人们对风能的了解有哪些
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/23 20:45:37
人们对风能的了解有哪些
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风能 风能
(wind energy)
地球表面大量空气流动所产生的动能.由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风.风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数.风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系.据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦,中国的风能总量约16亿千瓦.风能资源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带,如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家,中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富.中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达300瓦/米2(W/m2)以上,3~20米/秒风速年累计超过6000小时 .内陆风能资源最好的区域 ,沿内蒙古至 新疆一带,风能密度也在200~300W/m2,3 ~20米/秒风速年累计5000~6000小时.这些地区适于发展风力发电和风力提水.新疆达坂城风力发电站1992年已装机5500千瓦,是中国最大的风力电站
在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源.随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放,保护我们赖以生存的地球.
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主,
以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置,如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是:投资少、工效高、经济耐用.目前,世界上约有一白多万台风力提水机在运转.澳大利亚的许多牧场,都设有这种风力提水机.在很多风力资源丰富的国家,科学家们还利用风力发动机铡草、磨面和加工饲料等.
利用风力发电,以丹麦应用最早,而且使用较普遍.丹麦虽只有500多万人口,却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国,世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦,世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术,是名副其实的“风车大国”.
截止到2006年底,世界风力发电总量居前3位的分别是德国、西班牙和美国,三国的风力发电总量占全球风力发电总量的60%.
此外,风力发电还逐渐走进居民住宅.在英国,迎风缓缓转动叶片的微型风能电机正在成为一种新景观.家庭安装微型风能发电设备,不但可以为生活提供电力,节约开支,还有利于环境保护.堪称世界“最环保住宅”就是由英国著名环保组织“地球之友”的发起人马蒂·威廉历时5年建造成的,其住宅的迎风院墙前就矗立着一个扇状涡轮发电机,随着叶片的转动,不时将风能转化为电能.
我国风力资源丰富,可开发利用的风能储量为10亿千瓦.对风能的利用,特别是对我国沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,具有十分重要的意义.
现在,无论是在广阔的草原,还是在杲杲的山岭,我们都会看到一座座能抗风暴袭击而稳定运行的风力发电站.每当大风来临,收集机就会自动调转方向,迎接风的犀利,任凭风力有多大,来势有多猛,它一概取之,转成电能储存起来,为人们提供电力.这样,即使在远离城市的乡村和牧场都可以用上电,过上幸福的生活.
风能利用存在一些限制及弊端
1)风速不稳定,产生的能量大小不稳定
2)风能利用受地理位置限制严重
3)风能的转换效率低
4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟
上世纪九十年代,我国的独立电源系统主要采用水平轴风力发电机和太阳能光伏系统来供应电力,主要应用于通信基站、边防哨所、海岛部队等特殊场合,主要是面向部队的一套后勤保障系统.经过一定时间的应用后,发现诸多问题.如台风期间的设备损坏严重;噪音大,影响人员正常休息;对通信设备的干扰,使得某些设备无法正常运转.这些问题的发生使得部队正常通讯受到了影响.2001年,为了解决这些问题,召集相关单位展开讨论,作为部队通信产品配套厂家的上海模斯电子设备有限公司也受到了邀请.会后,经过一定时间的调研和研究,MUCE公司提出承担此项科研攻关的重任,得到了部队领导的同意,并下达指示,必须尽快拿出技术方案并作出样机.在西军电、西交大、上复旦、上同济等高校一批专家的配合下,上海模斯电子设备有限公司在不到一年的时间里,就成功研制出了世界上第一台新型(H型)垂直轴风力发电机,并装机试验成功,获得了基础数据和实际经验.在后续的一年里,MUCE对产品进行无数次改进和测试,2002年底产品通过了各项测试,并达到了各项设计要求.2002年底至今,MUCE先后在部队安装了60多套垂直轴风力发电机和风光互补系统,为稳定国防,做出了不朽的贡献!
[编辑本段]中国风能资源储量与分布
我国位于亚洲大陆东部,濒临太平洋,季风强盛,内陆还有许多山系,地形复杂,加之青藏高原耸立我国西部,改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流,增加了我国季风的复杂性.冬季风来自西伯利亚和蒙古等中高纬度的内陆,那里空气十分严寒干燥冷空气积累到一定程度,在有利高空环流引导下,就会爆发南下俗称寒潮,在此频频南下的强冷空气控制和影响下,形成寒冷干燥的西北风侵袭我国北方各省(直辖市、自治区).每年冬季总有多次大幅度降温的强冷空气南下,主要影响我国西北、东北和华北,直到次年春夏之交才消失. 夏季风是来自太平洋的东南风、印度洋和南海的西南风,东南季风影响遍及我国东半壁,西南季风则影响西南各省和南部沿海,但风速远不及东南季风大.热带风暴是太平洋西部和南海热带海洋上形成的空气涡漩,是破坏力极大的海洋风暴,每年夏秋两季频繁侵袭我国,登陆我国南海之滨和东南沿海,热带风暴也能在上海以北登陆,但次数很少.
青藏高原地势高亢开阔,冬季东南部盛行偏南风,东北部多为东北风,其他地区一般为偏西风,夏季大约以唐古拉山为界,以南盛行东南风,以北为东至东北风. 我国幅员辽阔,陆疆总长达2万多公里,还有1800O多公里的海岸线,边缘海中有岛屿5000多个,风能资源丰富.我国现有风电场场址的年平均风速均达到 6米/秒以上.一般认为,可将风电场风况分为三类:年平均风速6米/秒以上时为较好;7米/秒以上为好;8米/秒以上为很好.可按风速频率曲线和机组功率曲线,估算国际标准大气状态下该机组的年发电量.我国相当于 6米/秒以上的地区,在全国范围内仅仅限于较少数几个地带.就内陆而言,大约仅占全国总面积的 1/1OO,主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿,这些地区是我国最大的风能资源区以及风能资源丰富区,包括山东、辽东半岛、黄海之滨,南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛,内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北, 新疆达板城,阿拉山口,河西走廊,松花江下游,张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶.
根据全国气象台部分风能资料的统计和计算,中国风能分区及占全国面积的百分比见下表. 表 中国风能分区及占全国面积的百分比 指标 丰富区 较丰富区 可利用区 贫乏区 年有效风能密度(W/m2) >200 200~150