風電科普之一，基礎

　　知識豐富生命！知識就是力量！
　　
　　所以近期小編又給大家傳播知識啦~
　　
　　“風電科普系列”隆重登場！
　　
　　看見沒？我胸前鮮艷的紅領巾又在閃閃發(fā)光了~
　　
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　　風能是什么？
　　
　　風能就是空氣的動能,是指風所負載的能量，風能的大小決定于風速和空氣的密度。
　　
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　　風能來源于何處？
　　
　　風的能量是由太陽輻射能轉化來的，太陽每小時輻射地球的能量是 174,423,000,000,000千瓦，換句話說，地球每小時接受了 1.74 x 10^17 瓦的能量。
　　
　　風能大約占太陽提供總能量的百分之一，二，太陽輻射能量中的一部分被地球上的植物轉換成生物能，而被轉化的風能總量大約是生物能的 50～100 倍。
　　
　　3風功率如何計算？ 風的能量指的是風的動能。
　　
　　特定質量的空氣的動能可以用下列公式計算。能量=1/2 X 質量 X(速度)^2
　　
　　吹過特定面積的風的功率可以用下列公式計算。功率=1/2 X 空氣密度 X 面積 X(速度)^3其中，功率單位為瓦特；空氣密度單位為千克/立方米；面積指氣流橫截面積，單位為平方米；速度單位為米/秒。
　　
　　在海平面高度和攝氏 15 度的條件下，干空氣密度為 1.225 千克/立方米?？諝饷芏入S氣壓和溫度而變。隨著高度的升高，空氣密度也會下降。
　　
　　于上述公式中可以看出，風功率與速度的三次方〔立方〕成正比，并與風輪掃掠面積成正比。不過實際上，風輪只能提取風的能量中的一部分，而非全部。
　　
　　4全球風能總量有多大？ 全球的風能約為 2.74 × 109MW，其中可利用的風能為 2 ×10的7次方 MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大 10 倍。
　　
　　5我國風能總量有多少？我國 10 米高度層的風能資源總儲量為 32.26 億千瓦，其中實際可開發(fā)利用的風能資源儲量為 2.53 億千瓦。而據估計，中國近海風能資源約為陸地的 3 倍，所以，中國可開發(fā)風能資源總量約為 10 億千瓦。
　　
　　其中青海、甘肅、新疆和內蒙可開發(fā)的風能儲量分別為 1143 萬千瓦、2421 萬千瓦、3433 萬千瓦和 6178 萬千瓦，是中國大陸風能儲備最豐富的地區(qū)。
　　
　　6風是怎樣形成的？
　　
　　簡單的說,太陽的輻射造成地球表面受熱不均,引起大氣層中壓力分布不均; 空氣沿水平方向運動形成風. 風的形成就是空氣流動的結果。
　　
　　7大氣運動的受力影響是什么？ 地球大氣運動既受氣壓梯度力的影響，還要受地轉偏向力的影響。
　　
　　由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強度不同，在赤道和低緯度地區(qū)，太陽高度角大，日照時間長，太陽輻射強度強，地面和大氣接受的熱量多、溫度較高；再高緯度地區(qū)太陽高度角小，日照時間短，地面和大氣接受的熱量小，溫度低。
　　
　　這種高緯度與低緯度之間的溫度差異，形成了南北之間的氣壓梯度，使空氣作水平運動，風應沿水平氣壓梯度方向吹，即垂直與等壓線從高壓向低壓吹。
　　
　　此外因為地球在自轉，使空氣水平運動發(fā)生偏向，這個力稱為地轉偏向力，又叫科里奧利力。（名稱來源于法國數學家 Gustave Gaspard Coriolis 1792-1843)，這種力使北半球氣流向右偏轉，南半球向左偏轉，所以大氣真實運動是這兩種力綜合影響的結果。
　　
　　8風功率如何計算？ 山谷和海峽能改變氣流運動的方向，還能使風速增大，而丘陵、山地會因為摩擦而使風速減小，孤立的山峰會因海拔高而使風速增大。
　　
　　9什么是海風，陸風，山風，谷風？ 大陸上的氣流受熱膨脹上升至高空流向海洋，到海洋上空冷卻下沉，在近地層海洋上的氣流吹向大陸，補償大陸的上升氣流，低層風從海洋吹向大陸，這被稱為海風；
　　
　　夜間，情況相反，低層風從大陸吹向海洋，被稱為陸風。白天山坡受熱快，溫度高于山谷上方同高度的空氣溫度，坡地上的暖空氣從山坡流向谷地上方，谷地的空氣則沿著山坡向上補充流失的空氣，這時由山谷吹向山坡的風，稱為谷風。夜間，山坡因冷卻降溫速度比同高度的空氣快，冷空氣沿坡地向下流入山谷，稱為山風。
　　
　　10為什么說風能是一種綠色能源？風能是一種干凈的自然能源，沒有常規(guī)能源（如煤電，油電）與核電會造成環(huán)境污染的問題。
　　
　　平均每裝一臺單機容量為 1 兆瓦的風能發(fā)電機，每年可以減排 2000 噸二氧化碳（相當于種植 1 平方英里的樹木）、10 噸二氧化硫、6 噸二氧化氮。風能產生 1 兆瓦小時的電量可以減少 0.8 到 0.9 噸的溫室氣體，相當于煤或礦物燃料一年產生的氣體量。
　　
　　而且風機不會危害鳥類和其它野生動物。 在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風能作為一種高效清潔的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br /> 　　
　　11發(fā)展風力發(fā)電具有什么優(yōu)勢？ 風電技術日趨成熟，產品質量可靠，可用率已達 95%以上，已是一種安全可靠的能源，風力發(fā)電的經濟性日益提高，發(fā)電成本已接近煤電，低于油電與核電，若計及煤電的環(huán)境保護與交通運輸的間接投資，則風電經濟性將優(yōu)于煤電。
　　
　　風力發(fā)電場建設工期短，單臺機組安裝僅需幾周，從土建、安裝到投產，只需半年至一年時間，是煤電、核電無可比擬的。
　　
　　投資規(guī)模靈活，有多少錢裝多少機。對沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆來說，可作為解決生產和生活能源的一種有效途徑。
　　
　　12人類利用風能的歷史 人類利用風能的歷史可以追溯到公元前。我國是世界上最早利用風能的國家之一。
　　
　　公元前數世紀我國人民就利用風力提水、灌溉、磨面、舂米，用風帆推動船舶前進。埃及尼羅河上的風帆船、中國的木帆船，都有兩三千年的歷史記載。唐代有“乘風破浪會有時，直掛云帆濟滄海”句，可見那時風帆船已廣泛用于江河航運。到了宋代更是我國應用風車的全盛時代，當時流行的垂直軸風車，一直沿用至今。
　　
　　在國外，公元前 2 世紀，古波斯人就利用垂直軸風車碾米。 10 世紀伊斯蘭人用風車提水，11 世紀風車在中東已獲得廣泛的 應用。13 世紀風車傳至歐洲，14 世紀已成為歐洲不可缺少的原動機。在荷蘭風車先用于萊茵河三角洲湖地和低濕地的汲水，其風車的功率可達５０馬力，以后又用于榨油和鋸木。到了十八世紀二十年代，在北美洲風力機被用來灌溉田地和驅動發(fā)電機發(fā)電。
　　
　　從 1920 年起，人門開始研究利用風力機作大規(guī)模發(fā)電。1931 年，在蘇聯的 Crimean Balaclava 建造了一座１００KW 容量的風力發(fā)電機，這是最早商業(yè)化的風力發(fā)電機。