技术常识

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风能资源的利用

1、风帆助航
    风能利用,已有数千年的历史。最早的利用方式是“风帆行舟”,利用风力使船只在海面上航行。哥伦布、麦哲伦以及中国的郑和等的远洋航行使用的船只都是帆船,古老的风帆助航业得到了发展。在现代,随着电子计算机和自动化技术的发展, 用计算机自动控制风帆的操纵及风帆与动力装置的优化配合已经成为现实, 为风帆船的发展提供了有力的支持。80年代, 日本建造的“新爱德丸”风帆油船是世界上第一艘实现非人工操帆的风帆船, 该船投入营运以来, 取得了节省燃料费50% 的目标。我国近年来所研制的风帆船, 也已取得了初步的成果。

2、风车提水
    利用风车提水可以治理山丘区坡耕地和解决人畜饮水问题,既经济、又环保。
    我国现有耕地18亿亩,灌溉面积仅为耕地面积的一半左右,因为干旱缺水等原因,60%的耕地属中低产田。中低产田的现状都是靠天,风调雨顺则好,一遇到连旱则大幅欠收或绝收。利用当地丰富的风力资源,用风力提水设备将井里或低洼地的水提升到田里,既不用油又不用电,政府一次性投资,百姓终身收益,可谓一举两得。

3、风力发电
    近百年来,荷兰、西班牙和希腊等国的乡村居民都会利用风车来发电。但是利用风车做风力发电既不稳定也不可靠,所以,当其他有效动力资源一出现,风车的地位随即被取代了。
    近年来,由于传统燃料价格上涨,导致工程师们尝试发展其他更好的方法利用风力。风力虽不很稳定,但是比其他动力资源要来得便利,因为;风向自由、清洁、不会产生不良的副作用,例如,产生有毒的废物等。而且风可以推陈出新、供应不断,这是由于太阳照射局部的地球表面,使大气压力因地球表面的温差而异,已知空气因压力差而流动;所以只要有太阳的照射,风就会不断地吹。
    现代风力机使得持续稳定地利用风能成为可能。在电力不足的地区,为节省柴油机发电的燃料,可以采用风力发电与柴油机发电互补,组成风-柴互补发电系统。 风力发电场(简称风电场),是将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地,按照地形和主风向排成阵列,组成机群向电网供电。风力发电机就像种庄稼一样排列在地面上,故形象地称为“风力田”。风力发电场于20世纪80年代初在美国的加利福尼亚州兴起,目前世界上最大的风电场是洛杉矶附近的特哈查比风电场,装机容量超过50万千瓦,年发电量为14亿千瓦小时,约占世界风力发电总量的23%。

 风力发电的优越性可归纳为三点:第一,建造风力发电场的费用低廉,比水力发电厂、火力发电厂或核电站的建造费用低得多;第二,不需火力发电所需的煤、油等燃料或核电站所需的核材料即可产生电力,除常规保养外,没有其他任何消耗;第三,风力是一种洁净的自然能源,没有煤电、油电与核电所伴生的环境污染问题。


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