中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：如果天不再藍(lán)、電不夠用，未來(lái)人類該如何選擇？為了解決全球能源緊張和環(huán)境污染問(wèn)題，大力發(fā)展清潔能源已成為緩解能源瓶頸的有效途徑。利用清潔能源發(fā)電，能夠減少對(duì)傳統(tǒng)能源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染，使我們的生活更加健康、節(jié)能低碳。
不必說(shuō)文人墨客筆下“春風(fēng)又綠江南岸”“柳絮池塘淡淡風(fēng)”所呈現(xiàn)的充滿詩(shī)情畫(huà)意的風(fēng)，單只講為人類傳遞信息的風(fēng)箏、提供動(dòng)力的風(fēng)車和風(fēng)帆，都是人類有效利用風(fēng)的杰作。風(fēng)能相對(duì)于傳統(tǒng)的化石能源，是一種清潔能源，利用風(fēng)能的最好途徑就是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能使用。
1、風(fēng)是如何形成的？
風(fēng)的能量主要來(lái)自于太陽(yáng)能，太陽(yáng)的輻射給地球上的空氣加熱時(shí)，地球大氣受熱并不均勻，溫度高的地方空氣上升，于是在地表形成了低壓；溫度低的地方空氣下降，在地表形成了高壓。高壓和低壓之間形成氣壓梯度，空氣從高壓區(qū)向低壓區(qū)流動(dòng)，就形成了水平運(yùn)動(dòng)的風(fēng)。
2、風(fēng)按照強(qiáng)度分類，可以分為哪幾級(jí)？
你一定在天氣預(yù)報(bào)中聽(tīng)到過(guò)類似這樣的說(shuō)法，“渤海風(fēng)力6~7級(jí)轉(zhuǎn)4~5級(jí)”。這里所說(shuō)的“級(jí)”就是按照強(qiáng)度對(duì)風(fēng)的分類，稱為“蒲福風(fēng)力等級(jí)”。它把風(fēng)按照風(fēng)速分為從0~12共13個(gè)等級(jí)，數(shù)字越高，風(fēng)速越快，風(fēng)中所攜帶的能量越大。
為了方便記錄，人們還給這13個(gè)等級(jí)的風(fēng)分別起了名字：0級(jí)為無(wú)風(fēng)，1級(jí)為軟風(fēng)，2級(jí)為輕風(fēng)，3級(jí)為微風(fēng)，4級(jí)為和風(fēng)，5級(jí)為清風(fēng)，6級(jí)為強(qiáng)風(fēng)，7級(jí)為疾風(fēng)，8級(jí)為大風(fēng)，9級(jí)為烈風(fēng)，10級(jí)為狂風(fēng)，11級(jí)為暴風(fēng)，12級(jí)為颶風(fēng)。
3、風(fēng)能的特點(diǎn)是什么？
我們來(lái)看看風(fēng)能的特點(diǎn)：首先，風(fēng)能的蘊(yùn)量巨大。太陽(yáng)輻射到地球的能量中，有2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，這可是一個(gè)非常龐大的數(shù)字。
地球上的風(fēng)能約為27400億千瓦，其中可以利用的約200億千瓦，這個(gè)數(shù)量有多大呢？它是地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量的10倍！全世界每年燃燒煤炭得到的能量，還不到風(fēng)能在同一時(shí)間內(nèi)提供給地球能量的1%。
風(fēng)能最厲害的地方還不僅限于此。風(fēng)能是可再生的，幾乎可以說(shuō)是取之不盡、用之不竭的。另外，風(fēng)能是清潔能源，現(xiàn)如今人們使用的風(fēng)能利用技術(shù)不會(huì)造成空氣污染。
然而有效地利用風(fēng)能可并不簡(jiǎn)單，擺在人們面前的困難重重。
第一，風(fēng)功率密度低，也就是說(shuō)風(fēng)能雖然大，但是很難集中利用。為什么說(shuō)風(fēng)能多，但不集中呢？如果我們利用化石能源，開(kāi)采一個(gè)煤礦或者油田就行了；如果利用水能，在合適的地方修個(gè)水電站就可以了。風(fēng)能四處皆是，很難把它們集中利用。因此需要選好風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址，形成規(guī)?；谩?
第二，風(fēng)能是不穩(wěn)定的，一陣風(fēng)大，一陣風(fēng)小，幾乎沒(méi)什么規(guī)律，讓人很難掌控。
第三，風(fēng)能的分布很不均勻。要想利用好風(fēng)能肯定需要很多技術(shù)手段。
4、我國(guó)的風(fēng)能主要分布在哪些地區(qū)？
度量一個(gè)地方風(fēng)能資源是否豐富，我們常用“風(fēng)功率密度”這個(gè)概念，它的單位是“瓦/平方米”。
如果我們把風(fēng)能資源的多少畫(huà)在中國(guó)地圖上，就會(huì)見(jiàn)到一個(gè)很有意思的畫(huà)面：西北、東北、華北、東南地區(qū)都是風(fēng)能資源豐富的地方，中原地帶和西南、東南部分地區(qū)的風(fēng)能資源貧乏。
我國(guó)風(fēng)能資源總的技術(shù)可開(kāi)發(fā)利用量為7億~12億千瓦。蒙東、蒙西、新疆哈密、甘肅酒泉、河北壩上、吉林西部、江蘇沿海、山東沿海等地區(qū)是我國(guó)風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)，50米高度3級(jí)以上風(fēng)能資源潛在開(kāi)發(fā)量約18.5億千瓦，占全國(guó)陸上風(fēng)能資源的77.7%。
5、人們是如何利用風(fēng)能發(fā)電的？
風(fēng)力發(fā)電的基本原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?
具體來(lái)說(shuō)，就是風(fēng)吹過(guò)風(fēng)車槳葉時(shí)在槳葉正反面形成壓差，驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪的機(jī)械能。發(fā)電機(jī)在風(fēng)輪的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?shí)現(xiàn)這一能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率是衡量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電能力的指標(biāo)，功率越大，則發(fā)電能力越強(qiáng)。風(fēng)電機(jī)組在達(dá)到額定功率之前，其輸出功率和風(fēng)速的立方成正比，因此風(fēng)速是風(fēng)能資源的關(guān)鍵因素。
但是，人們從風(fēng)中提取的能量最多只能是它的59.6%，一般情況下要小于40%。
小知識(shí)：風(fēng)能利用的歷史
人們很早就注意到風(fēng)能是一種非常好的能源，而且一直在尋找各種有效利用的方法。在幾千年之前，古埃及人就發(fā)明了風(fēng)帆，他們?cè)诖习采巷L(fēng)帆，借助風(fēng)力使船航行。中國(guó)在明代之后，開(kāi)始普遍使用風(fēng)帆驅(qū)動(dòng)水車灌田。
18世紀(jì)，荷蘭曾利用近萬(wàn)座風(fēng)車將海堤內(nèi)的水排干，成了著名的風(fēng)車之國(guó)。這種風(fēng)車在歐洲大陸很普遍，是機(jī)械能的主要來(lái)源?？墒呛髞?lái)，蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)等高效的新興機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)了，古老的風(fēng)車顯得又慢又笨，于是被紛紛棄之不用。
風(fēng)能重新被規(guī)模利用，是1973年發(fā)生石油危機(jī)以后，美國(guó)、西歐的一些國(guó)家為尋求替代化石燃料的能源，利用計(jì)算機(jī)、空氣動(dòng)力學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的新技術(shù)研制出現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，加之人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到常規(guī)化石能源對(duì)環(huán)境的污染，于是積極開(kāi)發(fā)清潔、可再生的能源。風(fēng)能作為一種很好的清潔能源，如今越來(lái)越受到人們的重視，并被大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。
鏈接：我國(guó)風(fēng)電的發(fā)展歷程
我國(guó)在20世紀(jì)50年代后期開(kāi)始風(fēng)力發(fā)電研究工作。1986年，中國(guó)最早的風(fēng)電場(chǎng)——馬蘭風(fēng)電場(chǎng)的3臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。
2006年1月1日，《中華人民共和國(guó)可再生能源法》正式實(shí)施，中國(guó)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段，裝機(jī)規(guī)模持續(xù)迅猛增長(zhǎng)。
2009年突破1000萬(wàn)千瓦，2012年突破5000萬(wàn)千瓦，取代美國(guó)成為世界第一風(fēng)電裝機(jī)大國(guó)。
截至2015年2月底，我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量突破1億千瓦，達(dá)到10004萬(wàn)千瓦，繼續(xù)穩(wěn)居我國(guó)第三大發(fā)電類型和世界風(fēng)電裝機(jī)首位。我國(guó)已成為全球風(fēng)電裝機(jī)增長(zhǎng)速度最快、新增風(fēng)電裝機(jī)容量最大的國(guó)家。
