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【老照片】风能在人类电力发展史上的起源和足迹

2015-04-09 12:22来源:北极星风力发电网关键词:大型风机风力发电风力发电机收藏点赞

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几乎在同一个时间克利夫兰市(美国俄亥俄州东北部城市)的 Charles F. Brush利用当时在美国广泛使用的风力水泵概念(Westermill,也被称作“America wind rose”)建造了当时已经算非常先进的风机,该风机高20米,风轮直径17m,有144个由雪松木制作的叶片,通过两级皮带传动带动一个12 KW的直流发电机。其安全系统确保发电机在任何转速下电压不能超过90伏,控制系统控制发电机的输出电压保持在70伏左右。发电机产生的电能通过蓄电池储存起来,Charles F. Brush 不仅是风力发电技术的先驱,也是美国电气工业的奠基人之一,有着杰出的成就。Brush 风机解决了很多令人头疼的问题,它不仅实现了自动控制,而且运行了20年。但是由于 Brush 本人对空气动力学缺乏的充足认识,加之当时的空气动力学还没有形成相当完备的理论体系,使得其设计的风机虽有较好的扭距输出,但是能量转换效率较低。

1891年丹麦 Askov大学教授 Poul La Cour将气动翼型理论引入到风力发电机领域,并建造了一台只有四个叶片的直流风力发电机,该风机拥有相对较高的能量转换效率。Cour 采用电解水获得氢气的方法来实现能量的转化与贮存,氢气提供给燃气灯来照明。他还出版了世界第一本有关风电技术的学术期刊《Tidsskrift for Vind Elektristitet》。到1918年第一次世界大战结束时,丹麦已建造了120台 Cour式风力发电机,总装机容量达到 3MW,发电量占到丹麦电力总消耗的3%。Cour 式风电机的风轮直径一般在20米以内,功率从20到35kW不等,最大风能利用系数在20%以上。

左起:Brush风机 Cour风机

 

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