談?wù)勶L(fēng)力發(fā)電

人類利用風(fēng)力的歷史很悠久，揚(yáng)帆航船和風(fēng)車提水是利用風(fēng)力的最早形式.我國早在14世紀(jì)就有關(guān)于風(fēng)車提水的記載.明代宋應(yīng)星的《天工開物》中寫道:“揚(yáng)郡以風(fēng)帆數(shù)扇，俟風(fēng)轉(zhuǎn)車，風(fēng)息則止.”比國外風(fēng)車提水記載要早兩百多年.大約在16世紀(jì)，荷蘭人大量使用風(fēng)車排除低洼地的海水.風(fēng)車在荷蘭建國立業(yè)上發(fā)揮了重要作用，人們常以風(fēng)車作為荷蘭的象征.19世紀(jì)，由于電磁科學(xué)的發(fā)展，人們想到利用風(fēng)力發(fā)電.

風(fēng)力發(fā)電起源于丹麥，1890年，丹麥政府制定了風(fēng)力發(fā)電計(jì)劃，經(jīng)過18年的努力，世界上首批72臺(tái)單機(jī)功率為5 kW ~ 25 kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)問世了.現(xiàn)在丹麥仍然是世界上生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的大國.

空氣流動(dòng)便是風(fēng)，它有質(zhì)量，有速度，因此具有能量.風(fēng)力發(fā)電就是要將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能.世界上風(fēng)能究竟有多少?科學(xué)家計(jì)算，地球上風(fēng)能數(shù)量驚人，可開發(fā)利用的大約為2.74 × 10⁹ MW，比地球上可開發(fā)水能大10倍，全世界每年消耗的煤所產(chǎn)生的熱能還不及每年所產(chǎn)生風(fēng)能的千分之一.我國風(fēng)能總量，理論數(shù)為3.2 × 10⁹ kW，按十分之一可開發(fā)量計(jì)算，其能量也十分可觀.

風(fēng)能十分誘人，但是風(fēng)力發(fā)電卻困難重重.一是自然原因，表現(xiàn)在風(fēng)的隨機(jī)性很大.由于太陽輻射和地球轉(zhuǎn)動(dòng)，使地面各處受熱不均勻，大氣層各處溫差發(fā)生變化，加之空氣中水蒸氣的含量不同，地面的氣壓也不同，于是高壓空氣就向低壓區(qū)流動(dòng)，使得風(fēng)隨時(shí)隨地可以產(chǎn)生，方向不定，大小不一，而且風(fēng)隨季節(jié)變化明顯，晝夜變化也很大.二是經(jīng)濟(jì)原因，目前風(fēng)力發(fā)電成本較高.這些都為風(fēng)的利用帶來很大困難.

風(fēng)力發(fā)電不是由單一的發(fā)電機(jī)構(gòu)成的，而是一個(gè)較高科技含量的小系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器.其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)又由葉片#65380;機(jī)頭#65380;轉(zhuǎn)體和尾翼組成.葉片用來接受風(fēng)力使機(jī)頭內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)頭內(nèi)轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞線切割磁力線產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整葉片方向，讓葉片始終對著來風(fēng)的方向，從而獲得最大風(fēng)能.由于風(fēng)量不穩(wěn)定，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)頭輸出的是頻率變化的交流電，必須經(jīng)過整流，再對蓄電瓶充電，把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能.接著數(shù)字逆變器把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成220 V交流電，保證穩(wěn)定使用.

從以上分析可知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)只是給電瓶充電，是電瓶把電能儲(chǔ)藏起來供使用.所以用電器的電功率大小與電瓶容量的大小有密切關(guān)系.在內(nèi)地，小的風(fēng)力發(fā)電機(jī)更適用，因?yàn)樗菀妆恍★L(fēng)量帶動(dòng)發(fā)電，而且能持續(xù)發(fā)電，比一陣狂風(fēng)更能提供較大電能.因地制宜選擇風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率可以降低成本，經(jīng)濟(jì)適用.

現(xiàn)在能源緊張，環(huán)境污染嚴(yán)重，風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源，日益受到人們的青睞.全世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；A段，風(fēng)能發(fā)電機(jī)容量逐年增加，國際上容量已達(dá)5 MW.風(fēng)電成本可望在十年內(nèi)再降低10%左右.我國風(fēng)能資源豐富，主要分布在東南沿海#65380;內(nèi)蒙古#65380;甘肅#65380;新疆和青藏高原等地區(qū).我國無錫和湘潭地區(qū)已造出2 MW直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī).在2008年，我國青島將建成5臺(tái)5 MW級海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這是我國第一個(gè)海上大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)項(xiàng)目，創(chuàng)出亞洲新紀(jì)錄.我國政府高度重視可再生清潔能源的建設(shè)，風(fēng)力發(fā)電必將成為我國新能源中的一朵奇葩!

責(zé)任編輯 蔡華杰