风能是太阳能的一种转换形式,地球承受到的太阳辐射能约有2%转化为风能。据估量,全球的风能总量有2.74万亿千瓦,此中可操纵的约为200亿千瓦。那是一个浩荡的潜在能源宝库,是一种取之不尽,尚未得到鼎力开发操纵的新能源。 人类操纵风能的汗青悠久,中国、埃及和荷兰是世界上最早普及操纵风能的国度。
19世纪末,人们起头研究风能发电。1891年,丹麦建造了世界上 第一座试验性的风能发电站。到了20世纪初,一些欧洲国度如荷兰、法国等,纷繁开展风能发电的研究。二战期间,起头利用小型螺旋桨式风能发电。70年代中期以来,因为能源赐与严重,加之石油、煤炭对情况的污染日益严峻,所以良多国度对风能发电的研究重视起来,并且近年来还普遍开展了风能在海水淡化、航运、提水、供热、造冷等方面的研究,使风能的操纵范畴得到了进一步扩展。
目前,世界列国对风能的操纵,次要是以风能做动力和发电两种形式。以风能做动力就是操纵风轮来间接带动各类机械系统的安装。如带动水泵提水。风力提水安装构造简单,易于庇护、把持。目前在世界列国运行的风能操纵机械约有50%以上用于风力提水。澳大利亚的许多牧场,都设有风力提水机。
良多风力资本丰富的国度,还操纵风力策动机铡草、磨面和加工饲料等。 风力发电的原理比力简单,是操纵风轮带动发电机来发电的。根据风轮机的安插形式,风力机可分为程度轴式和立轴式两类。程度轴风力机的扭转轴与迎面的风流平行。如荷兰风车就是早期利用的那种机型。
桨叶式风力机是目前普及利用的一种。垂曲轴(立轴)风力机的扭转轴垂曲于空中,它不需要像程度轴风力机那样随风向改动转子的标的目的,设想、造造、安拆、运行都比程度风力机简单和便利,很有开展前途。 风能因为能量密度小,风速和风向不断改变等原因,风力发电机的单机容量均较小,大大都是几十至几百千瓦。
大型的风力发电站是在一个风场设置几十台或几百台10~100千瓦级的风力发电机构成的风力发电机群,也称风力田。其长处是手艺较成熟,建立周期短,经济效益较好。美国更具贸易价值的是加利福尼亚州的三大风力田,1989年拆有风力发电机17000余台,拆机容量达150万千瓦。
英国在北海沿岸成立了20个风力田,共拆50千瓦风力发电机512台,方案增至2200台,估量到2000年拆机容量达100万千瓦。荷兰、意大利、德国等也都成立了本身的风力田。此外,澳大利亚、丹麦、美国等分离的农场和住户合用中小型风力发电站供给电源,开展也很敏捷。
我国地区辽阔,蕴躲着十分丰富的风能资本。据计算,全国风能资本总量约每年16亿千瓦,此中可开发约为每年1.6亿千瓦。我国东南沿海岛屿以及西北牧区、西南山区严峻缺电,但风能资本较大,有着开展风力发电的优良前提。因而,在我国因地造宜地开发操纵风能,不只能够扩展能源,并且有助于处理边远地域用电需要,有着现实的重要意义。