เทคโนโลยีหลักสองประการของเทคโนโลยีการผลิตพลังงานลมคืออะไร?

หนึ่งคือการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่เพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้ไฟฟ้าเมื่อไม่มีลม ประการที่สองคือการรวมการผลิตพลังงานลมเข้ากับวิธีการผลิตไฟฟ้าอื่นๆ (เช่น การผลิตไฟฟ้าจากเครื่องยนต์ดีเซล) เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับหน่วยต่างๆ หมู่บ้าน หรือหมู่เกาะ ประการที่สาม การผลิตพลังงานลมถูกรวมเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าแบบเดิมเพื่อการดำเนินงาน โดยจ่ายพลังงานให้กับโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ ฟาร์มกังหันลมมักจะติดตั้งกังหันลมหลายสิบหรือหลายร้อยตัว ซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนาหลักในการผลิตพลังงานลม

องค์ประกอบหลักสองประการของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานลมคือกังหันลมและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เทคโนโลยีการควบคุมระดับเสียงแปรผันและเทคโนโลยีการสร้างพลังงานความถี่คงที่ความเร็วตัวแปรของกังหันลมเป็นแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีการสร้างพลังงานลมและเทคโนโลยีหลักของการผลิตพลังงานลมในปัจจุบัน ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับทั้งสองด้านนี้

1. ปรับระยะห่างของกังหันลม

พัดลมจะจับพลังงานลมผ่านใบพัดและแปลงเป็นแรงบิดเชิงกลที่กระทำต่อดุมล้อ การปรับระยะพิทช์แบบแปรผันทำได้โดยการเปลี่ยนมุมระหว่างด้านลมของใบพัดและแกนการหมุนตามยาว ซึ่งส่งผลต่อความเค้นและความต้านทานของใบพัด จำกัดการเพิ่มกำลังขับของพัดลมในระหว่างที่มีลมแรง และรักษาค่าคงที่ กำลังขับ เส้นโค้งเอาท์พุตกำลังของพัดลมถูกปรับให้เรียบด้วยการปรับระดับเสียงแบบแปรผัน เมื่อความเร็วลมที่กำหนดต่ำกว่า ตัวควบคุมจะวางมุมการโจมตีของใบพัดไว้ใกล้ศูนย์องศาโดยไม่ทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ ซึ่งเกือบจะเทียบเท่ากับการปรับระดับเสียงคงที่ เมื่อความเร็วลมที่กำหนดสูงกว่า โครงสร้างการควบคุมระยะพิทช์แบบแปรผันจะมีผล ปรับมุมของใบพัดที่โจมตี และควบคุมกำลังเอาท์พุตใกล้กับค่าที่กำหนด ความเร็วเริ่มต้นของพัดลมพิทช์แบบแปรผันนั้นต่ำกว่าความเร็วของพัดลมพิทช์คงที่ และความเค้นกระแทกที่ส่งผ่านระหว่างการปิดเครื่องค่อนข้างบรรเทาลง ในระหว่างการทำงานปกติ จะใช้การควบคุมพลังงานเป็นหลัก ในทางปฏิบัติ พลังงานจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วลมยกกำลังสาม การเปลี่ยนแปลงความเร็วลมเพียงเล็กน้อยสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงพลังงานลมที่ใหญ่ขึ้นได้

เนื่องจากกังหันลมแบบปรับระยะห่างแบบแปรผันมีผลกระทบน้อยกว่ากังหันลมอื่นๆ มาก จึงสามารถลดการใช้วัสดุและน้ำหนักโดยรวมได้ นอกจากนี้ เมื่อความเร็วลมต่ำ กังหันลมที่มีระยะพิทช์แปรผันสามารถรักษามุมการโจมตีที่ดีสำหรับใบพัดได้ โดยให้พลังงานที่ส่งออกได้ดีกว่ากังหันลมแบบแผงลอย และทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งในพื้นที่ที่มีความเร็วลมเฉลี่ยต่ำกว่า

ข้อดีอีกประการหนึ่งของการปรับระยะพิทช์แบบแปรผันคือเมื่อความเร็วลมถึงค่าที่กำหนด ต้องหยุดพัดลมแผงลอย และพัดลมแบบปรับระยะพิทช์สามารถค่อยๆ เปลี่ยนไปใช้ตำแหน่งโหมดการขยายปีกแบบเต็มปีกแบบไม่โหลดใบมีดเพื่อหลีกเลี่ยงการปิดเครื่องและเพิ่มกังหันลม การผลิตกระแสไฟฟ้า

ข้อเสียของการปรับระดับเสียงแบบแปรผันคือความไวต่อการตอบสนองของลมกระโชกแรง เนื่องจากการสั่นของพลังงานค่อนข้างน้อยซึ่งเกิดจากการสั่นสะเทือนของลม พัดลมควบคุมระดับเสียงแบบแปรผันจึงมีขนาดค่อนข้างใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกังหันลมที่มีความเร็วคงที่โดยใช้วิธีระดับเสียงแบบแปรผัน สถานการณ์นี้จึงชัดเจนยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นที่ความเร็วการตอบสนองของระบบพิทช์แปรผันของกังหันลมต่อลมกระโชกจะเร็วพอที่จะลดปรากฏการณ์นี้ได้

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมความถี่คงที่ความเร็วตัวแปร

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบป้อนสองเท่าแบบตื่นเต้นของ AC มักใช้ในกังหันลมความถี่คงที่แบบปรับความเร็วได้ ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับมอเตอร์เหนี่ยวนำที่คดเคี้ยว แต่มีวงแหวนสลิปและแปรงบนขดลวดของโรเตอร์ ด้วยวิธีนี้ ความเร็วในการหมุนของโรเตอร์จึงสัมพันธ์กับความถี่ของการกระตุ้น ดังนั้นความสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ป้อนสองเท่าจึงแตกต่างจากความสัมพันธ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส แต่มีลักษณะบางอย่างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งแบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัส กังหันลมความถี่คงที่แบบกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสสลับป้อนทวีคูณ ไม่เพียงแต่สามารถบรรลุความถี่คงที่แบบความเร็วตัวแปรได้โดยการควบคุมแอมพลิจูด เฟส และความถี่ของการกระตุ้นแบบไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ยังตระหนักถึงการควบคุมพลังงานแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟ และมีบทบาทในการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟสำหรับ ตารางไฟฟ้า