風能工程（導讀版）

導讀
前言
致謝
1 風能產(chǎn)業(yè)概述
簡介
世界風能產(chǎn)業(yè)概述
風能的成本
風能的效益
風能的弊端
2 風能與風力發(fā)電的基本原理
簡介
風中的動能
風輪半徑及風速對輸出功率的影響
基本概念與基本方程
質(zhì)量守恒方程
能量守恒方程
動量守恒方程
貝茨極限的推導
貝茨極限的物理意義
風能與水能的比較
3 風的特性
簡介
風的成因
風速的統(tǒng)計分布
風速威布爾分布的均值與眾數(shù)
風功率密度
風力等級
風剪切
理解風剪切
空氣密度隨海拔變化函數(shù)
空氣密度隨濕度變化函數(shù)
4 風力機葉片空氣動力學
簡介
空氣動力翼型
相對風速
制動盤理論
升力
翼型上下表面氣流運動等時謬誤
旋轉(zhuǎn)繞流、環(huán)量與漩渦
實際流體
流過翼型的氣流
雷諾數(shù)對升力和阻力系數(shù)的影響
阻力型風力機
5 高等風力機葉片空氣動力學
簡介
葉素模型
恒速型風力機:失速調(diào)節(jié)和槳距調(diào)節(jié)
變速型風力機
功率曲線
垂直軸風力機(VAWT)
6 風的測量
簡介
風速的定義
測風傳感器配置
風速計
風速計標定
風向標
傳感器的布置
入流角的影響
溫度的影響
風速計測量風速的不確定性
誤差估計的實例
其他類型的傳感器
數(shù)據(jù)記錄與通信設(shè)備
風資源測量方案的設(shè)計
測風塔的建設(shè)
測風塔建設(shè)實例分析
數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)處理
需要計算出的物理量
湍流
風剪切
空氣密度
功率密度
測量風速的遙感技術(shù)
遙感式風速測量的優(yōu)缺點
7 風資源評估
簡介
風資源評估概述
風數(shù)據(jù)的來源
風資源評估模型
中尺度模型
計算流體力學(CFD)模型
微尺度模型WAsP
定義
風資源評估流程
風資源評估的第一步
風資源圖譜
臨近機場與其他測風塔的測風數(shù)據(jù)的初步分析
臨近機場與其他測風塔的測風數(shù)據(jù)的詳細分析
現(xiàn)場風測量
利用已測量的數(shù)據(jù)空間外推風電機組位置的風資源
后報/對已測量數(shù)據(jù)的MCP處理
風資源的預測
年發(fā)電量計算
8 風資源的高級評估
簡介
極端風速(EWS)
復雜地形下的WAsP模型
風電機組尾流
Jensen尾流模型
Ainslie渦黏尾流模型
多臺風電機組尾流損失的疊加
湍流模型
風電場最佳布機方案
風電機組等級的選擇
發(fā)電量損失的估計
不確定性分析
年發(fā)電量的不確定性估計:聯(lián)合不確定性分析方法
能否滿足銀行貸款要求的兩類風能資源評估
9 風電機組主要部件
簡介
風輪系統(tǒng)
葉片
力與力矩
輪轂
風電機組的結(jié)構(gòu)類型
變槳機構(gòu)
機艙
齒輪箱
偏航機構(gòu)
機艙結(jié)構(gòu)
升降裝置
塔架
基礎(chǔ)
擴展型基礎(chǔ)
風電機組的設(shè)計載荷
設(shè)計風況
正常風模型(NWP)
極端風模型(EWM)
風電機組的認證
10 電氣與電機的基礎(chǔ)理論
簡介
電磁學基本理論
法拉第電磁感應定律
楞次定律
畢奧-薩法爾定律
交流電基本原理
電機基本原理
機械能轉(zhuǎn)化為電能
同步發(fā)電機
同步發(fā)電機分析
變速永磁同步發(fā)電機
直驅(qū)同步發(fā)電機(DDSG)
異步發(fā)電機
變速異步發(fā)電機
11 風電機組并網(wǎng)
簡介
無風時電網(wǎng)受到的影響
風能資源的規(guī)劃和調(diào)度
電氣主接線圖
輸電與配電
并網(wǎng)標準
功率因數(shù)與無功功率
低電壓穿越
電能質(zhì)量:閃變與諧波
短路功率
風電場電氣系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)
保護系統(tǒng)
防止過電壓與雷擊的接地
防雷保護
風電場用變壓器
風電場并網(wǎng)與輸電研究
輸電的瓶頸
監(jiān)控系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集
報告
控制
12 風電項目的環(huán)境影響
簡介
環(huán)境影響評價體系
環(huán)境影響評價的內(nèi)容
時間與空間尺度
累積效應
風力發(fā)電與化石能源發(fā)電的簡單比較
風電場對野生動物的影響
風電機組的噪聲
降低噪聲
低頻噪聲
風電機組陰影閃動
視覺影響
對航空的影響
電磁干擾
微波
電視和無線電傳輸
雷達
13 風電項目財務評價模型
簡介
財務評價模型
收益模型
可再生能源補貼與碳信用
收益計算
投資成本
風電機組成本
基礎(chǔ)、吊裝與道路及其他土建工程費用
變電站、控制系統(tǒng)、電纜及其安裝與其他并網(wǎng)相關(guān)的投資
其他費用
運營成本
折舊與稅費
財務報表
風電項目損益表與現(xiàn)金流
風電工程收支表
財務績效
凈現(xiàn)值(NPV)
資本回收期
內(nèi)部收益率(IRR)
稅率與加速折舊對財務績效的影響
風電項目財務與資金結(jié)構(gòu)
財務評價與方案選擇
14 風電項目規(guī)劃與執(zhí)行
簡介
高級項目規(guī)劃與時間軸
開發(fā)
勘察
風資源的測量與詳細評估
項目選址、并網(wǎng)與購電協(xié)議
項目設(shè)計與采購
項目財務評價
建設(shè)、安裝與試運行
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
施工的準備工作
基礎(chǔ)建設(shè)與機組吊裝
集電系統(tǒng)與變電站建設(shè)
試運行
運營
索引