风力发电的历史

风力发电的历史

早期历史

帆船用于风力发电至少有5500年的历史了。从远古时候开始，建筑师就在建筑物中利用风力来通风设备。而风能被利用在提供机械动力方面也有很长的历史了。

古僧伽罗人利用季风可以追溯到公元前300年，在阿努拉德普勒和其他城市，考古人员就发现了钢铁冶炼炉和一些钢铁，并且发现，炼铁炉被建造在季风带，这样可以利用风能去提高温度，使温度达到1100~1200摄氏度。

大约公元前200年，在波斯，风力设备就被利用了。于250年被引入罗马，但是，真的意义上的第一批风车应该算是在公元七世纪时建于锡斯坦（伊朗东部和阿富汗西南部）的风车，它们被用在磨坊和干蔗工业中磨谷物和榨汁。这些风车都是垂直的轴，由矩形的风车片驱动，用芦苇和布做成的6到12张不等量的材料覆盖在叶片上面。

12世纪

在欧洲，当英国的十字军看到中东地区的风车时，就打算建造一台和锡斯坦不同设计风格的风车，终于，在1137年，第一个有记载的垂直轴的风车被建立在莱斯特（英国城市）。那个时候的英格兰，只有贵族和神职人员才有权利使用水力设施，所以，在新一代中产阶级中，风力被看成是一个重要的资源。

14世纪

到14世纪，荷兰风车被使用在莱茵河三角洲的排水地区。

19世纪

到1900年，丹麦大约有2500个风车用于机械负载上，如水泵和磨坊里，估计峰值功率约30MW。

在1850年到1900年期间，美国中西部地区大约有六百万小型风车安装在农场去带动灌溉抽水机。一些北美和南美的公司，如Star、Eclipse、Fairbanks-Morse、Aeromotor，已经变成这个项目的重要供应商。

在1887年7月，第一台用于发电的风车被詹姆斯教授建在苏格兰特拉斯克莱德大学安德森学院里，布质风车发电机被安装到他的度假别墅中提供房子的照明，因此，他的小别墅变成了第一家有风力驱动电力供应的房子。弗莱斯教授提议提供剩余电力为Maykirk的主要街道照明，可是，“电力是魔鬼工作”的思想否决了。虽然后来在地方疯人院，风力机电力供应被建立，但是，在蒙特罗斯，这个项目从来没有真正流行过，且被视为在经济上不可行。

1887年到1888年期间，在美国俄亥俄州克利夫兰市，建筑师查理斯主持设计和建造大型的工程机器。这项建造是由他的设计公司在他的家乡完成的。其中风力发电机转子直径就达56英尺（17米），并且是安装在60英尺（18米）的大楼里。就算用今天的标准，它都是很大的，但是这台机器的额定功率只有12KW。由于有144个刀片，随意影响了它的转速，转得很缓慢。连接风电机的发电机被用在银行电池系统、高达100盏白炽灯、三个弧形灯和多个汽车实验室。在1900年以后，来自克利夫兰中央站的新电力系统被开发出来取代了这个风电机，于

1908年，这个风电机被停止使用。

在19世纪90年代，丹麦科学家——波尔尼，建造了风力涡轮机来发电用来制造氢气。

20世纪

在20世纪的前25年间，在丹麦，风力发电对于整个电力系统来一个重要的组成部分。在1956年，约翰在Gedser安装了一台直径达到24米的风力发电机，随后运转到了1967年。这台风电机有一个水平轴迎风的三叶片，停止调节的涡轮已经类似于现在用于商业的风力发电机了。

1931年，在苏联的雅尔塔，现代水平轴的风力发电机的前身就出现在这里。这是一个装在30米（100英尺）高的大楼上的100Kw的发电机，它能够连接到本地的6.3KV的配电系统。据报道，它和现在的风力机相比，已经没有很大的不同了。

在第二次世界大战期间，小型风力发电机被用于给德国的U型潜艇的充电电池充电，这个可以当做一种节能措施。

从1956年到1966年，在法国已经有了800千伏的风力发电机了。

在澳大利亚，Dunlite公司已经建立了数百个小型风电机为单独的邮政服务站提供电力，这项措施一直持续到了20世纪70年代。

在20世纪90年代，美学和耐久性越来越被人们关注，涡轮机被安在钢管或钢筋混凝土塔架上。小型发电机有塔和地面连接在一起，而大型发电机为了让技术人员能够达到风电机上进行维修，塔的内部是悬挂着楼梯的。

传统的风力发电机被建在需要它们的地方，随着远距离输电的发展，传送电力用上了高电压传送线，风力发电机现在往往被建在风力大的农场和近海地区。由于风力发电是一种可再生能源发电方式，所以正在被大力推广，但是，用于建造它们的花费通常是直接或由贷款的形式被纳税人承担。（相比之下，化石燃料还能够接受直接或间接的补贴）这在很大程度上取决于电力替代物的成本价以及政府所收的税收。风力发电机每单位功率的成本已经下贱了约百分之四，这主要是因为技术的提高、风电场运营商经验的积累和前所未有的大型风电涡轮机。同时，化石燃料的费用由增加的趋势，特别的石油和天然气这两种天然化石燃料。

Darrieus

1931年，darrieus风力发电机被发明了。与传统的水平轴风力发电机组不同的是，它具有一个不同组合设计的垂直轴。这种垂直设计可以在不没有被调节的情况下接收到任何方向的风，以及重型的发电机和变速箱可以就建在地面上而不是高高的塔上，但是，现在绝大多数的风力涡轮机还是使用横向轴，因为他们更有效率。现代采用的计算机控制也减少了对保持横向轴面向风的要求。

美国

在1927年，JOE兄弟和雅各布开了一个工厂，他们生产出来的风力发电机被用于农业方面，基本上是用在那些远离中心电力站和配电线路的农村为他们提供照明和电池充电的。在接下来的30年历，该公司累计生产了大约30，000台小风力发电机，有的甚至在非洲的边远地区甚至南极大陆上运行了很多年。在市场上还有很多其它的公司也是生产小型风力发电机组的。

到20世纪30年代，风力发电已经在美国的农场广泛的应用起来。这些发电机器

已经有能力生产出几百瓦甚至上千瓦的能力。除了提供农业动力外，它还用于对某些东西的隔绝，比如像为了避免腐蚀，桥梁结构被通电。在此期间，高强度钢市很便宜的，这种风力系统被装在开放性的钢架上。

在20世纪30年代，最广泛使用的用与农业方面的小型发电机石油Wincharger公司生产的一个两刀片水平轴的发电机。它的峰值输出可达200瓦，叶片速度被靠近中枢的弯取空气闸控制。这种机器到美国20世纪80年代是还在生产。在1936年，美国开始了一项农村电力化的工程，在一定数目的投资之后，发达的网络分布使得农村也能有效地利用这些有用的能源。

到1941年，世界上第一台兆瓦风力发电机在美国建造出来了，它帕尔默科斯和史密斯公司联合设计出来的，目的是提供当地电力分配系统使用。这个1.25兆瓦的风力发电机由于一个薄弱环节，刀片运行了1100个小时以后被毁坏了，而由于当时物资短缺，这个风电机就再也没有被修好了。

在上世纪70年代，很多人都希望有个自给自足的生活方式。太阳能电池对于小规模发电来讲是太贵了，所以，很多人们就把目光转向了风力发电机上。第一步，他们特设了使用木质部件和车上零部件的特别方案。大多数人都发现了，一个可靠的风力发电机是一个中等复杂的工程项目。自20世纪30年代以来，许多人开始重建农场风力发电机，而雅各布风力发电机公司的产品是最抢手的。到20世纪70年代，数几百计的雅各布机器需要翻新和销售。

从1970年中期到1980年中期，美国政府致力于提高技术和推动大型商业风电机产业的发展方面。在美国俄亥俄州克利夫兰市，美国航天局在刘易斯研究中心研究出来的一个非常成功的开发活动。资金由国家科学基金会和后来的美国能源部资助的，共有13个风力涡轮机实验被投产，其中就包括四个主要的风力发电机组的设计。这项研究与开发工程领先于目前使用的多个兆瓦燃气轮机技术，包括：钢管塔、变速发电机、复合刀片材料、部分跨音高控制、以及气动、结构和声学工程设计能力。在1981年，英国国防部风力发电机组共生产了7.5兆瓦的电力，1987年，现代5号是目前最大的但风力发电机组，它的转子直径近100米，额定功率为3.2兆瓦，它给我们展示了一个新的一流风轮机无与伦比的一面。国防部5号它有第一个大规模的变速传动机制，两个易于转动的刀片。

就20世纪30年代的经验，美国的新一代制造商建设和销售的小型风轮机不仅可以对电池充电，还可以把电力系统连接起来。Enertech公司作为一个早期的例子，在20世纪80年代初期，公司建立1.8千瓦的机器，后来，加州为无害电力系统提供退税政策，这项资金马上被利用在风力发电系统中。这些机器聚集在一个大型的风力公园，而且被联合国视为风力发电发展的标准。

21世纪

21世纪以来，化石仍然还是很便宜，但是，能源安全已经被人们广泛关注。全球变暖和化石的有限导致可再生能源变成关注的焦点。一个新兴的商业风力工业开始以每年百分之三十的速度增长起来，由于改进了技术和有效地风力发电场的管理，都能够有效地利用我们的大型风力资源和降低费用。在2003年以后，石油价格的增长越来越让人担心，石油峰值价格即将到来，这也使大家更加关心与商业风力发电。风力发电不像液体燃料一样那么容易被大家所利用，所以无法立即取代石油在大多数方面的应用（特别是运输），但是这样的恐惧还是会使大家更加努力去发展风力设备。早期，石油危机已经造成许多公用事业和工业用户转向了使用煤炭和天然气，然而，天然气也有自己的供应问题，所以，风力发电

才是真正的能够取代天然气发电的无公害措施。

2001年：Enron(Enron风力服务的老总）的破产是美国历史上最大和最复杂的破产案件。

2006年：10,000美元就可以生产出一个家庭日常需要能源的百分之八十。

2007年：肖恩赢得2007年大众机械师大奖，他发明了一种生产同样的电量只要原来价格的百分之十的非涡轮风力发电机。

2008年，密苏里州的石港变成了第一个能源来源全部由风力提供的美国集团。