风力发电是利用风能转换为机械能,机械能转化为电能的过程。风能是太阳对地球表面的不均匀加热造成的大气运动的结果。风力涡轮机是一种将风能转换为机械能的装置,通常由叶片、塔架、发电机和控制系统等部分组成。风力涡轮机可以单独使用,也可以成群布置在风力发电场中,通过电网输送电能到用户。JN江南
人类利用风能的历史可以追溯到公元前。古埃及、中国、古巴比伦是世界上最早利用风能的国家之一。公元前利用风力提水、灌溉、磨面、舂米,用风帆推动船舶前进。由于石油短缺,现代化帆船在近代得到了极大的重视。到了宋代更是中国应用风车的全盛时代,当时流行的垂直轴风车,一直沿用至今。在国外,公元前2世纪,JN江南古波斯人就利用垂直轴风车碾米。10世纪人用风车提水,11世纪风车在中东已获得广泛的应用。13世纪风车传至欧洲,14世纪已成为欧洲不可缺少的原动机。到了18世纪,在北美洲风力机被用于灌溉和驱动发电机发电。从1920年起,人们开始利用风力机大规模发电。
风力发电是利用风能转换为机械能,机械能转化为电能的过程。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
风力发电机的叶片由于横截面的形状上下不对称,风在通过叶片上方的时候流速大,通过下方的时候流速小。这就会导致叶片上方的压强小,下方的压强大,形成叶片上下面的压差,这种压差会产生升力,令风轮旋转,完成机械能的转换。
发电机通常采用永磁同步发电机或异步发电机等类型,发电机转子受到传动系统传递的旋转力时,其内部的磁场与导体相互作用,产生电流,从而将机械能转化为电能。
,也不会产生温室气体排放或其他污染物,对于应对气候变化和保护环境有着重要的意义,同时风力发电不需要使用燃料或水资源可以降低发电成本和节约资源。
,可以与农业或其他用途共享土地,可以减少土地利用冲突和提高土地利用效率。
,减少对外部能源供应的依赖。这可以降低能源危机的风险和提高能源自主性。
,需要与其他能源或储能设备配合使用,给电网调度和稳定带来了挑战和难度。
。风能源于大气中的风流动,而风流动受到地球自转、地形、地表覆盖等因素的影响。
根据国际能源署的数据,风能的利用效率与风速的立方成正比,因此,风速的高低对风力发电的发电量和稳定性具有重要影响,一般来说,
湍流会影响到风力涡轮机叶轮的转速和旋转方向,进而影响风力发电机的发电量和效率
海拔高度是影响风力发电量和效率的因素之一。随着海拔高度的增加,气温和气压都会下降,这会影响到空气的密度和风力涡轮机叶轮的转速和旋转方向,进而影响风力发电机的发电量和效率。一般来说,
海拔越高,空气密度越小,风速越大,从而使得风力发电机的发电量和效率增加