森家星科技 | 关于风力发电和太阳能发电那些事儿

一直都说清洁能源“取之不尽，用之不竭”，是目前化石燃料发电的最好替代品，最常见的当属风力发电和太阳能发电。那么问题来了，那些大风车和大片的太阳能电池板是怎么把风和阳光变成电的呢？

  风力发电  

风电是我国发展比较成熟的清洁能源发电模式，主要依靠一个个高高耸立的“白色风车”，这些风车看上去“洁洁白白，可可爱爱”，但实际上巨大无比，一片扇叶就有70米长，运输需要专用的风叶运输半挂车。风力发电的风车主要分布在我国的西北和西南地区，目前东南沿海地区正在大力发展海上风电。

海上风力发电机

 “来了‘烟花’那样的台风怎么办？”

风力发电机（风机）正常工作的风力是3-10级 ，其他情况下风机是停转的，因为风力太小，风机无法启动工作；风力过大，风机会因为失速而起火。在正常工作时，风机扇叶转动的速度在不同风力下都是相同的，为此就需要一个装置调整叶片的角度，来改变叶片受风面积，使风机在不同风速下转速相同，这个装置叫做“变浆”。

海上风力发电机

“风向变了怎么办?”

风机其实不是“咬定青山不放松，任尔东西南北风”的类型，风机的扇面朝向会根据风向变化而调整，那么就需要有个系统随时控制风机头朝向，这个系统叫做“偏航”

“怎样防止风机头随意旋转

造成内部电缆缠绕？”

风机的扇叶上有大量的电气部件，需要大量的电缆，且排布复杂，因而风机头不能随便旋转，此时就需要有一个控制旋转的装置，这个装置叫做“滑环”。

“风力发电的原理是什么？”

风力发电的原理很简单，是将风能通过扇叶转化为转动的机械能，之后通过电磁感应的原理，将机械能转化为电能。完成能量转化的就是“风机”。

风力发电机转动图

太阳能发电

太阳能发电在我国发展相对也比较成熟，太阳能发电场需要满足面积大且空旷，每年光照时间长等条件，因此主要分布在我国广袤的西北地区。在那里能看到大片大片的“板子”，它们并不全是太阳能电池板，因为太阳能发电并不只靠它。

太阳能发电在我国发展相对也比较成熟，太阳能发电场需要满足面积大且空旷，每年光照时间长等条件，因此主要分布在我国广袤的西北地区。在那里能看到大片大片的“板子”，它们并不全是太阳能电池板，因为太阳能发电并不只靠它。

太阳能发电站主要有两种：

第一种是热熔塔式光热电站。听起来复杂，实际上原理很简单——用热辣的阳光加热介质来烧水，产生的蒸汽驱动发电机组发电，跟蒸汽机很像。过程中有两个关键点：一是介质必须具有良好的吸热和储热性能，一般使用二元硝酸盐；二是太阳东升西落，反射镜必须保证时刻都能准确反射阳光以加热介质，这就需要实时调整反射镜角度。

热熔塔式光热电站

第二种就是常见的太阳能电池板式发电站。这种发电站利用半导体材料的光电效应来发电，但是对于太阳能电池板来说，同样存在角度问题——只有正对太阳接受直射才能发挥最大发电效率，那么就需要一个装置将太阳能电池板变成“向日葵”。

太阳能电池板式发电站

“对用于风力发电的变浆、偏航、滑环、风机，以及用于太阳能发电的反射镜、太阳能电池板的精确控制怎么实现？”

通过一个叫做编码器的元器件来实现

编码器的功能

编码器的功能主要有两个：测速度和测位置。对于风机的变浆来说，需要同时测量叶片的转速和角度；对于偏航来说，只需要测量角度朝向；对于滑环来说，不同的风机制造商会有不同的需求，有的只需要测量转速，有的则需要同时测量转速和角度；对于风机来说，只需要测量转速；对于太阳能发电站来说，需要测量反射镜和太阳能电池板的角度。

风电和太阳能发电行业具有安全性要求高、停机成本高且成本敏感等特点。编码器作为森萨塔科技的明星产品之一，在各行各业都有大量的应用，其中针对风电和太阳能发电行业还特别做了产品的改进和优化。森萨塔科技在编码器的设计、制造方面已经累积了40多年的经验，目前已经实现了产品的本土化，在品质过硬的同时，能够提供快速响应的本地化支持。

森萨塔科技旗下编码器

风力发电机和太阳能电池板式发电站

除编码器之外，森萨塔科技在风电和太阳能发电行业的产品应用还包括旗下的压力传感器、固态继电器和接触器等产品，它们在电能的存储方面应用也不少。