太陽能風能

【專家解說】：去百度百科查。 風能風能 (windenergy) 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(qū)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(shù)。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(jù)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。風能資源受地形的影響較大，世界風能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶，如美國的加利福尼亞州沿岸和北歐一些國家，中國的東南沿海、內蒙古、新疆和甘肅一帶風能資源也很豐富。中國東南沿海及附近島嶼的風能密度可達300瓦／米2（W／m2）以上，3~20米／秒風速年累計超過6000小時。內陸風能資源最好的區(qū)域，沿內蒙古至新疆一帶，風能密度也在200~300W／m2，3~20米／秒風速年累計5000~6000小時。這些地區(qū)適于發(fā)展風力發(fā)電和風力提水。新疆達坂城風力發(fā)電站1992年已裝機5500千瓦，是中國最大的風力電站 在自然界中，風是一種可再生、無污染而且儲量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機，各國都在加緊對風力的開發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護我們賴以生存的地球。 風能的利用主要是以風能作動力和風力發(fā)電兩種形式，其中又以風力發(fā)電為主， 以風能作動力，就是利用風來直接帶動各種機械裝置，如帶動水泵提水等這種風力發(fā)動機的優(yōu)點是：投資少、工效高、經濟耐用。目前，世界上約有一白多萬臺風力提水機在運轉。澳大利亞的許多牧場，都設有這種風力提水機。在很多風力資源豐富的國家，科學家們還利用風力發(fā)動機鍘草、磨面和加工飼料等。 利用風力發(fā)電，以丹麥應用最早，而且使用較普遍。丹麥雖只有500多萬人口，卻是世界風能發(fā)電大國和發(fā)電風輪生產大國，世界10大風輪生產廠家有5家在丹麥，世界60%以上的風輪制造廠都在使用丹麥的技術，是名副其實的“風車大國”。 截止到2006年底，世界風力發(fā)電總量居前3位的分別是德國、西班牙和美國，三國的風力發(fā)電總量占全球風力發(fā)電總量的60%。 此外，風力發(fā)電還逐漸走進居民住宅。在英國，迎風緩緩轉動葉片的微型風能電機正在成為一種新景觀。家庭安裝微型風能發(fā)電設備，不但可以為生活提供電力，節(jié)約開支，還有利于環(huán)境保護?？胺Q世界“最環(huán)保住宅”就是由英國著名環(huán)保組織“地球之友”的發(fā)起人馬蒂·威廉歷時5年建造成的，其住宅的迎風院墻前就矗立著一個扇狀渦輪發(fā)電機，隨著葉片的轉動，不時將風能轉化為電能。 我國風力資源豐富，可開發(fā)利用的風能儲量為10億千瓦。對風能的利用，特別是對我國沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網的農村、邊疆，作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑，具有十分重要的意義。 現(xiàn)在，無論是在廣闊的草原，還是在杲杲的山嶺，我們都會看到一座座能抗風暴襲擊而穩(wěn)定運行的風力發(fā)電站。每當大風來臨，收集機就會自動調轉方向，迎接風的犀利，任憑風力有多大，來勢有多猛，它一概取之，轉成電能儲存起來，為人們提供電力。這樣，即使在遠離城市的鄉(xiāng)村和牧場都可以用上電，過上幸福的生活。 風能利用存在一些限制及弊端 1)風速不穩(wěn)定,產生的能量大小不穩(wěn)定 2)風能利用受地理位置限制嚴重 3)風能的轉換效率低 4)風能是新型能源,相應的使用設備也不是很成熟 上世紀九十年代，我國的獨立電源系統(tǒng)主要采用水平軸風力發(fā)電機和太陽能光伏系統(tǒng)來供應電力，主要應用于通信基站、邊防哨所、海島部隊等特殊場合，主要是面向部隊的一套后勤保障系統(tǒng)。經過一定時間的應用后，發(fā)現(xiàn)諸多問題。如臺風期間的設備損壞嚴重；噪音大，影響人員正常休息；對通信設備的干擾，使得某些設備無法正常運轉。這些問題的發(fā)生使得部隊正常通訊受到了影響。2001年，為了解決這些問題，召集相關單位展開討論，作為部隊通信產品配套廠家的上海模斯電子設備有限公司也受到了邀請。會后，經過一定時間的調研和研究，MUCE公司提出承擔此項科研攻關的重任，得到了部隊領導的同意，并下達指示，必須盡快拿出技術方案并作出樣機。在西軍電、西交大、上復旦、上同濟等高校一批專家的配合下，上海模斯電子設備有限公司在不到一年的時間里，就成功研制出了世界上第一臺新型(H型)垂直軸風力發(fā)電機，并裝機試驗成功，獲得了基礎數(shù)據(jù)和實際經驗。在后續(xù)的一年里，MUCE對產品進行無數(shù)次改進和測試，2002年底產品通過了各項測試，并達到了各項設計要求。2002年底至今，MUCE先后在部隊安裝了60多套垂直軸風力發(fā)電機和風光互補系統(tǒng)，為穩(wěn)定國防，做出了不朽的貢獻！ [編輯本段]中國風能資源儲量與分布 我國位于亞洲大陸東部，瀕臨太平洋，季風強盛，內陸還有許多山系，地形復雜，加之青藏高原聳立我國西部，改變了海陸影響所引起的氣壓分布和大氣環(huán)流，增加了我國季風的復雜性。冬季風來自西伯利亞和蒙古等中高緯度的內陸，那里空氣十分嚴寒干燥冷空氣積累到一定程度，在有利高空環(huán)流引導下，就會爆發(fā)南下俗稱寒潮，在此頻頻南下的強冷空氣控制和影響下，形成寒冷干燥的西北風侵襲我國北方各?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）。每年冬季總有多次大幅度降溫的強冷空氣南下，主要影響我國西北、東北和華北，直到次年春夏之交才消失。夏季風是來自太平洋的東南風、印度洋和南海的西南風，東南季風影響遍及我國東半壁，西南季風則影響西南各省和南部沿海，但風速遠不及東南季風大。熱帶風暴是太平洋西部和南海熱帶海洋上形成的空氣渦漩，是破壞力極大的海洋風暴，每年夏秋兩季頻繁侵襲我國，登陸我國南海之濱和東南沿海，熱帶風暴也能在上海以北登陸，但次數(shù)很少。 青藏高原地勢高亢開闊，冬季東南部盛行偏南風，東北部多為東北風，其他地區(qū)一般為偏西風，夏季大約以唐古拉山為界，以南盛行東南風，以北為東至東北風。我國幅員遼闊，陸疆總長達2萬多公里，還有1800O多公里的海岸線，邊緣海中有島嶼5000多個，風能資源豐富。我國現(xiàn)有風電場場址的年平均風速均達到6米／秒以上。一般認為，可將風電場風況分為三類：年平均風速6米／秒以上時為較好；7米／秒以上為好；8米／秒以上為很好?？砂达L速頻率曲線和機組功率曲線，估算國際標準大氣狀態(tài)下該機組的年發(fā)電量。我國相當于6米／秒以上的地區(qū)，在全國范圍內僅僅限于較少數(shù)幾個地帶。就內陸而言，大約僅占全國總面積的1／1OO，主要分布在長江到南澳島之間的東南沿海及其島嶼，這些地區(qū)是我國最大的風能資源區(qū)以及風能資源豐富區(qū)，包括山東、遼東半島、黃海之濱，南澳島以西的南海沿海、海南島和南海諸島，內蒙古從陰山山脈以北到大興安嶺以北，新疆達板城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游，張家口北部等地區(qū)以及分布各地的高山山口和山頂。 根據(jù)全國氣象臺部分風能資料的統(tǒng)計和計算，中國風能分區(qū)及占全國面積的百分比見下表。表中國風能分區(qū)及占全國面積的百分比指標豐富區(qū)較豐富區(qū)可利用區(qū)貧乏區(qū)年有效風能密度(W/m2)>200200～150<150～50<50年≥3m/s累計小時數(shù)(h)>50005000～4000<4000～2000<2000年≥6m/s累計小時數(shù)(h)>22002200～1500<1500～350<350占全國面積的百分比(%)8185024太陽輻射的能量到地球表面約有2％轉化為風能，風能是地球上自然能源的一部分，我國風能潛力的估算如下：風能理論可開發(fā)總量（R），全國為32．26億千瓦，實際可開發(fā)利用量（R’），按總量的l／10估計，并考慮到風輪實際掃掠面積為計算氣流正方形面積的O．785倍〔1米直徑風輪面積為O．52Xπ=O．785（平方米）〕，故實際可開發(fā)量為：R’=O．785R／10=2．53（億千瓦）。 [編輯本段]世界風能行業(yè)發(fā)展前景 德意志銀行最新發(fā)布的研究報告預計，全球風電發(fā)展正在進入一個迅速擴張的階段，風能產業(yè)將保持每年20%的增速，到2015年時，該行業(yè)總產值將增至目前水平的5倍。 從目前的技術成熟度和經濟可行性來看，風能最具競爭力。從中期來看，全球風能產業(yè)的前景相當樂觀，各國政府不斷出臺的可再生能源鼓勵政策，將為該產業(yè)未來幾年的迅速發(fā)展提供巨大動力。 根據(jù)預計，未來幾年亞洲和美洲將成為最具增長潛力的地區(qū)。中國的風電裝機容量將實現(xiàn)每年30%的高速增長，印度風能也將保持每年23%的增長速度。印度鼓勵大型企業(yè)進行投資發(fā)展風電，并實施優(yōu)惠政策激勵風能制造基地，目前印度已經成為世界第5大風電生產國。而在美國，隨著新能源政策的出臺，風能產業(yè)每年將實現(xiàn)25%的超常發(fā)展。在歐洲，德國的風電發(fā)展處于領先地位，其中風電設備制造業(yè)已經取代汽車制造業(yè)和造船業(yè)。在近期德國制定的風電發(fā)展長遠規(guī)劃中指出，到2025年風電要實現(xiàn)占電力總用量的25%，到2050年實現(xiàn)占總用量50%的目標。 而一直以來在風能領域處于領先地位的歐洲國家增長速度將放慢，預計在2015年前將保持每年15%的增長速度。其中最早發(fā)展風能的國家如德國、丹麥等陸上風電場建設基本趨于飽和，下一步主要發(fā)展方向是海上風電場和設備更新。英國、法國等國仍有較大潛力，增長速度將高于15%的平均水平。 目前，德國仍然是全球風電技術最為先進的國家。德國風電裝機容量占全球的28%，而德國風電設備生產總額占到全球市場的37%。在國內市場逐漸飽和的情況下，出口已成為德國風電設備公司的主要增長點。 德國政府將通過價格補貼等手段支持該行業(yè)通過技術創(chuàng)新保持領頭羊地位。今年，德國將再次修訂《可再生能源法》，將海上風電場入網補貼價格從每千瓦時9.1歐分提高到14歐分。 在中國，2006年國家發(fā)改委會、科技部、財政部等8部門聯(lián)合出臺了《“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見》。依據(jù)十項節(jié)能重點工程的標準以及政府支持環(huán)保節(jié)能產業(yè)的政策導向，未來工業(yè)設備節(jié)能更新改造、建筑節(jié)能、節(jié)油及石油替代以及可再生能源這幾大節(jié)能領域將獲得快速發(fā)展。 目前，中國市場最熱的可再生能源，比如風能、太陽能等產業(yè)。風能資源則更具有可再生、永不枯竭、無污染等特點，綜合社會效益高。而且，風電技術開發(fā)最成熟、成本最低廉。根據(jù)“十一五”國家風電發(fā)展規(guī)劃，2010年全國風電裝機容量達到500萬千瓦，2020年全國風電裝機容量達到3000萬千瓦。而2006年底，全國已建成和在建的約91個風電場，裝機總容量僅260萬千瓦?？梢?，風機市場前景誘人，發(fā)展空間廣闊。