一种用电发电的方法

一种用电发电的方法 

1.发明名称： 

一种用电发电的方法——电动风力发电机。 

2.发明所属技术领域： 

本发明属于风力发电技术。 

3.现有技术和背景技术： 

3.1.现有的发电技术主要是靠燃烧化石能源的火力发电，大量排放的温室气体已造成地球环境的严重污染，全球变暖正威胁着人类的生存； 

3.2.风力发电是全世界公认的有利于保护环境的清洁能源，已引起中国和世界各国的重视并得到快速发展，但是，现有的风力发电技术仍然存在诸多缺陷和不足： 

3.2.1.一是全年8760小时，而风力发电场每年发电大约只有2000小时左右，发电效率只有约22.8％； 

3.2.2.二是发展风电受到自然条件和风力资源的严重制约； 

3.2.3.三是投资大、成本高，经济效益差，难以真正市场化； 

3.2.4.四是由于风力发电极不稳定，风电并网还存在一定的技术难题，并对电网运行的安全造成一定冲击； 

3.2.5.五是现行的风电上网电价需要国家提供高于火电0.30元——0.50元的补贴，增加了国家财政负担，使发展风电只能是国家行为，还不是市场行为； 

3.2.6.六是现有的风力发电技术还很难作为分布式发电进入企事业单位和家庭； 

3.2.7.七是现有的风力发电技术只能安装于远离城市的草原、海上和其他远离城市的地区，输电线路长，投资造价高，严重阻碍着风电的发展。 

3.3.针对现有风力发电技术的上述致命的缺陷和不足，发明人在原有发明专利——一种风力发电装置(专利号：201010213831.9)的基础上，提出了一种用电发电的方法——电动风力发电机的新设想，目的是要从根本上超越现有的风 力发电技术。 

4.本发明的目的： 

4.1.用发明人自己拥有发明专利的风车叶片构成的垂直轴风力发电机代替现有的各种风力发电机； 

4.2.用人造机械风力代替现有风力发电技术建立其基础上的自然界风力； 

4.3.大幅提高风力发电效率，降低风电成本，实现风力发电市场化； 

4.4.用本发明电动风力发电机从根本上替代现有的各种风力发电机，以逐步改变我国煤电为主的能源结构。 

5.本发明的技术方案： 

5.1.它不是以煤、油、气、水、核、自然界风力、太阳能、海浪进行发电，而是一种新的发电方法即以电作为能源进行发电，它可以用1度电网电生产10度——100度以上零污染的可再生电力； 

5.2.其能源转换的技术方案是： 

5.3.在将人造机械风能转换为垂直轴风力发电机机械能这个环节，是采用发明人另一个发明专利“一种风力发电装置”具有凹凸形特征的v形和碗(U)形及其各种变形的风车叶片实现的； 

5.4.该能源转换的技术方案，解决了风力发电受自然条件限制这一难题，可以使风力发电全年达到8760小时，这是对风力发电技术的重大突破，是对空气动力学的一次突破和创新应用。 

5.5.本发明是一个完整的能源转换系统，其中最核心的部分是垂直轴风力发电机风车叶片的发明，它是实现将人造机械风能转换为垂直轴风力发电机机械能的关键技术，其特征包括以下八种不同的凹凸形叶片类型：(1)V字形，(2)U字各种变形，(3)碗形，(4)锅形，(5)月牙形，(6)弧形，(7)三角形，(8)半圆舟形。以上八种类型叶片以及在此基础上的各种变形，都可以高效地将人造机械风能转换为垂直轴风力发电机机械能，再将机械能转换为电能，它是本发明 的核心技术方案。 

5.6.本发明的另一个核心技术是突破了风力发电完全受自然界风力资源约束的局限性，由自然界的风力改为人造机械风力，革命性的改变了现有各种风力发电机完全受制于自然界风力这一致命的缺陷，从此，人类可以将风力发电机从草原、海上等室外搬到室内，搬到地下室，并实现一年8760小时不间断发电。因此，电动风力发电机这一概念的提出和技术实现，是本发明核心和关键。 

5.7.本发明的技术方案有四个要点：一是利用少量电能通过鼓风机制造出风力发电机所需要的人造机械风力，改变了以往一直采用自然界风力的传统方法；二是现有风力发电机都是开放式的，本发明是封闭式的圆形整体结构；三是现有风力发电机只能安装在室外，本发明可以将电动风力发电机安装在室内包括地下室，从而进入室内风力发电时代，使风力发电如同火力发电一样实现工厂化生产，并作为分布式发电进入企业事业单位和家庭；四是火电、水电、核电和以往的风电，都不能根据用电峰谷情况进行相应调整，为此，国家还需投巨资建设蓄能电站，以调峰填谷，本发明所制造的电动风力发电机则可以根据用电峰谷情况合理开启或关闭部分电动风力发电机，从而解决了用电峰谷这一世界性难题。 

5.8.如果需要提高电动风力发电机的功率，可以采取以下几种技术解决方案： 

5.8.1.利用杠杆原理，增加风车叶片臂的长度； 

5.8.2.增加叶片的高度和宽度，以增加受风面积； 

5.8.3.增加鼓风机的数量； 

5.8.4.提高鼓风机的功率。 

5.9.可以根据用电负荷配备适当功率的电动风力发电机，其功率可以从数百瓦直到数兆瓦，可以是单机发电，也可以是机组发电。 

6.本发明与现有风力发电技术相比具有明显优点、特点或积极效果： 

6.1.现有风力发电技术很难在城市得到发展，本发明可以在城市大力发展； 

6.2.现有风力发电技术很难与微型电网结合成为分布式发电的一种理想电 源，本发明完全可以成为与微型电网结合成为分布式发电的重要电源； 

6.3.现有风力发电技术的发电成本大大高于火电，本发明的发电成本大大低于火电，每度电的发电成本可以控制在0.12元以内； 

6.4.在发展电动汽车的今天，如果仅仅将燃烧汽油改为燃烧煤炭，对于减排温室气体应对气候变化是没有太大意义的；而现有风力发电技术不能直接将风电用于汽车充电站，本发明能够用电动风力发电机建成各种不同规模的电动汽车快速充电站，使电动汽车真正用上清洁能源，而且不仅可以在有电网覆盖的地方实现，还可以在无电网覆盖的地方实现电动汽车快速充电，只要采用充电站内储能设备带动鼓风机就可以了，在电动汽车快速充电站内实现电的循环运行。 

7.附图说明：

7.1.图1：本发明技术方案结构示意图： 

7.1.1.图标1、2指电网电经微型电网转换为鼓风机机械能； 

7.1.2.图标2、3指鼓风机机械能转换为人造机械风能，由鼓风机完成； 

7.1.3.图标3、4指人造机械风能转换为垂直轴风力发电机机械能，由凹凸形叶片构成的风车完成； 

7.1.4.图标4、5指机械能转换为电能，由垂直轴风力发电机完成； 

7.1.5.图标6指微型电网蓄能系统，当大电网停电时由微型电网蓄能系统带动电动风力发电机发电； 

7.1.6.图标7指电力用户； 

7.1.7.图标8指国家电网。 

7.2.图2：八种凹凸形垂直轴风力发电机风车叶片视图： 

7.2.1.图标1、2为碗形、锅形风车叶片示意图，1为凹面图或凸面图，2为侧面图； 

7.2.2.图标3、4为U字形、月牙形、弧形风车叶片视图，3为凹面图，4为凸面图； 

7.2.3.图标5、6为V字形风车叶片视图，5为凹面图，6为凸面图； 

7.2.4.图标7、8为三角形风车叶片视图，7为凹面图，8为凸面图； 

7.2.5.图标9、10为半圆舟形风车叶片视图，9为凹面图或凸面图，10为侧面图。 

8.具体实施方式：

8.1.电动风力发电机的功率可以从数百瓦到数兆瓦；可以是单机发电，也可以是机组发电；可以作为分布式发电与微型电网结合进入政府机关、企业事业单位、经济开发区、村镇和家庭，也可以建成电动风力发电厂联网。 

8.2.第一步，选择一套500平米的三层别墅做一个科研示范项目。采购2kw磁悬浮垂直轴风力发电机一台，采购100w鼓机2台，自行设计制作具有自主知识产权的凹凸形风车叶片，根据本发明提出的技术方案制作一台2kw磁悬浮垂直轴电动风力发电机样机，请相关科研机构给该项目设计一个微型电网，请北京市科委组织专家进行鉴定并投入使用。 

8.3.第二步，以合同能源管理的方式，选择一个3——5万平米的宾馆，将电动风力发电机与地源热泵结合起来，做一个商业示范项目，经北京市发改委通过验收后，正式进入市场运作。 

8.4.第三步，建立一个电动风力发电机组装工厂，以合同能源管理的方式，在北京市政府机关、宾馆饭店、大专院校、医院、工厂、开发区、住宅小区等，将电动风力发电机与地源(水源)热泵结合起来，大举进军节能减排市场，同时以一种新的技术方案参与北京市电动汽车快速充电站的建设。 

8.5.第四步，在北京市场取得实质性进展后，迅速抢占全国市场和国际市场，同时，通过专利技术转让和合作，更快地发展国内市场，为实现“十二五”期间节能减排目标做出努力。 

9.以上所述仅为用电发电方法的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明作为一种用电发电的方法可以有各种更改和变化。凡在本发明的技术方案和原理之内所作的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。