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1、电动风力发电电动风力发电项目介绍一、 项目的背景随着全球工业的快速发展，化石能源被无节制地燃烧，人类遇到了前所未有的能源与环保问题，世界温室气体总排放量已超过了地球所能承受的程度，全球变暖正威胁着人类的生存和发展。联合国多本哈根气候大会和德班联合国气候变化大会把节能减排作为当前的一项迫切任务提到了各国政府和人民面前。我国经济的发展对电力的需求不断增长，以煤碳为燃料的火力发电要排出大量温室气体，如果不加控制，将使能源和环境形势进一步恶化。我国约70的电力是以煤碳为燃料的火力发电。在联合国哥本哈根气候大会上，我国郑重承诺，至1020年在2005年水平上再削减二氧化碳40至45。在全球变暖和一次能源
2、的有限性双重压力下，加快转变经济发展方式成为我国国民经济和社会发展第十二个五年规划的主题和主线。发展可再生能源，降低火电比重，是改善能源结构的一项重要举措。我国正面临减排温室气体，应对气候变化的严重挑战。风力发电是全世界公认的有利于保护环境的清洁能源，已引起中国和世界各国的重视并得到快速发展，但是，现有的风力发电技术仍然存在诸多缺陷和不足： 一是全年8760小时，而我国风力发电场每年发电平均只有1252小时左右，发电效率只有约14%； 二是发展风电受到自然条件和风力资源的严重制约；三是投资大、成本高，经济效益差，难以真正市场化；四是由于风力发电极不稳定，风电并网还存在一定的技术难题，并对电网运
3、行的安全造成一定冲击；五是现行的风电上网电价需要国家提供高于火电0.30元0.50元的补贴，增加了国家财政负担，使发展风电只能是国家行为，还不是市场行为；六是现有的风力发电技术还很难作为分布式发电进入企事业单位和家庭；七是现有的风力发电技术只能安装于草原、海上和其他远离城市的地区，输电线路长，投资造价高，严重阻碍着风电的发展。二、电动风力发电概念的提出1、最初的设想是发明一种新的垂直轴风力风电机风车叶片，以有效提高风能利用效率。这种垂直轴风力风电机不仅可以安装在风力发电场，还可以安装在城市高层建筑楼顶，发展城市风电。为此，我们于2010年6月申请了一项发明专利一种风力发电装置（专利号： 201
4、010213831.9）。2、2011年8月，我们和中科院电工所向深圳尚特订购了两台2千瓦磁悬浮垂直轴风力风电机安装在电工所的七层楼顶。可是经过我们对8、9、10三个月的观察，连续三个月的风力1、2级3、4级，逼着我们放弃楼顶风力风电的设想，一个新的设想“电动风力发电”概念提出来了，并于2011年12月1日申请了第二项发明专利一种用电发电的方法。三、电动风力风电的技术路线1、本项目不是以煤、油、气、水、核、自然界风力、太阳能、海浪进行发电，而是一种新的发电方法即以电作为能源进行发电，它可以用1度电网电生产10度100度以上零污染的可再生电力；2、其能源转换的技术方案是：在将人造机械风能转换为垂
5、直轴风力发电机机械能这个环节，是采用发明人另一个发明专利“一种风力发电装置”具有凹凸形特征的v形和碗（U）形及其各种变形的风车叶片实现的；3、该能源转换的技术方案，解决了风力发电受自然条件限制这一难题，可以使风力发电全年达到8760小时，这是对风力发电技术的重大突破，也是对空气动力学的一次突破和创新应用。4、本发明是一个完整的能源转换系统，其中最核心的部分是垂直轴风力发电机风车叶片的发明，它是实现将人造机械风能转换为垂直轴风力发电机机械能的关键技术，其特征包括以下八种不同的凹凸形叶片类型以及各种变形，都可以高效地将人造机械风能转换为垂直轴风力发电机机械能，再将机械能转换为电能，它是本发明的核心
6、技术方案。本项目是杠杆的不平衡原理和杠杆对动力的放大原理在风力风电中的应用，是对能量守恒定律某种程度的发展和补充。5、本项目的另一项核心技术是突破了风力发电完全受自然界风力资源约束的局限性，由自然界的风力改为人造机械风力，革命性的改变了现有各种风力发电机完全受制于自然界风力这一致命的缺陷，从此，人类可以将风力发电机从草原、海上等室外搬到室内，并实现全年8760小时不间断发电。从此，人类将终结风力发电靠天吃饭的历史。6、本项目的技术方案有四个要点：一是利用少量电能带动鼓风机制造出风力发电机所需要的人造机械风力，改变了以往一直采用自然界风力的传统方法；二是现有风力发电机只能安装在室外，本项目可以将
7、电动风力发电机安装在室内，从而进入室内风力发电时代，使风力发电如同火力发电一样实现工厂化生产，并作为分布式发电进入企业事业单位和家庭；三是火电、水电、核电和以往的风电，都不能根据用电峰谷进行相应调整，为此，国家还需投巨资建设蓄能电站，以调峰填谷，本项目所采用的电动风力发电机则可以根据用电峰谷情况合理开启或关闭部分电动风力发电机，从而解决了用电峰谷这一世界性难题。7、如果需要提高电动风力发电机的功率，可以采取以下几种技术解决方案：（1）利用杠杆对动力的放大原理，增加风车叶片臂的长度；（2）增加叶片的高度和宽度，以增加受风面积；（3）增加鼓风机的数量；（4）提高鼓风机的功率。四、实验的情况令人鼓舞经过实验，已经得出以下两个结论：、在人造电动风力环境下，我们拥有自主知识产权的风车叶片可以使1.2米直径的风车的转速达到每分钟40转，耗电功率仅360瓦；2、垂直轴风力发电机无论是在室内还是在室外，其额定转速超过每分钟50转将没有风电效率和商业价值。五、低速垂直轴风力发电机已有解决方案。本项目的参加单位德州雒龙泉风力发电机制造有限公司已经掌握了低速垂直轴风力发电机的关键技术，额定转速最低可以设计为每分钟20转甚至更低。发电功率可以做到1兆瓦到1.5兆瓦。总之，对实现电动风力发电的目标，我们有百分之百的信心。
