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風能資源介紹

風能(wind energy)地球表面大量空氣流動所產生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同,因而引起各地氣壓的差異,在水平方向高壓空氣向低壓地區流動,即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數。風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率,與風速的三次方和空氣密度成正比關系。據估算,全世界的風能總量約1300億千瓦,中國的風能總量約16億千瓦。

簡介

風能是因空氣流做功而提供給人類的一種可利用的能量?諝饬骶哂械膭幽芊Q風能?諝饬魉僭礁,動能越大。人們可以用風車把風的動能轉化為旋轉的動作去推動發電機,以產生電力,方法是透過傳動軸,將轉子(由以空氣動力推動的扇葉組成)的旋轉動力傳送至發電機。到2008年為止,全世界以風力產生的電力約有 94.1 百萬千瓦,供應的電力已超過全世界用量的1%。風能雖然對大多數國家而言還不是主要的能源,但在1999年到2005年之間已經成長了四倍以上。

現代利用渦輪葉片將氣流的機械能轉為電能而成為發電機。在中古與古代則利用風車將蒐集到的機械能用來磨碎谷物或抽水。

風力被使用在大規模風農場為全國電子柵格并且在小各自的渦輪為提供電在被隔絕的地點。

風能量是豐富、近乎無盡、廣泛分布、干凈與緩和溫室效應。 我們把地球表面一定范圍內。經過長期測量,調查與統計得出的平均風能密度的概況稱該范圍內能利用的依據,通常以能密度線標示在地圖上。

人類利用風能的歷史可以追溯到西元前,但數千年來,風能技術發展緩慢,沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以來,在常規能源告急和全球生態環境惡化的雙重壓力下,風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發展。風能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發展潛力,特別是對沿海島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆,作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,有著十分重要的意義。即使在發達國家,風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視,比如:美國能源部就曾經調查過,單是德克薩斯州和南達科他州兩州的風能密度就足以供應全美國的用電量。

優缺點

優點

風能為潔凈的能量來源。風能設施日趨進步,大量生產降低成本,在適當地點,風力發電成本已低于發電機。風能設施多為不立體化設施,可保護陸地和生態。風力發電是可再生能源,很環保。

缺點

風力發電在生態上的問題是可能干擾鳥類,如美國堪薩斯州的松雞在風車出現之后已漸漸消失。目前的解決方案是離岸發電,離岸發電價格較高但效率也高。

在一些地區、風力發電的經濟性不足:許多地區的風力有間歇性,更糟糕的情況是如臺灣等地在電力需求較高的夏季及白日、是風力較少的時間;必須等待壓縮空氣等儲能技術發展。

風力發電需要大量土地興建風力發電場,才可以生產比較多的能源。

進行風力發電時,風力發電機會發出龐大的噪音,所以要找一些空曠的地方來興建。 現在的風力發電還未成熟,還有相當發展空間。

利用歷史

風是地球上的一種自然現象,它是由太陽輻射熱引起的。太陽照射到地球表面,地球表面各處受熱不同,產生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風。據估計到達地球的太陽能中雖然只有大約2%轉化為風能,但其總量仍是十分可觀的。全球的風能約為2.74X109MW,其中可利用的風能為2X107MW,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。

人類利用風能的歷史可以追溯到公元前。中國是世界上最早利用風能的國家之一。公元前數世紀中國人民就利用風力提水。灌溉、磨面、舂米,用風帆推動船舶前進。到了宋代更是中國應 用風車的全盛時代,當時流行的垂直軸風車,一直沿用至今。在國外,公元前2世紀,古波斯人就利用垂直軸風車碾米。10世紀伊斯蘭人用風車提水,11世紀風車在中東已獲得廣泛的 應用。13世紀風車傳至歐洲,14世紀已成為歐洲不可缺少的原 動機。在荷蘭風車先用于萊茵河三角洲湖地和低濕地的汲水,以后又用于榨油和鋸木。只是由于蒸汽機的出現,才使歐洲風車數目急劇下降。

數千年來,風能技術發展緩慢,也沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以來,在常規能源告急和全球生態環境惡化的雙重壓力下,風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發展。風能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發展潛力,特別是對沿海島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆,作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,有著十分重要的意義。

即使在發達國家,風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。美國早在1974年就開始實行聯邦風能計劃。其內容主要是:評估國家的風能資源;研究風能開發中的社會和環境問題;改進風力機的性能,降低造價;主要研究為農業和其他用戶用的小于100kw的風力機;為電力公司及工業用戶設計的兆瓦級的風力發電機組。美國已于80年代成功地開發了100、200、2000、2500、6200、7200kw的6種風力機組。目前美國已成為世界上風力機裝機容量最多的國家,超過2X104MW,每年還以10%的速度增長,F在世界上最大的新型風力發電機組已在夏威夷島建成運行,其風力機葉片直徑為97.5m,重144t,風輪迎風角的調整和機組的運行都由計算機控制,年發電量達1000萬kw·h。根據美國能源部的統計至1990年美國風力發電已占總發 電量的1%。 在瑞典、荷蘭、英國、丹麥、德國、日本、西班牙,也根據各自國家的情況制定了相應的風力發電計劃。如瑞典1990年風力機的裝機容量已達350MW,年發電10億kw·h。丹麥在1978年即建成了日德蘭風力發電站,裝機容量2000kw,三片風葉的掃掠直徑為54m,混凝土塔高58m,預計到2005年電力需求量的10%將來源于風能。德國1980年就在易北河口建成了一座風 力電站,裝機容量為3000kw,到本世紀末風力發電也將占總發電量的8%。英國,英倫三島瀕臨海洋,風能十分豐富,政府對風能開發也十分重視,到1990年風力發電已占英國總發電量的2%。在日本,1991年10月輕津海峽青森縣的日本最大的風力發電站投人運行,5臺風力發電機可為700戶家庭提供電力。中國位于亞洲大陸東南、瀕臨太平洋[11.89 0.85%]西岸,季風強盛。季風是中國氣候的基本特征,如冬季季風在華北長達6個月,東北長達7個月。東南季風則遍及中國的東半壁。根據國家氣象局估計,全國風力資源的總儲量為每年16億kw,近期可開發的約為1.6億kw,內蒙古、青海、黑龍江、甘肅等省風能儲量居中國前列,年平均風速大于3m/s的天數在200天以上。 (責任編輯:wzxny)