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1、风能应用的历史 风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约 2转化为风能,但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为 2.74X109MW,其中可利用的风能为 2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大 10 倍。人类利用风能的历史可以追溯到公元前。我国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪我国人民就利用风力提水。灌溉、磨面、舂米,用风帆推动船舶前进。到了宋代更是我国应 用风车的全盛时代,当时流行的垂直轴风车,一直沿用至今。在国外,公元前2 世纪,古波斯人就利
2、用垂直轴风车碾米。10 世纪伊斯兰人用风车提水,11 世纪风车在中东已获得广泛的 应用。13 世纪风车传至欧洲,14 世纪已成为欧洲不可缺少的原 动机。在荷兰风车先用于莱茵河三角洲湖地和低湿地的汲水,以后又用于榨油和锯木。只是由于蒸汽机的出现,才使欧洲风车数目急剧下降。数千年来,风能技术发展缓慢,也没有引起人们足够的重视。但自 1973 年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农
3、村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有着十分重要的意义。即使在发达国家,风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。美国早在 1974 年就开始实行联邦风能计划。其内容主要是:评估国家的风能资源;研究风能开发中的社会和环境问题;改进风力机的性能,降低造价;主要研究为农业和其他用户用的小于 100kw 的风力机;为电力公司及工业用户设计的兆瓦级的风力发电机组。美国已于 80 年代成功地开发了 100、200、2000、2500、6200、7200kw 的 6 种风力机组。目前美国已成为世界上风力机装机容量最多的国家,超过 2X104MW,每年还以 10的速度增长。现在世界上最大的新型
4、风力发电机组已在夏威夷岛建成运行,其风力机叶片直径为 97.5m,重 144t,风轮迎风角的调整和机组的运行都由计算机控制,年发电量达 1000 万 kwh。根据美国能源部的统计至 1990年美国风力发电已占总发 电量的 1。在瑞典、荷兰、英国、丹麦、德国、日本、西班牙,也根据各自国家的情况制定了相应的风力发电计划。如瑞典 1990 年风力机的装机容量已达350MW,年发电 10 亿 kw h。丹麦在 1978 年即建成了日德兰风力发电站,装机容量 2000kw,三片风叶的扫掠直径为 54m,混凝土塔高 58m,预计到 2005 年电力需求量的 10将来源于风能。德国 1980 年就在易北河口
5、建成了一座风 力电站,装机容量为 3000kw,到本世纪末风力发电也将占总发电量的 8。英国,英伦三岛濒临海洋,风能十分丰富,政府对风能开发也十分重视,到 1990 年风力发电已占英国总发电量的 2。在日本,1991 年 10 月轻津海峡青森县的日本最大的风力发电站投人运行,5 台风力发电机可为 700 户家庭提供电力。我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸,季风强盛。季风是我国气候的基本特征,如冬季季风在华北长达 6 个月,东北长达 7 个月。东南季风则遍及我国的东半壁。根据国家气象局估计,全国风力资源的总储量为每年 16 亿 kw,近期可开发的约为 1 6 亿 kw,内蒙古、青海、黑龙江、甘
6、肃等省风能储量居我国前列,年平均风速大于 3ms 的天数在 200 天以上。我国风力机的发展,在 50 年代末是各种木结构的布篷式风车,1959 年仅江苏省就有木风车 ZO 多万台。到 60 年代中期主要是发展风力提水。70 年代中期以后风能开发利用列入“六五”国家重点项目,得到迅速发展。进人 80 年代中期以后,我国先后从丹麦、比利时、瑞典、美国、德国引进一批中、大型风力发电机组。在新疆、内蒙古的风口及山东、浙江、福建、广东的岛屿建立了 8 座示范性风力发电场。1992 年装机容量已达 8MW。新疆达坂城的风力发电场装机容量已达 3300kw,是全国目前最大的风力发电场。至 1990 年底全
7、国风力提水的灌溉面积已达 258 万亩。1997 年新增风力发电 10 万 kw。目前我国已研制出 100多种不同型式、不同容量的风力发电机组,并初步形成了风力机产业。尽管如此,与发达国家相比,我国风能的开发利用还相当落后,不但发展速度缓慢而且技术落后,远没有形成规模。在进入 21 世纪时,我国应在风能的开发利用上加大投入力度,使高效清洁的风能能在我国能源的格局中占有应有的地位。产生温差从而引起大气的对流运动形成风据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约转化为风能但其总量仍是十分可观的全球的风能约为其中可利用的风能为比地球上可开发利用的水能总量还要大倍人类利用风能的历史可以追溯到公前进到了宋代更是我国应用风车的全盛时代当时流行的垂直轴风车一直用至今在国外公元前世纪古波斯人就利用垂直轴风车碾米世纪伊斯兰人用风车提水世纪风车在中东已获得广泛的应用世纪风车传至欧洲世纪已成为欧洲不可缺少欧洲风车数目急剧下降数千年来风能技术发展缓慢也没有引起人们足够的重视但自年世界石油危机以来在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展风能作为一种无污染和可再生
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