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第1章 小型风电系统简介1

1.1 世界风能资源8

1.2 风能利弊10

1.2.1 风能的缺点10

1.2.2 风能的优点21

1.3 本书的目的24

1.4 本书的结构26

第2章 风和风能28

2.1 风29

2.2 海陆风29

2.3 山谷风31

2.4 风带34

2.4.1 科里奥利效应36

2.5 暴风38

2.6 摩擦、湍流和明智选址39

2.7 风能中的数学44

2.7.1 空气密度44

2.7.2 扫掠面积46

2.7.3 风速48

2.8 小结49

第3章 风电系统50

3.1 风电系统的组成50

3.1.1 风力发电机50

3.1.2 塔架52

3.2 风电系统的类型54

3.2.1 并网系统54

3.2.2 并网系统的优缺点62

3.3 备有蓄电池的并网系统65

3.3.1 备有蓄电池的并网系统的优缺点68

3.4 独立系统70

3.4.1 独立系统的优缺点75

3.5 混合系统77

3.6 风电系统的选择80

第4章 风站点评估81

4.1 电力需求评估82

4.1.1 评估现有建筑物的电力需求83

4.1.2 评估新建筑物的电力需求84

4.2 节能和效率优先90

4.3 风能资源评估93

4.3.1 直接测量94

4.3.2 机场或气象局数据96

4.3.3 州风力图97

4.3.4 网上数据库100

4.3.5 植被变形和其他因素102

4.4 风力发电机的发电量105

4.5 风电系统的经济效益106

4.5.1 发电成本比较106

4.5.2 计算投资回报率108

4.5.3 现值法和净现值：贴现费用比较111

4.6 综合分析115

第5章 风力发电机入门116

5.1 风力发电机的结构116

5.1.1 水平轴风力发电机117

5.2 小型风力发电机的改进124

5.3 风力发电机的主要构件125

5.3.1 叶片126

5.3.2 材料126

5.3.3 双叶片和三叶片的选择126

5.3.4 发电机128

5.4 风力发电机采购注意事项129

5.4.1 扫掠面积129

5.4.2 年发电量131

5.4.3 耐久性：最大设计风速和塔架顶部重量132

5.4.4 成本133

5.4.5 调节系统135

5.4.6 停止机构140

5.4.7 噪声等级144

5.5 其他因素145

5.5.1 切入风速145

5.5.2 峰值输出146

5.5.3 功率曲线146

5.5.4 额定功率146

5.5.5 最后的因素147

5.6 自制风力发电机150

5.7 小结154

第6章 塔架及其安装155

6.1 塔架类型158

6.1.1 独立式塔架158

6.1.2 固定拉索式塔架166

6.1.3 斜倾式塔架168

6.1.4 无拉索斜倾式塔架173

6.2 自制塔架173

6.3 塔架套件174

6.4 塔锚和塔基175

6.4.1 塔基176

6.4.2 塔锚179

6.5 安全第一181

6.6 塔架选址183

6.6.1 风力发电机适当选址183

6.6.2 影响塔架高度的因素185

6.6.3 高塔架经济学：打破“小型风力发电机-低塔架”的神话188

6.7 航空安全和联邦航空局191

6.8 防雷保护192

第7章 蓄电池195

7.1 蓄电池的最佳类型195

7.1.1 铅酸蓄电池的工作原理196

7.2 任何铅酸蓄电池都能应用吗197

7.2.1 为什么车用蓄电池不能应用于可再生能源系统199

7.2.2 叉车、高尔夫球车或者船用蓄电池能用于可再生能源系统吗200

7.2.3 旧蓄电池可以用于可再生能源系统吗200

7.2.4 密封式蓄电池201

7.3 蓄电池组的接线203

7.4 估计蓄电池组的容量204

7.4.1 蓄电池的存储容量：N·h与A·h206

7.5 蓄电池的维护和安全207

7.5.1 保暖207

7.5.2 通风209

7.5.3 蓄电池箱210

7.5.4 严禁小孩入内211

7.5.5 避免深度放电，以延长蓄电池的寿命211

7.5.6 蓄电池的加水和清洁215

7.5.7 均衡217

7.5.8 减少蓄电池的维护221

7.6 蓄电池的保养224

第8章 逆变器225

8.1 基于蓄电池的独立系统逆变器225

8.1.1 DC-AC变换226

8.1.2 提高电压226

8.1.3 方波、改进的方波和正弦波交流电229

8.1.4 基于蓄电池的逆变器还能做什么230

8.2 无蓄电池的并网逆变器232

8.3 多功能逆变器235

8.4 逆变器的购买237

8.4.1 逆变器的类型237

8.4.2 系统电压238

8.4.3 改进的方波与正弦波238

8.4.4 输出功率、浪涌能力和效率240

8.4.5 逆变器的冷却241

8.4.6 蓄电池充电器242

8.4.7 噪声和其他考虑因素242

8.4.8 组合功能245

8.5 小结246

第9章 风电系统的维护247

9.1 基本要求248

9.2 可攀爬的塔架248

9.3 斜倾式塔架252

9.4 终检252

9.5 小结253

第10章 最后考虑的问题：分区、许可证、协定、电力公司、保险和购买系统254

10.1 分区、建筑许可证和限制使用财产协定255

10.2 地区环境保护条例255

10.2.1 建筑和电气许可证256

10.2.2 协定和邻居的忧虑259

10.2.3 美学261

10.3 并网：与当地电力公司合作262

10.3.1 联系电力公司263

10.3.2 完成细节264

10.3.3 培养一种富有成效的关系265

10.4 保险要求265

10.4.1 财产损失投保266

10.4.2 责任保险268

10.5 风电系统的购买268

10.6 结语271