风能的利用.doc

风能的利用在自然界的能源中风能是极其丰富的。据粗略估计近期可以利用的风能总功率约为106～107兆瓦这个数值比全世界可以利用的水力资源大10倍。但是这笔巨大的自然财富还有待人类去大力开发。我国是利用风能最早的国家。早在2019多年以前利用风力驱动的帆船已经在江河中行驶明代开始应用风力水车灌溉农田并且出现了用于农产品加工的风力机械。现代利用风能的主要方式是风力发电它的核心是风轮机。风轮机可以分为水平轴和垂直轴两大类。图8－2是一种水平轴风轮机。高高的机架上装着一个可以在水平方向转动的工作台台面上有发电机。台架的尾部装有一个尾舵它靠风力来回转动让风轮总是迎风转动。巨大的风轮叶片有十几米长转动起来的力量是很大的。在丹麦日德兰半岛北部的奥尔堡有一座巨大的风车。安装风车和发电设备的钢筋混凝土塔有13层楼高塔顶直径3米塔底直径6米。风车的叶片长27米一个叶片就有5吨重。在风力推动下巨大的风车每分钟转40转。风车后边的雪茄烟形状的机舱里安放着发电机它每年可发电400万千瓦时。这座巨大的风力发电机是一所中学、一所师范大学和一所“旅行大学”的教师和学生筹资建成的没有向政府和工业界要一分钱。工程设计、建造以及部分零件的制造都是数百名学生和教师一起完成的只聘请了4位工程师和专家作指导。这是世界上业余爱好者制作的最大的风车。垂直轴的风轮机也叫中国式风轮机它的“祖先”是立帆式风轮机诞生在我国北方沿海一带估计是在宋朝时出现的。这种风轮机的轴与风向大体垂直是竖直向上的风帆总是朝一个方向转动。图8－3是我国研制的垂直轴风轮机示意图竖直的轴在风吹时转动带动下部的发电机发电。这种风力发电站是大有发展前途的。我国适合风力发电的区域非常广阔特别是东南沿海和西北草原地区。这些区域的年平均风速分别达到6～8米／秒和4～6米／秒具有相当大的开发、利用价值。我国科技人员在七五计划期间进行风能利用的攻关。研制了6种百瓦级、4林千瓦级和4种10千瓦级风力发电机组使我国风力机系列55千瓦级以下品种基本齐全性能和质量有了新的提高。主要性能指标均达到国际先进水平。其中研制的两台55千瓦发电机组已在山东长岛安装部分性能指标达到国外样机的水平。研制的5种风力提水机组其中FDG－7型大流量风力提水机组是我国目前功率最大的风力提水机组在低扬程大流量风力提水机类型中处于国内外领先地位。