风能发电(为什么风能发电)
风能发电(为什么风能发电)
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风能发电是物理变化,风的动能转为电能。风是一种没有公害的能源，利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。 风能发电原理 把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。 风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵） 风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或 件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。 垂直轴风力发电机 垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。 利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和被子做成的风轮，这是一种纯阻力装置；S型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。 达里厄式风轮 是法国G.J.M达里厄于19世纪30年代发明的。在20世纪70年代，加拿大国家科学研究院对此进行了大量的研究，现在是水平轴风力发电机的主要竞争者。达里厄式风轮是一种升力装置，弯曲叶片的剖面是翼型，它的启动力矩低，但尖速比可以很高，对于给定的风轮重量和成本，有较高的功率输出。现在有多种达里厄式风力发电机，如Φ型，Δ型，Y型和H型等。这些风轮可以设计成单叶片，双叶片，三叶片或者多叶片。 双馈型发电机 随着电力电子技术的发展，双馈型感应发电机（Double-Fed Induction Generator）在风能发电中的应用越来越广。这种技术不过分依赖于蓄电池的容量，而是从励磁系统入手，对励磁电流加以适当的控制，从而达到输出一个恒频电能的目的。双馈感应发电机在结构上类似于异步发电机，但在励磁上双馈发电机采用交流励磁。我们知道一个脉振磁势可以分解为两个方向相反的旋转磁势，而三相绕组的适当安排可以使其中一个磁势的效果消去，这样一来就得到一个在空间旋转的磁势，这就相当于同步发电机中带有直流励磁的转子。双馈发电机的优势就在于，交流励磁的频率是可调的，这就是说旋转励磁磁动势的频率可调。这样当原动机的转速不定时，适当调节励磁电流的频率，就可以满足输出恒频电能的目的。由于电力电子元器件的容量越来越大，所以双馈发电机组的励磁系统调节能力也越来越强，这使得双馈机的单机容量得以提高。虽然，部分理论还在完善当中，但是双馈反应发电机的广泛应用这一趋势将越来越明显。 马格努斯效应风轮 马格努斯效应风轮，由自旋的圆柱体组成，当它在气流中工作时，产生的移动力是由于马格努斯效应引起的，其大小与风速成正比。有的垂直轴风轮使用管道或者漩涡发生器塔，通过套管或者扩压器使水平气流变成垂直气流，以增加速度，偶写还利用太阳能或者燃烧某种燃料，是水平气流变成垂直方向的气流。 风能发电优缺点 优点 1、清洁，环境效益好； 2、可再生，永不枯竭； 3、基建周期短； 4、装机规模灵活。 缺点 1、噪声，视觉污染； 2、占用大片土地； 3、不稳定，不可控； 4、目前成本仍然很高。 5、影响鸟类。
风能是自然产生的取之不尽、用之不不竭而又不会产生任何污染的可再生资源。它因空气流动做功而提供给人类的一种可利用的能量，因此被人们广泛应用。由于科学水平的进步，和风能自身清洁、环保的特点，风能被应用到发电行业。早在很久以前它就被人们称为“蓝天白煤”。
人类对于风能的利用始于很久以前，最早可追溯到公元前3000年，可以说人类对于风能的利用与关注从那时就开始了，而真正将风能用于发电是在19世纪。丹麦建成了世界上第一个风力发电装置。但在其后的一段时间，世界处在对煤、石油的开采的满足下，加上技术的不成熟，风能发电并没有得到及时的发展。
目前发电成本已接近常规发电方式，风电规模也受国家政策及能源发展趋势的影响高速扩大，风电技术得到明显提高。在2003年底，我国就已建成并网型风电场40座，累计运行风力发电机组1042台，总容量达567.02MW，世界各地的风电场更是数不胜数。虽说我国的风电技术有明显提高，但较之世界发展水平就远远落后，特别是一些发达国家。我国一些风机依赖于国外进口或者与外商合作生产，现在生产的*风电机组功率接近1000千瓦，国际主流机型兆瓦级风电设备在我国仅仅处于研发阶段。这说明风电在我国还有非常广阔的发展空间。
我国是世界上风能最为丰富的国家之一，世界风能也极为丰富，近乎无尽。因此风力发电对于我乃至全球都具有十分广阔的发展前景。首先，风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对于沿海岛屿，交通不便的边远山区及地广人稀的草原牧场，和远离电网或短期内电网还难以达到的农村、边疆，它是解决生产和生活能源的一种可靠途径，风电的发展具有重大的意义。其次，过去几十年经济的高速发展，致使环境受到严重的污染。目前减少二氧化碳排放成为世界关心并要求共同实现的目标，因此具有节能减排特征的风能的应用成为近来能源发展的方向。
风电的发展不仅与大气环境相适应，与国家经济、世界安全也是分不开的。一直以来风电的发展都受到世界经济和其他能源的重大影响。就目前而言，风力发电是新能源中技术最成熟的、*规模开发条件和商业化发展前景的发电方式。随着风轮机的大型化、高效化，风力发电的成本在不断下降，风电价格已能与石油、煤、天然气这些不可再生能源发电及核能竞价。风能自身可再生性，经济性，丰富性优势得到极大体现。而且在赋税方面还受到国家的优惠，假以时日，风电极有可能能与水电一比高低。
目的
（1）发电
（2）风能发电是开发新能源、改善环境的重要组成部分
意义
(1)充分利用风能资源，减少常规能源的消耗，符合国家能源改革的方向。而且风能又是可再生能源(即在同一地点相距6～8倍风轮高度的距离后风能又达到原值)。取之不尽，用之不竭。
(2)风力发电场对比同规模使用燃煤电厂其向大气排放的污染物为零，实现固体、气体零排放。对保护大气环境有积极作用。
(3)风力发电场比燃煤电厂可节省大量淡水资源，减少水环境污染。特别是对缺少淡水资源的沿海及干旱地区更重要。
(4)在沿海及旅游区风力机群也是一道风景线，可在一定程度上反映经济、文化、环境相融洽的程度。
(5)通过实物教育，可增强公众开发自然资源、保护环境的意识。
(6)建设风力电场对发展沿海经济有重大意义。如建海产冷库、开展海水淡化、进行电量季节调峰等都起到关键作用。
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通过
风力发电原理：
把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
依据风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。
工作过程：
通过风轮把风能转换为机械能，进而借助于发电机再把机械能转化为电能。由于风轮的转速一般比较低（每分钟几转到数十转），而发电机的转速通常很高（一般每分钟超过1000转），因此需要通过齿轮箱变速。
平轴风力发电机：
水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。
大多数水平轴风力发电机具有对风装置，能随风向改变而转动。对于小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。
风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则成为下风向风机。水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的再一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。
以上内容参考： ——风力发电
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