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更厲害的是，根據美國研究單位聖迪亞國家實驗室 (Sandia National Laboratories)的最新研究指出，未來可能有機會看到超過200公尺長的葉片，加上塔架超過500公尺的高度 (台北101大樓高度502.8公尺)，滿載發電量為5千萬瓦 (50MW)，單單一部機組就可供應超過3萬戶的一般 ...
為什麼風力發電的大風扇不管風大還是沒風，都是勻速轉動呢？. 轉還慢不會影響發電，只要有導線切割磁場就會產生電流。. 轉速慢是是發出來的電頻率低，所以風力發電機的磁極比水力發機多。. 雖然轉速慢，但是扭矩大，所以捕捉的能量還是不小的。. 那只 ...
- 概觀
- 基本介紹
- 資源
- 利用
- 歷史
- 原理
- 種類
- 優缺點
- 風能市場
風力發電是指把風的動能轉為電能。風能是一種清潔無公害的的可再生能源能源，很早就被人們利用，主要是通過風車來抽水、磨麵等，而現在，人們感興趣的是如何利用風來發電。
利用風力發電非常環保，且風能蘊量巨大，因此日益受到世界各國的重視。
•中文名：風力發電
•外文名：wind power generation
•使用介質：自然風力
•資源：約10億kW
•釋義：風的動能轉為電能
•學科：新能源利用
我國風能資源豐富，可開發利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地上風能儲量約2.53億kW（陸地上離地10m高度資料計算），海上可開發和利用的風能儲量約7.5億kW，總計10億kW。而2003年底全國電力裝機約5.67億kW。
風是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對於缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，因地制宜地利用風力發電，非常適合，大有可為。海上風電是可再生能源發展的重要領域，是推動風電技術進步和產業升級的重要力量，是促進能源結構調整的重要措施。我國海上風能資源豐富，加快海上風電項目建設，對於促進沿海地區治理大氣霧霾、調整能源結構和轉變經濟發展方式具有重要意義。
風是一種潛力很大的新能源，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，並有數千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風在數秒鐘內就發出了一千萬馬力(即750萬千瓦；一馬力等於0．75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源。
利用風力發電的嘗試，早在二十世紀初就已經開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯和美國套用航空工業的旋翼技術，成功地研製了一些小型風力發電裝置。這種小型風力發電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉村使用，它所獲得的電力成本比小型內燃機的發電成本低得多。不過，當時的發電量較低，大都在5千瓦以下。
目前，據了解，國外已生產出15，40，45，100，225千瓦的風力發電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮建成的200千瓦風力發電機，其葉片直徑為38米，發電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發電裝置，其發電量則達2000千瓦，風車高57米，所發電量的75%送入電網，其餘供給附近的一所學校用。
1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米；葉片安裝在一個塔型建築物上，因此風車可自由轉動並從任何一個方向獲得電力；風力時速在38公里以上時，發電能力也可達2000千瓦。由於這個丘陵地區的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據估計，即使全年只有一半時間運轉，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。
風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨麵……。現在，人們感興趣的，首先是如何利用風來發電。
風是一種潛力很大的新能源，人們也許還記得，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，並有數千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風在數秒鐘內就發出了一千萬馬力(即750萬千瓦；一馬力等於0．75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源。
把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發電。風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三米的微風速度（微風的程度），便可以開始發電。 風力發電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發電不需要使用燃料，也不會產生輻射或空氣污染。
風力發電所需要的裝置，稱作風力發電機組。這種風力發電機組，大體上可分風輪(包括尾舵)、發電機和塔筒三部分。（大型風力發電站基本上沒有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才會擁有尾舵）
風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件，它由若干只葉片組成。當風吹向漿葉時，槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。槳葉的材料要求強度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它複合材料(如碳纖維)來製造。（現在還有一些垂直風輪，s型旋轉葉片等，其作用也與常規螺旋槳型葉片相同）
由於風輪的轉速比較低，而且風力的大小和方向經常變化著，這又使轉速不穩定；所以，在帶動發電機之前，還必須附加一個把轉速提高到發電機額定轉速的齒輪變速箱，再加一個調速機構使轉速保持穩定，然後再聯接到發電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率，還需在風輪的後面裝一個類似風向標的尾舵。
鐵塔是支承風輪、尾舵和發電機的構架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風力，又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定，一般在6-20米範圍內。
發電機的作用，是把由風輪得到的恆定轉速，通過升速傳遞給發電機構均勻運轉，因而把機械能轉變為電能。
概述
儘管風力發電機多種多樣，但歸納起來可分為兩類：①水平軸風力發電機，風輪的旋轉軸與風向平行；②垂直軸風力發電機，風輪的旋轉軸垂直於地面或者氣流方向。 水平軸風力發電機 水平軸風力發電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發電機旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。對於風力發電，多採用升力型水平軸風力發電機。大多數水平軸風力發電機具有對風裝置，能隨風向改變而轉動。對於小型風力發電機，這種對風裝置採用尾舵，而對於大型的風力發電機，則利用風向感測元件以及伺服電機組成的傳動機構。 風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機，風輪在塔架後面的則成為下風向風機。水平軸風力發電機的式樣很多，有的具有反轉葉片的風輪，有的再一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風力發電機在風輪周圍產生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。 垂直軸風力發電機 垂直軸風力發電機在風向改變的時候無需對風，在這點上相對於水平軸風力發電機是一大優勢，它不僅使結構設計簡化，而且也減少了風輪對風時的陀螺力。 利用阻力旋轉的垂直軸風力發電機有幾種類型，其中有利用平板和被子做成的風輪，這是一種純阻力裝置；S型風車，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩，但尖速比低，在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。 達里厄式風輪 是法國G.J.M達里厄於19世紀30年代發明的。在20世紀70年代，加拿大國家科學研究院對此進行了大量的研究，現在是水平軸風力發電機的主要競爭者。達里厄式風輪是一種升力裝置，彎曲葉片的剖面是翼型，它的啟動力矩低，但尖速比可以很高，對於給定的風輪重量和成本，有較高的功率輸出。現在有多種達里厄式風力發電機，如Φ型，Δ型，Y型和H型等。這些風輪可以設計成單葉片，雙葉片，三葉片或者多葉片。 雙饋型發電機 隨著電力電子技術的發展，雙饋型感應發電機（Double-Fed Induction Generator）在風能發電中的套用越來越廣。這種技術不過分依賴於蓄電池的容量，而是從勵磁系統入手，對勵磁電流加以適當的控制，從而達到輸出一個恆頻電能的目的。雙饋感應發電機在結構上類似於異步發電機，但在勵磁上雙饋發電機採用交流勵磁。我們知道一個脈振磁勢可以分解為兩個方向相反的旋轉磁勢，而三相繞組的適當安排可以使其中一個磁勢的效果消去，這樣一來就得到一個在空間旋轉的磁勢，這就相當於同步發電機中帶有直流勵磁的轉子。雙饋發電機的優勢就在於，交流勵磁的頻率是可調的，這就是說旋轉勵磁磁動勢的頻率可調。這樣當原動機的轉速不定時，適當調節勵磁電流的頻率，就可以滿足輸出恆頻電能的目的。由於電力電子元器件的容量越來越大，所以雙饋發電機組的勵磁系統調節能力也越來越強，這使得雙饋機的單機容量得以提高。雖然，部分理論還在完善當中，但是雙饋反應發電機的廣泛套用這一趨勢將越來越明顯。 風力發電，不合國情國內紛紛上馬的風力發電廠大多是形象工程。工信部副部長苗圩近日語出驚人，他認為中國風沙伴存，風電設備受風沙磨損大，上馬太多風電項目不合我國國情。苗圩說，國外有風地方沒有沙，比如說是海洋風。苗圩說：中國是有風的地方就有沙，風沙對風力發電設備磨損非常厲害。現在風能發電風機應該是20年的壽命，但是如果有風沙的侵蝕壽命還到不了20年。再過5年，壽命肯定要出問題，特別是甘肅那個千萬千瓦級的風力發電站典型的形象工程。就此話題，苗圩表示，能源布局的重點，應該是供給端和使用端要做到平衡。而現狀是高級能源拉著低級能源運轉。苗圩舉例說，湖北本來水電是優勢，三峽的電應該更多留在湖北用，這是最好的清潔能源。但是現在卻把湖北的電運到東部區，湖北再從周邊買煤運到湖北，引發一連串的效應，河南就不夠用了，就再到山西、山東甚至到新疆去運煤。進行全國大旅行，全國鐵路貨運一半用來運送煤炭。這是多大的物流成本，多大的浪費。據報導，甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地於2008年8月全面啟動，標誌著中國正式步入了打造風電三峽工程階段。據氣象部門最新風能評估結果表明，酒泉風能資源總儲量為1.5億千瓦，可開發量4000萬千瓦以上，可利用面積近1萬平方公里。 馬格努斯效應風輪 馬格努斯效應風輪，由自旋的圓柱體組成，當它在氣流中工作時，產生的移動力是由於馬格努斯效應引起的，其大小與風速成正比。有的垂直軸風輪使用管道或者漩渦發生器塔，通過套管或者擴壓器使水平氣流變成垂直氣流，以增加速度，偶寫還利用太陽能或者燃燒某種燃料，是水平氣流變成垂直方向的氣流。 徑流雙輪效應風輪 徑流雙輪效應或叫雙輪效應是一種新型風能轉化方式。 首先它是一種雙輪結構，相對於水平軸流式風機，它是徑流式的，同已有的立軸式風機一樣都是沿長軸布設槳葉的，直接利用風的推力旋轉工作的,單輪立軸風輪因軸兩側槳葉同時接受風力而扭矩相反，相互抵消，輸出力矩不大。設計為雙輪結構並靠近安裝，同步運轉，就將原來的立軸力矩輸出對槳葉流體力學形狀的依賴進而改變為雙輪間的利用轉動產生渦流力的利用，兩輪相互借力，相互推動；而對吹向兩輪間的逆向風流可以互相遮擋，進而又依次輪流將其分撥於兩輪的外側，使兩輪外側獲得有疊加的風流，因此使雙輪的外緣線速度可以高於風速，雙輪結構的這種互相助力，主動利用風力的特點產生了“雙輪效應”。 相比有些單輪式結構風機中採用外加的遮擋法、活動式變槳矩等被動式減少葉輪迴轉復位阻力的設計，體現了積極利用風力的特點。因此這一發明的不僅具有實用作用，促進風力利用的研究和發展，而且具有新的流體力學方面的意義。它開闢了風能發展的新空間，是一項帶有基礎性質的發明，這種雙輪風機具有的設計簡捷，易於製造加工，轉數較低，重心下降，安全性好，運行成本低，維護容易，無噪音污染等明顯特點，可以廣泛普及推廣，適應中國節能減排需求，大有市場前景。
檢測方法
1.風力機運行狀態的監控。 2.單個風電機組的信息，風電機組轉子，傳動鏈，發電機，變換器，變壓器，艙室，偏航系統，塔架，氣象站狀態監控。 3.風速，風向，葉輪轉速，電網頻率，三相電壓，三相電流，發電機繞組溫度，環境溫度，機艙溫度，出力等監控。 4.保證風電廠數據的實時性和可靠性。實時調整風能的最優性，實現風電綠色能源，滿足國家電力系統二次防護要求。
優點
1、清潔，環境效益好； 2、可再生，永不枯竭； 3、基建周期短； 4、裝機規模靈活。
缺點
1、噪聲，視覺污染； 2、占用大片土地； 3、不穩定，不可控； 4、目前成本仍然很高。 5、影響鳥類。
市場狀況
風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。中國風能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風能儲量就有約2.53億千瓦。 隨著全球經濟的發展，風能市場也迅速發展起來。自2004年以來，全球風力發電能力翻了一番，2006年至2007年間，全球風能發電裝機容量擴大27%。2007年已有9萬兆瓦，這一數字到2010年將是16萬兆瓦。預計未來20-25年內，世界風能市場每年將遞增25%。隨著技術進步和環保事業的發展，風能發電在商業上將完全可以與燃煤發電競爭。
中國市場
“十五”期間，中國的併網風電得到迅速發展。2006年，中國風電累計裝機容量已經達到260萬千瓦，成為繼歐洲、美國和印度之後發展風力發電的主要市場之一。2007年我國風電產業規模延續暴髮式增長態勢，截至2007年底全國累計裝機約600萬千瓦。2008年8月，中國風電裝機總量已經達到700萬千瓦，占中國發電總裝機容量的1%，位居世界第五，這也意味著中國已進入可再生能源大國行列。 2008年以來，國內風電建設的熱潮達到了白熱化的程度。2009年，中國（不含台灣地區）新增風電機組10129台，容量13803.2MW，同比增長124%；累計安裝風電機組21581台，容量25805.3MW。2009年，台灣地區新增風電機組37台，容量77.9MW；累計安裝風電機組227台，容量436.05MW。
區域發展
從各地區發展來看，截止到2009年12月31日，中國風電累計裝機超過1000MW的省份超過9個，其中超過2000MW的省份4個，分別為內蒙古（9196.2MW）、河北（2788.1MW）、遼寧（2425.3MW）和吉林（2063.9MW）。內蒙古2009年當年新增裝機5545.2MW，累計裝機9196.2MW，實現150%的大幅度增長。
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