風(fēng)能的用途

熱心網(wǎng)友：圖片 http://www.pep.com.cn/200406/ca446599.htmhttp://pic.people.com.cn/GB/42592/3769732.html制造風(fēng)能機械，利用風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的兩項主要內(nèi)容。風(fēng)力發(fā)動機是一種把風(fēng)能變成機械能的能量轉(zhuǎn)化裝置。如圖1－4所示，風(fēng)力發(fā)動機由5部分組成：screen.width-400)this.style.width=screen.width-400;"> （1）風(fēng)輪。風(fēng)輪由二個或多個葉片組成，安裝在機頭上，是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的主要部件。 （2）機頭。機頭是支承風(fēng)輪軸和上部構(gòu)件（如發(fā)電機和齒輪變速器等）的支座，它能繞塔架中的豎直軸自由轉(zhuǎn)動。 （3）機尾。機尾裝于機頭之后，它的作用是保證在風(fēng)向變化時，使風(fēng)輪正對風(fēng)向。 （4）回轉(zhuǎn)體?；剞D(zhuǎn)體位于機頭底盤和塔架之間，在機尾力矩的作用下轉(zhuǎn)動。 （5）塔架。塔架是支撐風(fēng)力發(fā)動機本體的構(gòu)架，它把風(fēng)力發(fā)動機架設(shè)在不受周圍障礙物影響的高空中。 根據(jù)風(fēng)輪葉片的數(shù)目，風(fēng)力發(fā)動機分為少葉式和多葉式兩種。少葉式有2～4個葉片，具有轉(zhuǎn)速高，單位功率的平均質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點；常用在年平均風(fēng)速較高的地區(qū)。是目前主要用作風(fēng)力發(fā)電機的原動機。其缺點是啟動較為困難。多葉式一般有4～24個葉片，常用于年平均風(fēng)速低于3～4米／秒的地區(qū)；具有易啟動的優(yōu)點，因此利用率較高。由于轉(zhuǎn)速低，多用于直接驅(qū)動農(nóng)牧業(yè)機械。 風(fēng)力發(fā)動機的風(fēng)輪與紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動原理一樣，但是，風(fēng)輪葉片具有比較合理的形狀。為了減小阻力，其斷面呈流線型。前緣有很好的圓角，尾部有相當(dāng)尖銳的后緣，表面光滑，風(fēng)吹來時能產(chǎn)生向上的合力，驅(qū)動風(fēng)輪很快地轉(zhuǎn)動。對于功率較大的風(fēng)力發(fā)動機，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速是很低的，而與之聯(lián)合工作的機械，轉(zhuǎn)速要求較高，因此必須設(shè)置變速箱，把風(fēng)輪轉(zhuǎn)速提高到工作機械的工作轉(zhuǎn)速。風(fēng)力發(fā)動機只有當(dāng)風(fēng)垂直地吹向風(fēng)輪轉(zhuǎn)動面時，才能發(fā)出最大功率來，由于風(fēng)向多變，因此還要有一種裝置，使之在風(fēng)向變化時，保證風(fēng)輪跟著轉(zhuǎn)動，自動對淮風(fēng)向，這就是機尾的作用。風(fēng)力發(fā)動機是多種工作機械的原動機。利用它帶動水泵和水車，就是風(fēng)力提水機；帶動碾米機，就是風(fēng)力碾米機；此類機械統(tǒng)稱為風(fēng)能的直接利用裝置。帶動發(fā)電機的就叫風(fēng)力發(fā)電機。它們均由兩大部分組成，一部分是風(fēng)力發(fā)動機本體和附件，是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置；另一部分是電氣部分，包括發(fā)電機及電氣裝置，把機械能轉(zhuǎn)化為電能，并可靠地提供給用戶。小風(fēng)力發(fā)電機的容量不大，功率一般從幾瓦到幾千瓦，大都具有結(jié)構(gòu)簡單，搬運方便的優(yōu)點。按風(fēng)力發(fā)動機與發(fā)電機的連接方式分，有變速連接的和直接連接的兩種。 在風(fēng)能的利用中，蓄能是一個重要的問題。特別是對于風(fēng)力發(fā)電，在很大程度上，其生命力由蓄能裝置（如蓄電池）的可靠程度來決定。有了蓄能裝置，在有風(fēng)的時候，把多余的能量儲存起來；在無風(fēng)時，輸出應(yīng)用。各種蓄能方式的研究是風(fēng)能利用的一個急待解決的重要任務(wù)。 在自然界的能源中，風(fēng)能是極其豐富的。據(jù)粗略估計，近期可以利用的風(fēng)能總功率約為106～107兆瓦，這個數(shù)值比全世界可以利用的水力資源大10倍。但是，這筆巨大的自然財富還有待人類去大力開發(fā)。 我國是利用風(fēng)能最早的國家。早在2000多年以前，利用風(fēng)力驅(qū)動的帆船已經(jīng)在江河中行駛，明代開始應(yīng)用風(fēng)力水車灌溉農(nóng)田，并且出現(xiàn)了用于農(nóng)產(chǎn)品加工的風(fēng)力機械。 現(xiàn)梅縋艿鬧饕絞絞欠緦Ψ⒌紓暮誦氖欠緶只?/SPAN> 風(fēng)輪機可以分為水平軸和垂直軸兩大類。 圖8－2是一種水平軸風(fēng)輪機。高高的機架上裝著一個可以在水平方向轉(zhuǎn)動的工作臺，臺面上有發(fā)電機。臺架的尾部裝有一個尾舵，它靠風(fēng)力來回轉(zhuǎn)動，讓風(fēng)輪總是迎風(fēng)轉(zhuǎn)動。巨大的風(fēng)輪葉片有十幾米長，轉(zhuǎn)動起來的力量是很大的。 在丹麥日德蘭半島北部的奧爾堡，有一座巨大的風(fēng)車。安裝風(fēng)車和發(fā)電設(shè)備的鋼筋混凝土塔有13層樓高，塔頂直徑3米，塔底直徑6米。風(fēng)車的葉片長27米，一個葉片就有5噸重。在風(fēng)力推動下，巨大的風(fēng)車每分鐘轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)。風(fēng)車后邊的雪茄煙形狀的機艙里安放著發(fā)電機，它每年可發(fā)電400萬千瓦時。 這座巨大的風(fēng)力發(fā)電機，是一所中學(xué)、一所師范大學(xué)和一所“旅行大學(xué)”的教師和學(xué)生籌資建成的，沒有向政府和工業(yè)界要一分錢。工程設(shè)計、建造以及部分零件的制造，都是數(shù)百名學(xué)生和教師一起完成的，只聘請了4位工程師和專家作指導(dǎo)。這是世界上業(yè)余愛好者制作的最大的風(fēng)車。 垂直軸的風(fēng)輪機，也叫中國式風(fēng)輪機，它的“祖先”是立帆式風(fēng)輪機，誕生在我國北方沿海一帶，估計是在宋朝時出現(xiàn)的。這種風(fēng)輪機的軸與風(fēng)向大體垂直，是豎直向上的，風(fēng)帆總是朝一個方向轉(zhuǎn)動。 圖8－3是我國研制的垂直軸風(fēng)輪機示意圖，豎直的軸在風(fēng)吹時轉(zhuǎn)動，帶動下部的發(fā)電機發(fā)電。這種風(fēng)力發(fā)電站是大有發(fā)展前途的。 我國適合風(fēng)力發(fā)電的區(qū)域非常廣闊，特別是東南沿海和西北草原地區(qū)。這些區(qū)域的年平均風(fēng)速分別達(dá)到6～8米／秒和4～6米／秒，具有相當(dāng)大的開發(fā)、利用價值。 我國科技人員在七五計劃期間，進行風(fēng)能利用的攻關(guān)。研制了6種百瓦級、4林千瓦級和4種10千瓦級風(fēng)力發(fā)電機組，使我國風(fēng)力機系列55千瓦級以下品種基本齊全，性能和質(zhì)量有了新的提高。主要性能指標(biāo)均達(dá)到國際先進水平。其中研制的兩臺55千瓦發(fā)電機組，已在山東長島安裝，部分性能指標(biāo)達(dá)到國外樣機的水平。研制的5種風(fēng)力提水機組，其中FDG－7型大流量風(fēng)力提水機組，是我國目前功率最大的風(fēng)力提水機組，在低揚程大流量風(fēng)力提水機類型中，處于國內(nèi)外領(lǐng)先地位。

熱心網(wǎng)友：德意志銀行最新發(fā)布的研究報告預(yù)計，全球風(fēng)電發(fā)展正在進入一個迅速擴張的階段，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)將保持每年20%的增速，到2015年時，該行業(yè)總產(chǎn)值將增至目前水平的5倍。 　　從目前的技術(shù)成熟度和經(jīng)濟可行性來看，風(fēng)能最具競爭力。從中期來看，全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的前景相當(dāng)樂觀，各國政府不斷出臺的可再生能源鼓勵政策，將為該產(chǎn)業(yè)未來幾年的迅速發(fā)展提供巨大動力。 　　根據(jù)預(yù)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(fēng)電裝機容量將實現(xiàn)每年30%的高速增長，印度風(fēng)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(fēng)電，并實施優(yōu)惠政策激勵風(fēng)能制造基地，目前印度已經(jīng)成為世界第5大風(fēng)電生產(chǎn)國。而在美國，隨著新能源政策的出臺，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)每年將實現(xiàn)25%的超常發(fā)展。在歐洲，德國的風(fēng)電發(fā)展處于領(lǐng)先地位，其中風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)已經(jīng)取代汽車制造業(yè)和造船業(yè)。在近期德國制定的風(fēng)電發(fā)展長遠(yuǎn)規(guī)劃中指出，到2025年風(fēng)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(biāo)。 　　而一直以來在風(fēng)能領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的歐洲國家增長速度將放慢，預(yù)計在2015年前將保持每年15%的增長速度。其中最早發(fā)展風(fēng)能的國家如德國、丹麥等陸上風(fēng)電場建設(shè)基本趨于飽和，下一步主要發(fā)展方向是海上風(fēng)電場和設(shè)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(fēng)電技術(shù)最為先進的國家。德國風(fēng)電裝機容量占全球的28%，而德國風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)總額占到全球市場的37%。在國內(nèi)市場逐漸飽和的情況下，出口已成為德國風(fēng)電設(shè)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(shù)創(chuàng)新保持領(lǐng)頭羊地位。今年，德國將再次修訂《可再生能源法》，將海上風(fēng)電場入網(wǎng)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(biāo)準(zhǔn)以及政府支持環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)的政策導(dǎo)向，未來工業(yè)設(shè)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(lǐng)域?qū)@得快速發(fā)展。 　　目前，中國市場最熱的可再生能源，比如風(fēng)能、太陽能等產(chǎn)業(yè)。風(fēng)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(fēng)電技術(shù)開發(fā)最成熟、成本最低廉。根據(jù)“十一五”國家風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，2010年全國風(fēng)電裝機容量達(dá)到500萬千瓦，2020年全國風(fēng)電裝機容量達(dá)到3000萬千瓦。而2006年底，全國已建成和在建的約91個風(fēng)電場，裝機總?cè)萘績H260萬千瓦?？梢姡L(fēng)機市場前景誘人，發(fā)展空間廣闊。