可再生能源》风能的开发与利用

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1、《可再生能源》--风能的开发与利用内容风能的概念世界风能的发展历史风力技术与系统中国风力发电发展风的形成风能是太阳能的一种表现形式，太阳能辐射的2％太阳照射到地球表面，地球表面不同的地形、地貌各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动，空气流动的结果就是风风与风能的形成成因：太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动，形成风。高低纬度的温度差异风速的描述风力等级风的名称陆地地面物的征象相应风速（km/h）(m/s)0无风大气稳静，炊烟直上<10~0.21软风烟随风飘动，风向可辨，但风标不动1~50.3~1.52轻风脸有风感，树叶动，风

2、标也动6~111.6~3.33微风树叶和细枝摇动，小旗展开12~193.4~5.44和风尘沙刮起，纸片飞舞，小树枝摇动20~285.5~7.95清风有小树摇动，池塘、沼泽水面掀起浪花29~388.0~10.76强风大树摇动，电线鸣叫，举伞困难39~4910.8~13.87疾风树身摇动，顶风行走极为困难50~6113.9~17.1风速的描述8大风小树枝折断，顶风行走极为困难62~7417.2~20.79烈风房屋发生轻微损毁（烟囱倒塌，房屋瓦片揭掉）75~8820.8~24.410狂风陆地少见，树木连根拔起，建筑物严重破坏89~10224.5~28.411暴风陆地极少，一旦发

3、生必有重大损毁103~11728.5~32.612飓风陆地绝不，其摧毁力极大>117>32.6风的特点多变性——风速与风向总是在不断的变化，完全是随时间随机的变化规律性——随昼夜、季节变化，风速、风向产生变化高度——风速随高度的增加而变大地形地貌——对风速的影响狭管作用摩擦作用山谷风效应绕流作用风能的概念是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高，动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力，方法是透过传动轴，将转子（由以空气动力推动的扇叶组成）的旋转动力传送至发电机。风能的利用利用方式：机械能、风力发

4、电有利因素：普遍性、持久性风力发电是一种干净的自然能源，没有环境污染的问题。风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，风力发电的经济性日益提高，发电成本已接近煤电，低于油电与核电风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间不利因素：密度小、间歇性风能的利用形式风力提水。灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进数千年来，风能技术发展缓慢自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分有了新的发展。科学家研究风力发电，电解水，产生氢气储存氢能，解决风的间歇性和电能量存储的问题风能资

5、源地球风能约为2.74×109MW可利用风能为2×107MW，是地球水能的十倍只要利用上地球1%的风能就能满足全球能源的需要降低成本，提高产出，是普及风能发电必须克服的障碍风能密度通过截面积的风所含的能量，常以W/m2表示。风能密度与空气密度有直接关系一般，海边地势地，气压高，空气密度大，风能密度就高。高山气压低，空气稀薄，风能密度就小些。如果高山风速大、气温低仍有相当大的风能潜力。风能的计算风能密度的计算公式：风能ω=0.5ρν3A风能密度W=（ρ∑Niνi3）/（2N）式中W——平均风能密度，W/m2νi——等级风速，m/sNi——等级风速νi出现的次数N——各等级风

6、速出现的总次数ρ——空气密度，kg/m3世界风能的发展历史人类开发利用风能的历史风帆助航、风力发电、风车提水风电路灯微型风力发电机风车欧洲利用风能的历史12世纪风车从中东传入欧洲。16世纪，荷兰人利用风车排水、与海争地，在低洼的海滩上建国立业。在蒸汽机出现之前，风力机械是动力机械的一大支柱，但因竞争不过蒸汽机、内燃机等而被淘汰。19世纪丹麦人首先研制了风力发电机。1891年，丹麦建成世界第一座风力发电站。20世纪70年代后，风力发电蓬勃发展。21世纪中叶，风能成为世界能源供应的支柱之一。世界各国的风力发电状况美国世界上风力机装机容量最多的国家，超过2X104MW，每年还以

7、10％的速度增长瑞典、荷兰、英国、丹麦、德国、日本、西班牙，制定了相应的风力发电计划风力发电技术日趋受到世界各国的普遍重视。目前全世界风电装机容量达到490万千瓦，而且还在以年均60％的速度增长，反映了当今国际电力发展的一个新动向。预计２０２０年风电将进入每个欧洲家庭在整个欧洲创造300万个工作机会重振衰退的工业和不景气的行业创造几百万欧元的新能源市场使欧洲走上使用完全清洁能源供应系统之路，即安全、可靠和环境可持续发展提供比煤电和核电更廉价的能源我国利用风能的历史3000年前的商代：开始出现帆船唐代：“乘风破浪会有时，直挂云