談談風力發電

人類利用風力的歷史很悠久，揚帆航船和風車提水是利用風力的最早形式.我國早在14世紀就有關于風車提水的記載.明代宋應星的《天工開物》中寫道:“揚郡以風帆數扇，俟風轉車，風息則止.”比國外風車提水記載要早兩百多年.大約在16世紀，荷蘭人大量使用風車排除低洼地的海水.風車在荷蘭建國立業上發揮了重要作用，人們常以風車作為荷蘭的象征.19世紀，由于電磁科學的發展，人們想到利用風力發電.

風力發電起源于丹麥，1890年，丹麥政府制定了風力發電計劃，經過18年的努力，世界上首批72臺單機功率為5 kW ~ 25 kW的風力發電機問世了.現在丹麥仍然是世界上生產風力發電設備的大國.

空氣流動便是風，它有質量，有速度，因此具有能量.風力發電就是要將風能轉化成電能.世界上風能究竟有多少?科學家計算，地球上風能數量驚人，可開發利用的大約為2.74 × 10⁹ MW，比地球上可開發水能大10倍，全世界每年消耗的煤所產生的熱能還不及每年所產生風能的千分之一.我國風能總量，理論數為3.2 × 10⁹ kW，按十分之一可開發量計算，其能量也十分可觀.

風能十分誘人，但是風力發電卻困難重重.一是自然原因，表現在風的隨機性很大.由于太陽輻射和地球轉動，使地面各處受熱不均勻，大氣層各處溫差發生變化，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流動，使得風隨時隨地可以產生，方向不定，大小不一，而且風隨季節變化明顯，晝夜變化也很大.二是經濟原因，目前風力發電成本較高.這些都為風的利用帶來很大困難.

風力發電不是由單一的發電機構成的，而是一個較高科技含量的小系統:風力發電機+充電器+數字逆變器.其中風力發電機又由葉片#65380;機頭#65380;轉體和尾翼組成.葉片用來接受風力使機頭內轉子轉動，機頭內轉子是永磁體，定子繞線切割磁力線產生電流，轉體能使機頭靈活轉動以實現尾翼調整葉片方向，讓葉片始終對著來風的方向，從而獲得最大風能.由于風量不穩定，因此風力發電機頭輸出的是頻率變化的交流電，必須經過整流，再對蓄電瓶充電，把電能轉化成化學能.接著數字逆變器把電瓶里的化學能轉化成220 V交流電，保證穩定使用.

從以上分析可知，風力發電機只是給電瓶充電，是電瓶把電能儲藏起來供使用.所以用電器的電功率大小與電瓶容量的大小有密切關系.在內地，小的風力發電機更適用，因為它更容易被小風量帶動發電，而且能持續發電，比一陣狂風更能提供較大電能.因地制宜選擇風力發電機功率可以降低成本，經濟適用.

現在能源緊張，環境污染嚴重，風能作為一種可再生的清潔能源，日益受到人們的青睞.全世界風電產業已經進入規模化階段，風能發電機容量逐年增加，國際上容量已達5 MW.風電成本可望在十年內再降低10%左右.我國風能資源豐富，主要分布在東南沿海#65380;內蒙古#65380;甘肅#65380;新疆和青藏高原等地區.我國無錫和湘潭地區已造出2 MW直驅式永磁風力發電機.在2008年，我國青島將建成5臺5 MW級海上風力發電機組，這是我國第一個海上大型風力發電機項目，創出亞洲新紀錄.我國政府高度重視可再生清潔能源的建設，風力發電必將成為我國新能源中的一朵奇葩!

責任編輯 蔡華杰