基本介紹
- 中文名：風能利用
- 用途：發電、提水等
- 產量：全世界的風能總量約1300億千瓦
- 歷史：公元前至今
簡介,歷史,概述,分類,海上風能,未來前景,
簡介
風能(wind energy)是一種清潔，安全，可再生的綠色能源，利用風能對環境無污染，對生態無破壞，環保效益和生態效益良好，對於人類社會可持續發展具有重要意義。現今調整能源結構、減少溫室氣體排放、緩解環境污染、加強能源安全已成為國內外關注的熱點。國家對可再生能源的利用,特別是風能開發利用給予了高度重視。
據估算，全世界的風能總量約1300億千瓦，中國的風能總量約16億千瓦。風能資源受地形的影響較大，世界風能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶，如美國的加利福尼亞州沿岸和北歐一些國家，中國的東南沿海、內蒙古、新疆和甘肅一帶風能資源也很豐富。中國東南沿海及附近島嶼的風能密度可達300瓦/平方米（W/平方米）以上，3～20米/秒風速年累計超過6000小時 。內陸風能資源最好的區域 ，沿內蒙古至 新疆一帶，風能密度也在200 ～300W/平方米，3 ～ 20米/秒風速年累計5000 ～ 6000小時。這些地區適於發展風力發電和風力提水。新疆達坂城風力發電站1992年已裝機5500千瓦，是中國最大的風力電站。
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、磨麵、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，直掛雲帆濟滄海"詩句，可見那時風帆船已廣泛用於江河航運。到了宋代更是我國套用風車的全盛時代，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 套用。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。在荷蘭風車先用於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，以後又用於榨油和鋸木。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電機發電。 從1920年起，人門開始研究利用風力機作大規模發電。1931年，在蘇聯的Crimean Balaclava 建造了一座100KW容量的風力發電機，這是最早商業化的風力發電機。
概述
一、風力提水。風力提水從古至今一直得到較普遍的套用。
二、風力發電。利用風力發電已越來越成為風能利用的主要形式，受到各國的高度重視，而且發展速度最快。風力發電通常有三種運行方式：
（1）是獨立運行方式，通常是一台小型發電機向一戶或幾戶提供電力，它用蓄電池蓄能，以保證無風時的用電；
（2）是風力發電與其他發電方式（如柴油機發電）相結合，向一個單位或一個村莊或一個海島供電；
（3）是風力發電併入常規電網運行，向大電網提供電力。常常是一處風場安裝幾十台甚至幾百颱風力發電機，這是風力發電的主要發展方向。
三、風帆助航。在機動船舶發展的今天，為節約燃油和提高航速，古老的風帆助航了得到了發展。
四、風力制熱。隨著人民生活水平的提高，家庭用能中熱能的需要越來越大，特別是在高緯度的歐洲、北美取暖，煮水是耗能大戶。為了解決家庭及低品位工業熱能的需要，風力制熱有了較大的發展。
分類
風能發電還分為水平軸和垂直軸兩種，套用的主要是水平軸，但隨著科技的發展，人們認識到水平軸帶來的一些不利因素，如噪音、體積大、機構複雜和抗風能力差等，世界各國開始大力研發垂直軸風力發電機，中國在這方面最早開始研究，2001年上海模斯電子設備有限公司根據部隊指示，開發一款新型風力發電機，經過技術論證後，最終採用新型（H型）垂直軸風力發電機的方案。2002年底產品進入使用，得到了理想的效果。另外，歐洲和日本也在2003年開始研製垂直軸風力發電機，在市場需求的驅動下，各國都表現出了極大的熱情。
從現有的資料上來看，中小型風力發電機今後發展的主要方向還是垂直軸為主！
海上風能
海上有豐富的風能資源和廣闊平坦的區域，使得近海風力發電技術成為研究和套用的熱點。多兆瓦級風力發電機組在近海風力發電場的商業化運行是國內外風能利用的新趨勢。隨著風力發電的發展，陸地上的風機總數已經趨於飽和，海上風力發電場將成為未來發展的重點。海上發電是國際風力發電產業發展的新領域，是“方向中的方向”。
中國海上風能資源儲量遠大於陸地風能，儲量10m高度可利用的風能資源超過7億kW，而且距離電力負荷中心很近。上海已開始海上風力發電項目的建設，到2010年，上海的風力發電總裝機容量將達到200-300兆瓦。為達到這一目標，中國第一座長距離跨海大橋東海大橋兩側將建成中國內地首個海上風力發電場。
未來前景
海上風力發電在未來30年內將會得到大力發展，中國計畫在距離海岸大約30英里的地方大規模建造水上風力發電站，這些發電站可能建在巨大的浮體上，也可能深入水下120英尺建在大陸架上。鑒於海面上風力通常比地面上大，因此海上風力發電更具有發展前景。未來20年內海上風力發電量將能夠達到750億瓦，幾乎達到中國所有發電站裝機容量的70%。
