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应用能源技术
2010年第4期（总第148期）
太阳能烟窗与垂直轴风机耦合发电可行性分析
张凯，杨家宽
（1.华中科技大学环境科学与工程学院，湖北武汉430074； 2.内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古包头014010）
摘要：通过分析太阳能烟窗热气流发电和垂直轴风力机发电的技术及特点，提出了太阳能热气流烟图与垂直轴风力机耦合发电的方法。对风力机一一太阳能热气流烟国互补发电系统的可行性进行了分析。互补发电的功率输出持续、稳定，具有大规模并网的良好条件，是实现太阳能与风能综合利用的有效途径。
关键调：可再生能源；揭合发电；太阳能烟窗；垂直轴风力机；
中图分类号：TK519
文章编号：1009-3230(2010)04-0001
文献标志码：A
AnalysisofSolarChimneyFanCoupledwiththe
Vertical Axis of Power Feasibility
ZHANC Kai YANG Jia-kuan
(1. Environmental Science and Technology, Huazhong University of Science and Engineering，Wuhan 430074;2.Inner Mongolia University of Technology
InstituteofEnergyandtheEnvironment，Baotou014010）
Abstract: It is through analysis of solar hot air chimney generate electricity and vertical axis wind turbine power generation technical features, proposed solar chimney coupled with the vertical axis wind turbine power generation method. It analysis of the feasibility of on the wind turbine - solar thermal air chimney hybrid power systems.Complementary generating sustained power output, stable， that had a good condition for large - scale merge grid. It achieves an effective way for Solar and wind energy utilization.
Key words: Renewable Energy; Coupled Power; Solar chimney; Vertical axis wind turbine
0前言
大力开发和利用可再生清洁能源是我国优化能源结构，改善环境，促进经济社会可持续发展的重要战略措施之一["]。太阳能和风能是两大重要的可再生能源，已经得到了广泛的应用。太阳能的两个主要应用方向：一是利用太阳能发热；二是利用太阳能发电。太阳能发电技术有多种，其中太阳能烟图热气流发电是一种重要的非聚光类太阳能热发电技术。该技术是由德国J.Schlaich 教授在1978年首先提出的。随后在西班牙建成了世间上第一座50kW示范电站，证明了该技术的可行性。由于太阳能烟窗的热效率较低、投资
收稿日期：20100118
修订稿日期：2010-02-10
作者简介：杨家宽（1973-），博士，教授，博士生导师，主要
从事可再生能源的研究与利用。
万方数据
大、烟肉高等原因至今没有得到大规模的应用。风能是目前开发利用比较成熟的一种新能源，风电事业正在蓬勃发展。螺旋桨式水平轴风力机(HAWT)发展迅速，已成为大型商业风力发电的主流机型。而垂直轴风力发电机由于气动力学过程较复杂，翼型设计难度大及人类认识水平的局限，其发展相对滞后。近年来，随着科技的进步，人们在不断突破对垂直轴风力机的传统认识，其无需偏航机构、风能利用率高、启动风速低等优点吸引了众多研究人员，使垂直轴风力发电机取得了长足的发展})。我国西部地区具有丰富的太阳能和风能资源而且太阳能与风能又存在着天然的季节互补性、气候互补性和昼夜互补性。鉴于高空风的存在和太阳能热气流发电技术中高算烟窗的特点，提出了以太阳能烟岗作为大型垂直轴