实际上,地⾯⻛不不仅受这两个力的⽀支配,⽽且在很⼤程度上受海海洋、地形的影响,⼭隘和海海峡能改变⽓流运动的⽅方向,还能使⻛速增⼤,⽽丘陵
实际上,地⾯⻛不不仅受这两个力的⽀支配,⽽且在很⼤程度上受海海洋、地形的影响,⼭隘和海海峡能改变⽓流运动的⽅方向,还能使⻛速增⼤,⽽丘陵、⼭地却磨擦⼤使⻛速减少,孤⽴立⼭峰却因海海拔⾼使⻛速增⼤。因此,⻛向和⻛速的时空分布较为复杂。⻛是地球上的⼀一种⾃自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表⾯,地球表⾯各处受热不不同,产⽣温差,从⽽引起⼤⽓的对流运动形成⻛。⻛能就是空⽓的动能,⻛能的⼤⼩决定于⻛速和空⽓的密度。据估计到达地球的太阳能中虽然只有⼤约2%转化为⻛能,但其总量仍是⼗分可观的。全球的⻛能约为2.74X109兆瓦,其中可利⽤用的⻛能为2X107兆瓦,⽐地球上可开发利⽤用的⽔能总量还要⼤10倍。空⽓流动所形成的动能及为⻛能。⻛能是太阳能的⼀一种转化形式。太阳的辐射造成地球表⾯受热不不均,引起⼤⽓层中压力分布不不均,空⽓沿⽔平⽅方向运动形⻛。⻛的形成乃是空⽓流动的结果。
⻛能是因空⽓流做功⽽提供给⼈人类的⼀一种可利⽤用的能量。空⽓流具有的动能称⻛能。空⽓流速越⾼,动能越⼤。⼈人们可以⽤用⻛⻋车把⻛的动能转化为旋转的动作去推动发电机,以产⽣电力,⽅方法是透过传动轴,将转⼦子(由以空⽓动力推动的扇叶组成)的旋转动力传送⾄至发电机。
1.1.2⻛力发电的优势及⻛力发电机的组成
二⼗世纪七⼗年代以来,伴随着全球范围内经济的快速发展,各个国家的能源供需量也持续增⻓长,到⽬前为⽌,新能源的开发和利⽤用已变成全球能源可持续发展战略略的⼀一个组成部分[1]。在光伏发电、⻛力发电、⽣物质能发电等新能源发电形式中,⻛力发电技术⽐较成熟、商业化发展前景相对较好。由于其在减少CO2、SO2、NOx和粉尘颗粒等污染物排放、促进绿⾊色能源的⼴广泛应⽤用、调整当前能源结构等⽅方⾯的作⽤用,⻛力发电已经成为主要的化⽯石能源替代品。此外,相对于常规发电⼚厂站的建设,⻛力发电的施⼯工周期短、⻅见效快,⼀一个⼤型⻛力发电场的建设只需不不到⼀一年的时间,因此⻛力发电成为清洁能源中增⻓长较快的⼀一种,开发规模较为突出。资料料显示仅2011年全球⻛电新增装机容量达到4564兆瓦使全球累计装机达到238×109瓦,年增⻓长率虽然有所减缓,但也超过了了20%[2]。根据欧洲⻛能协会(EWEA)和绿⾊色和平组织(Greenpeace)等相关国际机构估测,到2020年左右,全球电力供应总量的12%将由⻛力发电提供,全球⻛电总装机容量将会达到1.231×109千瓦[3]。近年来,在我国政策的⽀支持下,国内⻛电产业经过⼏几年的⾼速增⻓长开始进⼊入稳步发展阶段。数据显示:2012年国内(不不计台湾省)新增⻛电装机容量达12960兆瓦总装机容量累计达到75324.2兆瓦,依然处于全球⻛电装机容量排名第⼀一位。
其中装机容量超过3000兆瓦的省和⾃自治区共有9个,其中内蒙古⾃自治区以⻛电装机18623.8兆瓦居于⾸位,河北省与⽢甘肃省依次排名第二和第三。累计⻛电装机容量排名在前⼗的省份合计装机容量达到60024.5兆瓦,占全国累计⻛电装机容量的79.69%[4]。⻛力发电的优势在与⾸先从⻛力资源考虑,全球拥有丰富的⻛能资源⻛的产⽣式由于地球表⾯上的⼤⽓受到太阳辐射引起部分空⽓的流动,是太阳能的⼀一种转化形式,⻛能是地球与⽣俱来的资源。世界拥有巨⼤的⻛能资源。据估计,世界⻛能资源⾼达每53万亿千瓦时,预计到2020年全球电力需求会上升⾄至年25578万亿千瓦时,也就是说全球⻛能资源是世界预期电力需求的2倍。其次从污染排放考虑,⻛能是可再⽣的清洁能源⻛能是不不需要开采、运输、不不产⽣任何污染的清洁可再⽣能源。⽽且1台单机容量1000千瓦的⻛机与同容量⽕火电装机相⽐,每年可减排二氧化碳2000吨、二氧化硫10吨、二氧化氮6吨。仅2007年,全球940亿瓦⻛机容量就将减少二氧化碳排放12200万吨,相当于20个⼤型燃煤发电站的排放量。再其次⻛机建造周期短、运和维护成本低⻛力发电和其他发电⽅方式相⽐,建设周期⼀一般很短(1台⻛机的安装时间不不超过3个⽉月),1个50万千瓦级的⻛力发电⼚厂建设期不不到1年,⽽且安装1台投⼊入运1台,装机规模灵活。