[实用新型]一种利用高铁行进风光热电互补型风力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种利用高铁行进风光热电互补型风力发电系统。

背景技术

高铁铁路是人类实用新型的首项公共交通工具，在十九世纪初期便在英国出现。在20世纪初前期，当时火车“最高速率”超过时速200公里者寥寥无几。直到1964年日本的东京－名古屋－京都－大阪的东海道新干线，营运速度每小时271公里，营运最高时速300公里。

从90年代开始，亚洲(韩国、中国台湾、中国)、北美洲(美国)、澳洲(澳大利亚)世界范围内掀起了建设高速铁路的热潮。主要体现在：一是修建高速铁路得到了各国政府的大力支持，一般都有了全国性的整体修建规划，并按照规划逐步实施；二是修建高速铁路的企业经济效益和社会效益，得到了更广层面的共识，特别是修建高速铁路能够节约能源、减少土地使用面积、减少环境污染、交通安全等方面的社会效益显著，以及能够促进沿线地区经济发展、加快产业结构的调整等等。

而中国作为发展中国家，重点发展高铁建设已经成为既定的事实，可以直接拉动内需，促进就业，同城效应促进产业转移和服务业发展，缓解铁路压力，便利人民出行，以电力机车取代汽车和飞机，降低交通能耗，减少中国对石油的需求，缓解能源危机。中国投入运营的高速铁路营运里程达到8358千m，居世界第一位。到2012年低，高铁建成通车合计13000千m以上。

中国《“十二五”综合交通运输体系发展规划》提出，到2015年中国快速铁路营业里程达4.5万公里，五年增长率达438.4％。由此可见未来五年铁路建设仍将是中国交通运输体系建设的重头戏。根据《规划》，“十二五”中国铁道建设要完成贯通北京至 哈尔滨(大连)、北京至上海、上海至深圳、北京至深圳、青岛至太原、徐州至兰州、上海至成都、上海至昆明等“四纵四横”客运专线。在未来30年，将形成五纵六横七连线格局，同时，随着高铁建设的全面启动，高铁土建工程及高铁设备需求将大规模增长，高铁行业整个产业链将受益。

人类利用太阳能已有3000多年的历史。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。

人类利用在生活中利用风力渊源已久，如利用风车来进行汲水、灌溉、磨碎谷物等各种费力的工作。自从电能被广泛使用之后，就有人开始利用风车作为发电装置。世界风能理事会(GWEC)日前汇总的调查数据显示，截至2011年底，世界风电装机容量达到2.38亿kw，同比增长20.6％。2001到2011年期间年均增长约28％。

随着人类社会的逐渐发展，人们对于大自然环境的破坏也愈加剧烈，化石燃料的燃烧严重污染空气，加大温室效应。而中国对煤炭的严重依赖，使中国在应对气候变化和保护环境方面面对巨大压力。国家能源局表示，中国应尽量通过鼓励使用清洁燃料而调整这种依赖性。

国家能源局于2011年3月6日表示，中国计划到2015年使非化石燃料占一次能源总使用量比例提高到11.4％。这一目标已被列入第十二个五年计划草案，并且是强制性的，在2020年达15％的目标。

高铁在中国交通网络中扮演着举足轻重的作用，其速度可达350km/h，快速，便捷，舒适，并且中国在未来30年，还将大力完善高铁网络。高铁高速行驶中对周围环境产生平均25m/s的风速，利用刚要停车时的速度，既不消耗系统内部自身能量，又能利用风能。目前风力主要用来发电，而风力发电的优点是占用土地少、无污染、取用不尽且兼具观光作用，适合拥有稳定强劲的风速的地区。缺点是一年四季地面风向的变化大，风力不稳定， 且风力机启动风速有一定门坎，风能并不能得到很好的利用，加上风力发电机的设备余热也不能够好好的利用导致发电效率过低，除了少部份终年有风的地区，风力发电只能作为季风时节的辅助性发电设备。

针对目前的研究来看，有高速列车风能发电的研究，确定了车头车尾风的可利用性，提出了安装风力发电装置的可行性，只是对于其可利用性进行了分析，并没有利用高铁在停车时行进风的深入研究，也没有利用高速列车行进风光热电发电系统的研究改进。而我国目前的研究，大都停留在车辆层次，对于马路上安装光电互补型装置，很少涉及到高速运行交通工具，忽视了这一可利用能源。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种结构设计简单、合理，具有风能利用率高、成本低、节能环保等特点的利用高铁行进风光热电互补型风力发电系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：