年产5000套10kw垂直轴风力发电机建设项目可行性研究报告
使北安又成为省北部的大豆和乳制品加工中心。北安经济社会条件十分优越。
4.1.5公共设施条件
北安电网已实现与国家电网并网，北安市供电局承担全市供电任务，一次变座落在北安，总变电容量为1.8×105千伏安，可提供10千伏和35千伏供电，电力资源丰富。
北安市境内现有新建、续建蓄水工程52座，市区有日供水4万吨能力的闹龙河供水工程，供水管线已接入，供水十分方便。自来水入户率100%，有线电视入户率65%，电话安装率达到80%以上。道路铺装率100%，房屋砖瓦化率42%。较完善镇村的基础设施条件将使镇域 的投资环境进一步得到优化。
排水设施完善，排水可接入排水管网。
通信、通讯设施完善，全市程控电话交换机总容量8万门，移动通讯用户已达2.3万户，是黑龙江省正北方的通讯枢纽。
4.2 项目地址选择
项目建设地址位于北安市工业园区内，四邻条件良好。建设地址交通便利，水、电、供热等条件良好，周边没有污染区，空气清新，绿化环境好。 拟建厂址，既可以满足本项目工艺生产和建设用地的要求，又可以充分利用区内现有设施的功能，为本项目做到投资少、见效快奠定了良好的基础。
对拟建厂址的评价
a、厂址所处环境良好，交通便利。
b、厂址所在地动力资源丰富，适合建厂。
c、原厂区内现有的基础设施，如厂区道路、铁路专用线、服务性工
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程均可供本项目使用，而现有生产、辅助生产和公用工程设施可与本项目 配套使用。
d、厂区现有建筑物布局较合理，场地利用系数适中，可满足新增建筑物建设用地的需要。
因此，本项目所选厂址，既能满足工艺生产需要，又能充分发挥现有固定资产的功能，资源配置合理，有利于本项目做到投资省，见效快。
第五章 工程技术方案
5.1 项目组成 5.1.1 项目组成表
序号 工程类别 1 2 工程名称 规 模 备 注 主要生 主 车 间 产工程 年产5000套10kw垂直轴风力发 新建 电机的设备和主厂房5500 m2 新建 新建 新建 新建 新建 2 办公室 2000 m 辅助生 产工程 原料、成品库 3800 m2 供、排水系统 水量50 m3/h 3 公用 工程 供电系统 供热系统 4 其它工程 厂区外网 500KVA变电所 5.1.2 项目组成说明
本项目系新建工程，项目新增生产设施、辅助生产设施、公用工程设施，总建筑面积11300 m2，达到设计生产能力5000台套的规模。
5.2 项目产品的主要应用范围
活固叶升阻复合垂直轴风力发电机是风能转化电能的一种装置，主要
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应用于清洁能源风力发电场作发电设备。此外，还可用于远行船、偏远地区农牧民、边远哨所以及航标灯、路灯、交通公路监视等供电。本项目产品采用的大功率活、固叶升阻复合垂直轴风力发电机，其设计构想具有创新性，升阻复合结构优势大，启动风速低，风速4-4.5m/s即可以起动，风能利用率达到45%，可在风紊流区域、风速风向无规则频繁条件下使用。不仅可突破风机大功率10KW设计限制，而且还可制成中小功率机型。由于该项目产品在低风速环境下的优秀表现，包括城市市区、内地、山区等广大地区都可以应用，无论是居民用户、各类船只、离岸小岛等各类民用、军用设施，都可以使用该产品发电。
5.3项目技术技术创新点
产品风车叶片采用垂直轴半活动半固定升阻复合型的风力发电结构，实现风力机在启动过程中或低风速时，以阻力型机制运转，当风速较大或者风轮转速升高到一定值时，以升力型机制运转。对于每个叶片，在旋转到不同相位时，具有不同的运行机制，在迎风边，活动叶片依次处于闭合-打开-闭合状态，因而叶片的运行机制也相应地呈升力-阻力-升力的周期性变化，在阻风边，活动叶片则一直处于闭合状态，此时主要以升力型和减小风阻为主要特征；风车同时采用H型垂直轴风车结构， 在迎风面充分利用阻力和升力复合做功，可以最大限度的捕获风能、在图1的背风面从3到5的位置之间，还可利用叶片的阻力做功，也可有效利用风能，而在5到7位置之间，叶片的顺风摆动，可最大限度地减小风阻，使风能利用率大大增加；采用独特的顺桨卸荷机构，使风机具有优良的抗强风和抗台风的能力，特别是该机构在风速减弱时，叶片具有自动恢复工作位置的功能，使其发电效率更高，更易于维护；项目产品与水平轴风力机相比，
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风能利用率提高5%以上，可达45%。本项目采用升阻复合结构，风速4-4.5m/s即可以启动，风速适应范围广，可以实现兆瓦级的大功率设计目标。
图
1 甲风轮正常风向运转示意图 乙风轮正常风向运转示意图
5．4项目技术成熟程度
本项目产品已经研制出模型样机，经哈尔滨工业大学检验测试，主要技术指标优于水平轴风力发电机和其他垂直轴风力发电机。性能稳定，安全可靠。经检测项目产品主要技术指标达到：额定功率 10KW、启动风速 ≥3m/s、工作风速 ≥4.5-25m/s、额定风速 12m/s、最大风速 ＜45-60m/s、风轮直径 5-8m、风轮高度 8-10m。
5.5 主要设备选择
风力机主要组成部分有：风轮、发电机、塔架、调向机构、蓄能系统、逆变器等。
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（1）风轮是风力机从风中吸收能量的部件，其作用是把空气流动的动能转变为风轮旋转的机械能。风轮是由8个叶片组成的。叶片的结构形式多样，材料因风力机型号和功率大小而定，如木心外蒙玻璃钢叶片、玻璃纤维增强塑料树脂叶片等。
（2）发电机，在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。小型风力发电机多采用同步或异步交流发电机，发出的交流电通过整流装置转换成直流电。
（3）塔架，塔架用于支撑，发电机和调向机构等。因风速随离地面的高度增加而增加，塔架越高，风轮单位面积捕捉的风能越多，但造价、安装费等也随之加大。
（4）调向机构，垂直轴风力机可接受任何方向吹来的风，因此不需要调向机构。
（5）限速机构，当风速高于风力机的设计风速时，为了防止叶片损坏，需要对风轮转速进行控制。
（6）贮能装置，贮能装置对独立运行的小型风力机是十分重要的。其贮能方式有热能贮能、化学能贮存。
（7）逆变器，用于将直流电转换为交流电，以满足交流电气设备用电的要求。
2) 大型风力发电机组由两大部分组成：气动机械部分和电气部分。气动机械部分包括风轮、低速轴、增速齿轮箱、高速轴，其功能是驱动发电机转子，将风能转换为机械能。电气部分包括异步发电机、电力电子变频器、变压器和电网，其功能是将机械能转换为频率恒定的电能。近年来，又研制成功了直驱式变速恒频风力发电机组（无增速齿轮箱）。
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