风能的利用

今天给各位分享风能的利用的知识，其中也会对风能的利用进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文导读目录：

1、如何有效利用风能？

2、风能的利用

　　如果天不再蓝、电不够用，未来人类该如何选择？为了解决全球能源紧张和环境污染问题，大力发展清洁能源已成为缓解能源瓶颈的有效途径。利用清洁能源发电，能够减少对传统能源的消耗和对环境的污染，使我们的生活更加健康、节能低碳。 　　不必说文人墨客笔下“春风又绿江南岸”“柳絮池塘淡淡风”所呈现的充满诗情画意的风，单只讲为人类传递信息的风筝、提供动力的风车和风帆，都是人类有效利用风的杰作。风能相对于传统的化石能源，是一种清洁能源，利用风能的最好途径就是将风能转化为电能使用。 　　1、风是如何形成的？ 　　风的能量主要来自于太阳能，太阳的辐射给地球上的空气加热时，地球大气受热并不均匀，温度高的地方空气上升，于是在地表形成了低压；温度低的地方空气下降，在地表形成了高压。高压和低压之间形成气压梯度，空气从高压区向低压区流动，就形成了水平运动的风。 　　2、风按照强度分类，可以分为哪几级？ 　　你一定在天气预报中听到过类似这样的说法，“渤海风力6~7级转4~5级”。这里所说的“级”就是按照强度对风的分类，称为“蒲福风力等级”。它把风按照风速分为从0~12共13个等级，数字越高，风速越快，风中所携带的能量越大。 　　为了方便记录，人们还给这13个等级的风分别起了名字：0级为无风，1级为软风，2级为轻风，3级为微风，4级为和风，5级为清风，6级为强风，7级为疾风，8级为大风，9级为烈风，10级为狂风，11级为暴风，12级为飓风。 　　3、风能的特点是什么？ 　　我们来看看风能的特点：首先，风能的蕴量巨大。太阳辐射到地球的能量中，有2%转化为风能，这可是一个非常庞大的数字。 　　地球上的风能约为27400亿千瓦，其中可以利用的约200亿千瓦，这个数量有多大呢？它是地球上可开发利用的水能总量的10倍！全世界每年燃烧煤炭得到的能量，还不到风能在同一时间内提供给地球能量的1%。 　　风能最厉害的地方还不仅限于此。风能是可再生的，几乎可以说是取之不尽、用之不竭的。另外，风能是清洁能源，现如今人们使用的风能利用技术不会造成空气污染。 　　然而有效地利用风能可并不简单，摆在人们面前的困难重重。 　　第一，风功率密度低，也就是说风能虽然大，但是很难集中利用。为什么说风能多，但不集中呢？如果我们利用化石能源，开采一个煤矿或者油田就行了；如果利用水能，在合适的地方修个水电站就可以了。风能四处皆是，很难把它们集中利用。因此需要选好风电场场址，形成规模化利用。 　　第二，风能是不稳定的，一阵风大，一阵风小，几乎没什么规律，让人很难掌控。 　　第三，风能的分布很不均匀。要想利用好风能肯定需要很多技术手段。 　　4、我国的风能主要分布在哪些地区？ 　　度量一个地方风能资源是否丰富，我们常用“风功率密度”这个概念，它的单位是“瓦/平方米”。 　　如果我们把风能资源的多少画在中国地图上，就会见到一个很有意思的画面：西北、东北、华北、东南地区都是风能资源丰富的地方，中原地带和西南、东南部分地区的风能资源贫乏。 　　我国风能资源总的技术可开发利用量为7亿~12亿千瓦。蒙东、蒙西、新疆哈密、甘肃酒泉、河北坝上、吉林西部、江苏沿海、山东沿海等地区是我国风能资源最丰富的地区，50米高度3级以上风能资源潜在开发量约18.5亿千瓦，占全国陆上风能资源的77.7%。 　　5、人们是如何利用风能发电的？ 　　风力发电的基本原理简单来说，就是将风的动能转变为机械能，再将机械能转变为电能。 　　具体来说，就是风吹过风车桨叶时在桨叶正反面形成压差，驱动风轮旋转，将风的动能转变为风轮的机械能。发电机在风轮的带动下旋转发电，将机械能转变为电能。实现这一能量转换的设备为风力发电机组。 　　风力发电机组的功率是衡量风力发电机组发电能力的指标，功率越大，则发电能力越强。风电机组在达到额定功率之前，其输出功率和风速的立方成正比，因此风速是风能资源的关键因素。 　　但是，人们从风中提取的能量最多只能是它的59.6%，一般情况下要小于40%。 　　小知识：风能利用的历史 　　人们很早就注意到风能是一种非常好的能源，而且一直在寻找各种有效利用的方法。在几千年之前，古埃及人就发明了风帆，他们在船上安上风帆，借助风力使船航行。中国在明代之后，开始普遍使用风帆驱动水车灌田。 　　18世纪，荷兰曾利用近万座风车将海堤内的水排干，成了著名的风车之国。这种风车在欧洲大陆很普遍，是机械能的主要来源。可是后来，蒸汽机、电动机等高效的新兴机械产品出现了，古老的风车显得又慢又笨，于是被纷纷弃之不用。 　　风能重新被规模利用，是1973年发生石油危机以后，美国、西欧的一些国家为寻求替代化石燃料的能源，利用计算机、空气动力学和材料科学等领域的新技术研制出现代风力发电机组，加之人们越来越意识到常规化石能源对环境的污染，于是积极开发清洁、可再生的能源。风能作为一种很好的清洁能源，如今越来越受到人们的重视，并被大规模开发利用。 　　链接：我国风电的发展历程 　　我国在20世纪50年代后期开始风力发电研究工作。1986年，中国最早的风电场——马兰风电场的3台机组并网运行。 　　2006年1月1日，《中华人民共和国可再生能源法》正式实施，中国风力发电进入大规模发展阶段，装机规模持续迅猛增长。 　　2009年突破1000万千瓦，2012年突破5000万千瓦，取代美国成为世界第一风电装机大国。 　　截至2015年2月底，我国并网风电装机容量突破1亿千瓦，达到10004万千瓦，继续稳居我国第三大发电类型和世界风电装机首位。我国已成为全球风电装机增长速度最快、新增风电装机容量最大的国家。　　最近《利用风筝发电》专栏建议投稿文章，才关注了解了些关于利用风筝发电的原理。由于儿时就见过当地风力发电、风车取水装置，一直好奇，可惜的是，四十年前大学志愿与兴趣不符，没学工科，十年前的一次突发奇想，对风能利用越发感兴趣，但是想法、研究路径不同，曾在知乎上发文提问请教专家，得到很大帮助。 　　一个多月前，偶然看了一集电视剧《小欢喜》，极少看电视剧的我，隔三差五地从第一集看起，也快看完了，再次体会到“兴趣是最好的老师”这句话的含义及“换位思考”的必要性。 　　风能利用的历史、方法无需我来赘述，最常见的风力发电机原理，捕获风能装置，所获风能与风轮直径的平方、风速的立方成正比，所以从自然风角度考虑，有了大型风力发电机装置、风筝发电装置等。风能利用率得到理论证实的贝茨极限16/27（约等于0.593）提出也有百年之久。 　　我的想法较奇特，与其竖立那么高的塔架、制作那么长的桨叶或者用风筝飞得更高来获取更大的不稳定的风能，高速载体迎面相对稳定的风能能否利用呢？利用风能发电的历史不超过百年，数千年历史的风的动能直接利用的方法很多，我能否这样利用？所以设想应用到高铁之类的高速载体上，想把车头设计成集驾驶室为一体的负压风机形式来获取风能的同时进一步减小迎面风阻，提出问题“轨道列车能否这样设计来减少能耗？”请教行内专家，大多数专家学者就像电视剧《小欢喜》内家长一样，从自己的专业理念出发很快就能否决掉其可行性，特别感谢 @时光丶人爱 多次不厌其烦的回答，我又做了些简单的模拟试验验证自己的想法。 　　提到管道负压风机，专家一下子就会根据空气密度、流速、面积计算出电机需要的功率，得不偿失！风噪问题等等…… 　　在车头或其他部位安装风轮，只要安装得当，风轮面积不增加车辆迎风面积，已有多位学者在汽车上试验证实不光不增加风阻，还能在减小风阻的同时获取风能发电来为车辆增程，我这样的设计应用在高铁上，管道风机的功效不主要为新风系统，风轮的动力来源主要取自风阻的风，其功效是减小风阻，电机的作用是提升风轮转速达到车头负压作用，用管道风机加鼓风机做了简单试验证实风能利用后能减小电机的功耗。 　　恭请各位专家指教！

---

风能的利用的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于风能的利用、风能的利用的信息别忘了在本站进行查找喔。