风能工程（导读版）

导读
前言
致谢
1 风能产业概述
简介
世界风能产业概述
风能的成本
风能的效益
风能的弊端
2 风能与风力发电的基本原理
简介
风中的动能
风轮半径及风速对输出功率的影响
基本概念与基本方程
质量守恒方程
能量守恒方程
动量守恒方程
贝茨极限的推导
贝茨极限的物理意义
风能与水能的比较
3 风的特性
简介
风的成因
风速的统计分布
风速威布尔分布的均值与众数
风功率密度
风力等级
风剪切
理解风剪切
空气密度随海拔变化函数
空气密度随湿度变化函数
4 风力机叶片空气动力学
简介
空气动力翼型
相对风速
制动盘理论
升力
翼型上下表面气流运动等时谬误
旋转绕流、环量与漩涡
实际流体
流过翼型的气流
雷诺数对升力和阻力系数的影响
阻力型风力机
5 高等风力机叶片空气动力学
简介
叶素模型
恒速型风力机:失速调节和桨距调节
变速型风力机
功率曲线
垂直轴风力机(VAWT)
6 风的测量
简介
风速的定义
测风传感器配置
风速计
风速计标定
风向标
传感器的布置
入流角的影响
温度的影响
风速计测量风速的不确定性
误差估计的实例
其他类型的传感器
数据记录与通信设备
风资源测量方案的设计
测风塔的建设
测风塔建设实例分析
数据管理
数据处理
需要计算出的物理量
湍流
风剪切
空气密度
功率密度
测量风速的遥感技术
遥感式风速测量的优缺点
7 风资源评估
简介
风资源评估概述
风数据的来源
风资源评估模型
中尺度模型
计算流体力学(CFD)模型
微尺度模型WAsP
定义
风资源评估流程
风资源评估的第一步
风资源图谱
临近机场与其他测风塔的测风数据的初步分析
临近机场与其他测风塔的测风数据的详细分析
现场风测量
利用已测量的数据空间外推风电机组位置的风资源
后报/对已测量数据的MCP处理
风资源的预测
年发电量计算
8 风资源的高级评估
简介
极端风速(EWS)
复杂地形下的WAsP模型
风电机组尾流
Jensen尾流模型
Ainslie涡黏尾流模型
多台风电机组尾流损失的叠加
湍流模型
风电场最佳布机方案
风电机组等级的选择
发电量损失的估计
不确定性分析
年发电量的不确定性估计:联合不确定性分析方法
能否满足银行贷款要求的两类风能资源评估
9 风电机组主要部件
简介
风轮系统
叶片
力与力矩
轮毂
风电机组的结构类型
变桨机构
机舱
齿轮箱
偏航机构
机舱结构
升降装置
塔架
基础
扩展型基础
风电机组的设计载荷
设计风况
正常风模型(NWP)
极端风模型(EWM)
风电机组的认证
10 电气与电机的基础理论
简介
电磁学基本理论
法拉第电磁感应定律
楞次定律
毕奥-萨法尔定律
交流电基本原理
电机基本原理
机械能转化为电能
同步发电机
同步发电机分析
变速永磁同步发电机
直驱同步发电机(DDSG)
异步发电机
变速异步发电机
11 风电机组并网
简介
无风时电网受到的影响
风能资源的规划和调度
电气主接线图
输电与配电
并网标准
功率因数与无功功率
低电压穿越
电能质量:闪变与谐波
短路功率
风电场电气系统拓扑结构
保护系统
防止过电压与雷击的接地
防雷保护
风电场用变压器
风电场并网与输电研究
输电的瓶颈
监控系统
数据采集
报告
控制
12 风电项目的环境影响
简介
环境影响评价体系
环境影响评价的内容
时间与空间尺度
累积效应
风力发电与化石能源发电的简单比较
风电场对野生动物的影响
风电机组的噪声
降低噪声
低频噪声
风电机组阴影闪动
视觉影响
对航空的影响
电磁干扰
微波
电视和无线电传输
雷达
13 风电项目财务评价模型
简介
财务评价模型
收益模型
可再生能源补贴与碳信用
收益计算
投资成本
风电机组成本
基础、吊装与道路及其他土建工程费用
变电站、控制系统、电缆及其安装与其他并网相关的投资
其他费用
运营成本
折旧与税费
财务报表
风电项目损益表与现金流
风电工程收支表
财务绩效
净现值(NPV)
资本回收期
内部收益率(IRR)
税率与加速折旧对财务绩效的影响
风电项目财务与资金结构
财务评价与方案选择
14 风电项目规划与执行
简介
高级项目规划与时间轴
开发
勘察
风资源的测量与详细评估
项目选址、并网与购电协议
项目设计与采购
项目财务评价
建设、安装与试运行
基础设施建设
施工的准备工作
基础建设与机组吊装
集电系统与变电站建设
试运行
运营
索引