編者按
如果天不再藍、電不夠用，未來人類該如何選擇?為了解決全球能源緊張和環(huán)境污染問題，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，能夠減少對傳統(tǒng)能源的消耗和對環(huán)境的污染，使我們的生活更加健康、節(jié)能低碳。
風吹綠電來
——如何有效利用風能
不必說文人墨客筆下“春風又綠江南岸”“柳絮池塘淡淡風”所呈現(xiàn)的充滿詩情畫意的風，單只講為人類傳遞信息的風箏、提供動力的風車和風帆，都是人類有效利用風的杰作。風能相對于傳統(tǒng)的化石能源，是一種清潔能源，利用風能的最好途徑就是將風能轉(zhuǎn)化為電能使用。本期，就和你講講風能的特點，以及人們是如何利用風能發(fā)電的。
1、風是如何形成的?
風的能量主要來自于太陽能，太陽的輻射給地球上的空氣加熱時，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，就形成了水平運動的風。
2、風按照強度分類，可以分為哪幾級?
你一定在天氣預報中聽到過類似這樣的說法，“渤海風力6~7級轉(zhuǎn)4~5級”。這里所說的“級”就是按照強度對風的分類，稱為“蒲福風力等級”。它把風按照風速分為從0~12共13個等級，數(shù)字越高，風速越快，風中所攜帶的能量越大。
為了方便記錄，人們還給這13個等級的風分別起了名字：0級為無風，1級為軟風，2級為輕風，3級為微風，4級為和風，5級為清風，6級為強風，7級為疾風，8級為大風，9級為烈風，10級為狂風，11級為暴風，12級為颶風。
3、風能的特點是什么?
我們來看看風能的特點：首先，風能的蘊量巨大。太陽輻射到地球的能量中，有2%轉(zhuǎn)化為風能，這可是一個非常龐大的數(shù)字。
地球上的風能約為27400億千瓦，其中可以利用的約200億千瓦，這個數(shù)量有多大呢?它是地球上可開發(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，還不到風能在同一時間內(nèi)提供給地球能量的1%。
風能最厲害的地方還不僅限于此。風能是可再生的，幾乎可以說是取之不盡、用之不竭的。另外，風能是清潔能源，現(xiàn)如今人們使用的風能利用技術不會造成空氣污染。
然而有效地利用風能可并不簡單，擺在人們面前的困難重重。
第一，風功率密度低，也就是說風能雖然大，但是很難集中利用。為什么說風能多，但不集中呢?如果我們利用化石能源，開采一個煤礦或者油田就行了;如果利用水能，在合適的地方修個水電站就可以了。風能四處皆是，很難把它們集中利用。因此需要選好風電場場址，形成規(guī)模化利用。
第二，風能是不穩(wěn)定的，一陣風大，一陣風小，幾乎沒什么規(guī)律，讓人很難掌控。
第三，風能的分布很不均勻。要想利用好風能肯定需要很多技術手段。
4、我國的風能主要分布在哪些地區(qū)?
度量一個地方風能資源是否豐富，我們常用“風功率密度”這個概念，它的單位是“瓦/平方米”。
如果我們把風能資源的多少畫在中國地圖上，就會見到一個很有意思的畫面：西北、東北、華北、東南地區(qū)都是風能資源豐富的地方，中原地帶和西南、東南部分地區(qū)的風能資源貧乏。
我國風能資源總的技術可開發(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)是我國風能資源最豐富的地區(qū)，50米高度3級以上風能資源潛在開發(fā)量約18.5億千瓦，占全國陸上風能資源的77.7%。
5、人們是如何利用風能發(fā)電的?
風力發(fā)電的基本原理簡單來說，就是將風的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/div>
具體來說，就是風吹過風車槳葉時在槳葉正反面形成壓差，驅(qū)動風輪旋轉(zhuǎn)，將風的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L輪的機械能。發(fā)電機在風輪的帶動下旋轉(zhuǎn)發(fā)電，將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋崿F(xiàn)這一能量轉(zhuǎn)換的設備為風力發(fā)電機組。
風力發(fā)電機組的功率是衡量風力發(fā)電機組發(fā)電能力的指標，功率越大，則發(fā)電能力越強。風電機組在達到額定功率之前，其輸出功率和風速的立方成正比，因此風速是風能資源的關鍵因素。
但是，人們從風中提取的能量最多只能是它的59.6%，一般情況下要小于40%。
