风能资源的开发与利用
风能资源开发与利用建设模式

风能资源开发与利用建设模式随着全球能源需求不断增长,寻找可再生能源的有效替代方案成为当今世界的共同关注点。
风能作为一种相对成熟的可再生能源模式,被广泛认可为一项可持续的能源选择。
风能资源开发与利用建设模式的研究和实践对于加快能源转型和减轻环境污染具有重要意义。
风能资源开发的建设模式包括了风力发电项目的规划、建设、运营和管理等方面。
首先,规划是确保风能项目成功实施的关键步骤。
规划需要考虑风能资源分布情况、环境影响评估、社区参与和利益平衡等因素。
准确的规划可以避免资源浪费和环境风险,提高项目运营效率和社会接受度。
其次,风能项目的建设需要充分考虑技术和工程问题。
在选址上,需要进行详细的风力资源测量和电网接入评估,以确保项目可行性和可持续性。
针对地理环境特点和气候条件的不同,建设者应采用相应的风力发电机型,选择适当的风力机组容量和数量。
此外,建设过程中的环保和安全问题也应高度重视,以降低生态破坏和人员伤害的风险。
风能项目的运营和管理是确保风力发电系统长期高效运行的关键环节。
在运营管理上,需要确保设备的正常运转和维护,及时处理设备故障和损坏。
运营管理还需要做好风能项目的能量传输和电网调度,以便高效地将风能转化为可用电能并并网供应。
此外,运营管理还需要关注风能项目对当地社区和生态环境带来的影响,并与相关方沟通合作,解决可能出现的问题。
风能资源开发与利用建设模式的成功实施需要政府、企业和社会各界的全面参与和支持。
政府应制定相关政策和法规,提供必要的财政和税收优惠,以推动风能项目的发展。
同时,政府还应加强监管和执法,确保风能项目的合规性和安全性。
企业作为风能项目的主体,应积极投入研发和创新,提高风能发电的技术水平和效率。
社会各界应增加对风能项目的理解和接受,加强与企业和政府的沟通合作,共同推动风能资源开发与利用的建设。
在全球范围内,各国纷纷将风能发电作为可再生能源发展的重要战略方向。
世界各地的风能项目已取得了长足的发展,成为当地经济增长、环境保护和能源转型的重要动力。
风能的利用和开发

风能的利用和开发风能是一种清洁、可再生的能源资源,被广泛应用于电力生产、供暖和水泵等领域。
随着全球对可持续发展的关注日益增强,风能的利用和开发已成为全球能源领域的热点话题。
本文将从风能资源、风能利用技术、风能发电系统以及风能的环境影响等方面展开探讨,旨在深入了解风能的利用和开发现状,推动我国风能产业的发展。
1. 风能资源风能资源是指风力发电系统可以利用的风力能量。
在全球范围内,风资源分布非常广泛,主要集中在陆地和海上。
陆地上的风资源受地形、气候和地表覆盖等因素的影响,呈现出明显的地域差异。
在我国,风能资源较为丰富的地区主要集中在西北、东北和华北等地,其平均风速在每秒5米以上,适合开展风能的利用和开发。
而海上风能资源具有稳定性强、能量密度高等优势,是我国发展海上风电的重要方向。
2. 风能利用技术风能利用技术是指通过将风转化为机械能或电能的技术手段。
目前,较为常见的风能利用技术主要包括风力发电和风能供热两种形式。
风力发电是将风动能转化为电能的过程,主要通过风力发电机实现。
而风能供热则是通过风力水泵等设备将风能转化为热能,用于供暖和热水等领域。
3. 风能发电系统风能发电系统是指将风能转化为电能的系统设备,主要由风力发电机组、发电控制系统、变流器、输电线路等组成。
在风力发电机组中,主要分为水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组两种类型。
水平轴风力发电机组结构简单,转动稳定,适用于较小风速条件下的发电;而垂直轴风力发电机组在起风速、停风速等方面表现更为优秀,适用于多种风环境。
4. 风能的环境影响风能虽然是一种清洁、可再生的能源资源,但其利用和开发也会对环境造成一定的影响。
首先,风力发电会产生一定的噪声污染,对周围居民和野生动物造成干扰。
其次,风力发电机组的建设和运行会占用一定的土地资源,可能对当地生态环境造成破坏。
因此,在推动风能利用和开发的同时,也需要充分考虑其环境影响,并采取相应的措施加以减轻。
5. 风能的发展趋势未来,随着全球对气候变化和能源安全的重视,风能的利用和开发前景十分广阔。
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参考答案:
答题角度
位于我国东部季风区,季风盛行
——大范围的盛行风
湖、陆热力性质差异明显,多湖陆风
局地的风
东西两侧为山地,中部为湖盆,多山谷风
水域狭长,狭管效应明显
——狭管效应
湖面摩擦力小
——摩檫力
调运课本知识
大气的水平运动(必修1 P43--44)
天气系统
风电的优点是蕴藏量大、 可再生、无污染、占地 少
阅读材料,完成下列小题。
材料一 江西省风能资源 主要富集于鄱阳湖区域,特 别是鄱阳湖北部约70千米长 的湖道两侧,该区域为江西 最具开发前景的风电场所。 江西省规划到2020年风电总 装机容量将达到98.7万千瓦。
材料二 鄱阳湖地区主要 风电场分布图。
材料一 江西省风能资源主要富集于鄱 阳湖区域,特别是鄱阳湖北部约70千米 长的湖道两侧,该区域为江西最具开发 前景的风电场所。江西省规划到2020年 风电总装机容量将达到98.7万千瓦。
材料二 鄱阳湖地区主要风电场分布图。 材料三 鄱阳湖为我国重要的鸟类栖息 地,其湖面和周边的湖滩基本已经纳入 自然保护区的范畴。
生态环境可以从哪些方面着手?
空气 、水 、土壤 、植物 、 动物、岩石矿物 ……
参考答案: (3)有利:风电清洁可再生,风能部分代替矿物能源,可减少污染物排放, 减轻环境污染;减少碳排放,减轻气候变暖。 不利:破坏湿地;危及鸟类生存;减少生物多样性;破坏自然景观等
归纳总结
风能开发条件评价
风能丰富与稳定程度
大 小 因 素
6个风带
大 尺
季风环流 度
中
小
尺
尺
度
度
风能资源的评估和开发潜力分析

风能资源的评估和开发潜力分析1. 风能资源的现状及重要性风能作为一种清洁、可再生的能源资源,具有巨大的开发潜力。
随着全球能源需求的增长和环境问题的日益突出,风能作为一种替代传统化石能源的能源形式备受重视。
通过对风能资源的评估和开发潜力分析,可以更好地利用这一资源,推动可持续能源的发展。
2. 风能资源评估的方法评估风能资源的方法主要有风速测量、气象资料分析、数值模拟等。
其中,风速测量是最直接的方法,通过设置风速测量塔或利用无人机等技术获取实时风速数据。
而气象资料分析则是通过历史气象数据和地理信息系统技术,对不同地区的风能资源进行量化分析。
另外,数值模拟则可以通过建立数学模型,模拟不同地区的风能资源分布情况。
3. 风能资源的空间分布风能资源的空间分布主要受到地球自转、地形地貌、气候环境等因素的影响。
一般来说,海岸线、山脉、平原等地形地貌复杂的地区风能资源更为丰富。
此外,气候环境也会对风能资源的分布产生影响,例如温带季风气候和大陆性季风气候的地区风能资源更为丰富。
4. 风能资源的经济价值评估风能资源的开发潜力不仅需要考虑其技术可行性,更需要考虑其经济价值。
随着风力发电技术的不断成熟和普及,风能资源的经济性也越来越受到重视。
与传统化石能源相比,风能资源具有成本低廉、无排放、可再生等优势,因此在整个能源结构调整中具有重要的地位。
5. 风能资源的开发潜力分析通过对不同地区风能资源的评估和开发潜力分析,可以为风电行业的发展提供重要的参考依据。
一些国家和地区已经建立了相关的风能资源数据库,通过这些数据库可以更加准确地评估风能资源的分布情况和开发潜力。
同时,利用先进的风力发电技术和智能化管理手段,可以提高风能资源的开发利用效率。
6. 风能资源的可持续利用在评估风能资源的开发潜力时,需要充分考虑其可持续利用性。
风能作为一种可再生资源,具有无限的潜力,但在开发利用过程中也需要考虑与环境的协调。
保护生态环境、减少对动植物的影响、合理配置风电场等都是实现风能资源可持续利用的重要手段。
中国风能地利用现状及发展

中国风能地利用现状及发展中国是全球最大的新能源生产和消费国家,其中风能作为重要组成部分在中国的地利条件及发展状况备受关注。
本文将探讨中国风能的地利条件和现状,并展望中国风能的未来发展。
首先,中国拥有丰富的风能资源。
根据中国可再生能源商务委员会的数据,中国具备约2.7亿千瓦的可开发风电资源,其中大部分位于沿海和内陆地区。
华北地区和东北地区是中国风能资源最丰富的地区,平均风速高、资源密集,非常适合建设风电场。
此外,中国东南沿海地区也拥有较好的风能资源,这些地区既有利于离岸风电的发展,也有助于满足当地电力需求。
第二,中国风电的发展状况良好。
中国自2005年以来,风电装机容量年均增速超过30%,成为世界最大的风能市场。
截至2024年底,中国风电累计装机容量已达到281.5万千瓦,占全球总量的约35%。
中国已经形成了从技术研发、制造到工程建设的完整产业链,包括风机制造、风能设备、风场开发等多个领域。
中国企业在国内外市场都具有竞争力,从海外市场的订单数量和规模来看,中国风电设备已经具备一定的国际市场份额。
然而,中国风能发展还存在一些挑战和问题。
首先,由于地缘等因素,中国风能资源分布不均,导致资源开发利用水平不同。
一些资源丰富的地区由于电网接纳能力不足、土地争议、缺乏人力等问题,导致风能资源开发利用不充分。
其次,风能发电存在不稳定性和间歇性的特点,需要解决与电力系统的融合问题,以实现更高的可靠性和稳定性。
此外,由于风能项目的建设周期较长,投资回报周期较长,风电企业面临着融资难题。
为了进一步发展风能,中国应该采取以下措施。
首先,加强对风能资源调查与评估,合理规划风电场建设。
其次,加强电网和储能技术研发,提高风能的稳定性和可靠性。
进一步发展离岸风电,利用海洋风能资源,缓解陆地资源短缺问题。
此外,政府应制定更加精准的政策和规划,为风电企业提供税收减免和贷款贴息等支持,加大对风能产业的扶持力度。
综上所述,中国风能在地利条件和发展状况方面具备广阔的发展前景。
风能的开发与利用

风能的开发与利用在当今世界,能源问题是人类面临的重大挑战之一。
随着传统化石能源的日益枯竭和环境问题的不断加剧,寻找和开发可再生、清洁的能源已成为当务之急。
在众多的可再生能源中,风能以其丰富的储量、广泛的分布和无污染的特点,逐渐成为人们关注的焦点。
风能,简单来说,就是空气流动所产生的能量。
风的形成是由于太阳辐射造成地球表面受热不均,引起大气层中压力分布的不平衡,从而导致空气流动。
这种流动的空气蕴含着巨大的能量,只要我们能够有效地加以利用,就可以为人类的生产和生活提供源源不断的动力。
风能的开发利用历史可以追溯到很久以前。
早在古代,人们就已经开始利用风能来驱动帆船航行、灌溉农田和加工粮食。
然而,真正意义上的现代风能开发始于 20 世纪。
在过去的几十年里,随着技术的不断进步,风能的开发和利用取得了长足的发展。
目前,风能的开发利用主要有两种方式:风力发电和风力提水。
风力发电是风能利用的最主要形式。
风力发电机组通常由叶片、轮毂、机舱、塔筒和基础等部分组成。
当风吹过叶片时,叶片会受到风力的推动而旋转,从而带动轮毂和机舱内的发电机转动,将风能转化为电能。
风力发电的优点是显而易见的。
首先,它是一种清洁、可再生的能源,不会产生二氧化碳、二氧化硫等污染物,对环境友好。
其次,风力发电的成本逐渐降低,已经具备了与传统能源竞争的能力。
此外,风力发电的建设周期短,选址灵活,可以在陆地、海上等多种环境中建设。
然而,风力发电也面临着一些挑战。
首先,风能的分布具有间歇性和不稳定性,风速的大小和方向随时都在变化,这就给电力的稳定供应带来了一定的困难。
为了解决这个问题,通常需要配备储能设备或者与其他能源形式相结合,以保证电力供应的稳定性。
其次,风力发电机组的建设和维护成本较高,需要大量的资金投入。
此外,风力发电还可能会对当地的生态环境和景观造成一定的影响,比如对鸟类的迁徙和栖息地造成干扰。
除了风力发电,风力提水也是风能利用的一种重要方式。
风能开发与利用的技术创新与突破

风能开发与利用的技术创新与突破风能作为清洁可再生能源的一种,受到了全球范围内的广泛关注。
随着人们对可持续发展的重视,风能的开发与利用逐渐成为解决能源问题的重要途径之一。
在风能开发与利用的过程中,技术创新与突破起着至关重要的作用。
本文旨在探讨风能开发与利用中的技术创新与突破,为推动风能产业的发展提供参考。
首先,风能资源的开发与利用是风能产业的基础。
随着技术的不断进步,风能资源的勘探和评价方面取得了很大进展。
利用先进的测风技术和数据分析工具,可以更准确地评估风能资源的分布情况,提高风电场的布局效率,从而最大限度地利用风能资源。
另外,随着风机技术的不断改进,风机的风能利用系数和发电效率也得到了提高,进一步降低了风电发电的成本,增加了风电的竞争力。
其次,风能技术的创新对风能开发与利用具有重要意义。
近年来,随着科技的发展,风能技术实现了许多突破。
例如,风机的智能化设计和控制技术的不断完善,使得风机在复杂气象条件下的性能更为稳定和可靠。
此外,风能储能技术的研究也取得了一定进展,提高了风电的可靠性和稳定性,解决了风能波动性大的问题。
另外,风能与其他新能源技术的结合也是当前的研究热点,如风光互补系统、风能与储能技术相结合等,使得新能源系统的整体性能得到了进一步提升。
此外,风能开发与利用还面临着一些挑战和问题。
首先,风能资源的分布不均匀性是风能开发的一个难点。
一些地区拥有丰富的风能资源,但由于地理条件、经济因素等限制,风电场的建设面临一定困难。
其次,风能技术的研发仍需要不断创新和完善。
尽管风能技术已经取得了许多重要突破,但与化石能源相比,风能技术仍存在一定差距,需要继续加大研究力度,加快技术进步的步伐。
另外,风电发电的可靠性和稳定性也是需要重点关注的问题。
由于风能的波动性较大,风电场的发电效率不稳定,需要加强对风电系统的设计和运行管理,提高风电系统的稳定性和可靠性。
综上所述,风能开发与利用的技术创新与突破对推动风能产业的发展具有至关重要的意义。
风能的开发和利用研究

风能的开发和利用研究一、引言能源短缺逐渐成为全球性的问题,环境污染问题也日益严重。
因此,转向使用可再生能源成为了解决这些问题的关键之一。
风能作为被广泛使用的可再生能源之一,已被越来越多的国家和地区用于电力供应和工业制造等方面。
本文旨在探讨风能的开发和利用现状及发展趋势,为推进可持续发展做出贡献。
二、风能的开发1.风能概述风能指的是从风中获取能量的过程。
将风能转化为电力的工具被称为风力涡轮机或风力发电机。
实际上,风能是从太阳能中提取的,太阳能加热地球,导致气流和海浪等自然现象的产生,风能就是其中之一。
2.风能资源分析风能的开发首先需要对风资源进行分析和评估。
在地质地形、气候、植被等因素影响下,不同地区的风资源分布不均,有的地区适宜开发风能,有的则不行。
风力密度是评价风能资源的重要指标,指的是单位面积(或体积)内风动能的平均值。
3.风电场建设风电场一般由风机、变电站、输变电线路和接入电网等组成。
风机是风力发电的核心设备,其转动所产生的机械能通过变速器、发电机等转化为电能最终送入电网。
4.风能开发现状全球范围内,风能开发成为了可再生能源的备选项。
按照数据统计,全球运转的风电机容量已经超过了550,000兆瓦。
此外,目前已开发风能的国家和地区有欧洲、北美、亚洲、澳洲、非洲等。
其中,欧洲是风能开发最活跃的大陆,德国、西班牙等国家的风电机密度居世界前列。
三、风能的利用1.风电与电力系统风电站的各个部分需要配合到整个输电和分配风电的电力系统中。
这种系统需要由合适的电缆、变压器、发电机等设备来实现相应的功能。
2.风力发电的经济性风力发电技术的成本随着时间的推移而不断降低。
这种技术的优势在于它需要的资源十分丰富,可以避免它和其他传统能源之间的竞争。
从经济性角度来看,风能开发成本相对较高,但由于可再生能源的需求增加以及政府的支持,市场需求提高,风能利用的经济性逐渐得到了提高。
3.风力发电优点和缺点风力发电具有许多优点,例如:能源来源可再生,并且不会消耗矿物和燃料,不会产生有害物质或气体,具有很高的资源丰富度和可再生性。
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中南大学新能源概论论文题目:风能的开发与利用姓名:杜文齐学院:外国语学院班级:1402班学号:2015年2月14日风能的开发与利用外语院杜文齐【摘要】:在不断持续的能源紧张中,不少人想到了新能源利用,风能作为一种清洁能源在环境日益恶化的今天更具有广阔的发展前景。
本文从风能发展的历史背景、具体用途、我国的现实利用状况和开发的阻力出发,浅析风能这一新能源的无限潜力。
在有着“彩云之南”之称的云南的湛蓝天空下,给人印象最为深刻的就是这里的风。
四周安静的时候,甚至能听到空气流动的声音。
它从你的耳畔掠过,从你的指尖流过,胸中浊气涤荡一空,在一呼一吸之间,身心也轻盈起来。
在这个空气清新、负氧离子浓密的地方,你可以自由自在地、毫无负担地呼吸。
这清新除了缘于高原的气候特点之外,也与云南省清洁能源的大力发展,减少大气污染有关,以风能为代表的清洁能源在近年来正在快速发展。
风能具有悠久的利用历史,在蒸汽机发明以前,风能曾经作为重要的动力,用于船舶航行、提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和锯木等,最早的利用方式是“风帆行舟”。
我国是最旱使用帆船和风车的国家之一,至少在3000年前的商代就出现了帆船,唐代有“乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海”的诗句,可见那时风帆船已广泛用于江河航运。
最辉煌的风帆时代是中国的明代,14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋,庞大的风帆船队功不可没。
明代以后,风车得到了广泛的使用,宋应星的《天工开物》一书中记载有:“扬郡以风帆数扇,俟风转车,风息则止”,这是对风车的一个比较完善的描述。
我国风帆船的制造已领先于世界。
方以智著的《物理小识》记载有:“用风帆六幅,车水灌田,淮阳海皆为之”,描述了当时人们已经懂得利用风帆驱动水车灌田的技术。
中国沿海沿江地区的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法,一直延续到20世纪50年代,仅在江苏沿海利用风力提水的设备曾达20万台。
12世纪,风车从中东传入欧洲。
16世纪,荷兰人利用风车排水、与海争地,在低洼的海滩地上建国立业,逐渐发展成为一个经济发达的国家。
今天,荷兰人将风车视为国宝,北欧国家保留的大量荷兰式的大风车,已成为人类文明史的见证。
在蒸汽机出现之前,风力机械是动力机械的一大支柱,其后随着煤、石油、天然气的大规模开采和廉价电力的获得,各种曾经被广泛使用的风力机械,由于成本高、效率低、使用不方便等,无法与蒸汽机、内燃机和电动机等相竞争,渐渐被淘汰。
而今,在这个属于可再生能源的世纪,风能作为一种清洁,安全,可再生的绿色能源,对于人类社会可持续发展具有重要意义,因而它具有极大的推广价值和发展潜力。
现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点,我国也对可再生能源的利用,特别是风能开发利用也给予了高度重视。
我国风能资源总量约42亿千瓦,技术可开发量约3亿千瓦。
目前东南沿海是最大风能资源区,风能密度为200W/M2~300W/M2,大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。
风能与其他能源相比,有其明显的优点:蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。
风能和阳光一样,是取之不尽、用之不竭的再生能源;风力发电没有燃料问题,不会产生辐射或二氧化碳公害,也不会产生辐射或空气污染;而且从经济的角度讲,风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。
中国风能储量很大、分布面广,甚至比水能还要丰富。
合理利用风能,既可减少环境污染,又可减轻越来越大的能源短缺的压力。
我国风能资源具有得天独厚的蕴藏优势。
我国位于亚欧大陆的东部,濒临世界最大的大洋——太平洋,强烈的海陆差异,在我国形成世界上最大的季风区。
加上辽阔的国土面积,复杂的地形,从而形成我国丰富的风能资源。
而且在陆地上,我国风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。
这些地区缺少煤炭及其它常规能源,并且冬春季节风速高,雨水少;夏季风速小,降雨多,风能和水能具有非常好的季节补偿。
另外,在中国内陆地区,由于特殊的地理条件,有些地区具有丰富的风能资源,适合发展风电。
比如江西省都阳湖地区以及湖北省通山地区。
海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域,使得近海风力发电技术成为研究和应用的热点。
在海洋上方面,我国海上风能资源储量远大于陆地风能,储量10m高度可利用的风能资源超过7亿kW,而且距离电力负荷中心很近。
上海已开始海上风力发电项目的建设,到2010年,上海的风力发电总装机容量将达到200-300兆瓦。
为达到这一目标,中国第一座长距离跨海大桥东海大桥两侧将建成中国内地首个海上风力发电场。
海上发电是国际风力发电产业发展的新领域,是未来的发展方向。
目前,我国在风能利用方面与国际水平还存在一定差距,但是发展很快,在规模和水平上都有很大提高。
统计显示:截至2010年底,中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦,累计装机容量达到4182.7万千瓦,首次超过美国,跃居世界第一。
随着我国特高压电网及智能电网的提高,预计在2015年左右我国风电并网能力将超过90GW,其中我国将在西北地区包括甘肃、新疆及内蒙省份及地区幵展GW级风电场的建设。
据《中国风电发展报告2010》预测,2020年中国风电累计装机容量可以达到2.3亿千瓦,相当于13个三峡电站;总发电量可以达到4649亿千瓦时,相当于取代200个火电厂。
尤其是在甘肃酒泉风电基地的建设,大大加快了我国风电利用的步伐。
2008年8月,甘肃酒泉千万千瓦级风电基地建设全面启动,这标志着我国正式步入了打造“风电三峡”工程阶段。
这是国家继西气东输、西油东输、西电东送和青藏铁路之后,西部大开发的又一标志性工程。
冬日的酒泉瓜州县,一排排银白色的风力发电机在碧蓝色天空的映衬下,显得蔚为壮观,分外醒目。
位于甘肃省河西走廊西端的酒泉市是中国风能资源丰富的地区之一,境内的瓜州县被称为“世界风库”,玉门市被称为“风口”。
据气象部门最新风能评估结果表明,酒泉风能资源总储量为1.5亿千瓦,可开发量4000万千瓦以上,可利用面积近1万平方公里。
10米高度风功率密度均在每平方米250-310瓦以上,年平均风速在每秒5.7米以上,年有效风速达6300小时以上,年满负荷发电小时数达2300小时,无破坏性风速,对风能利用极为有利,适宜建设大型并网型风力发电场。
为此,国家在2008年批准了酒泉千万千瓦级风电基地规划。
而今,酒泉市现已建起中国第一个千万千瓦级超大型风电基地,为中国最重要的风电基地。
在甘肃酒泉风电基地玉门风电场一片绚丽的晚霞中,风车在日落余晖的映衬下显出动人魅力,绚丽的晚霞映红天际,美景如画。
目前,甘肃酒泉风电基地装机容量达605万千瓦,安装风机3773台。
截至2014年底,酒泉风光电并网装机920万千瓦。
其中,风电800万千瓦, ,节约标准煤1355.2万吨,减少二氧化碳排放4094.3万吨,减少二氧化硫排放14万吨,减少氮氧化物排放7万吨。
风能利用主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能,其具体用途也是多样的:1 风力发电利用风力发电已越来越成为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视,而且发展速度最快。
风力发电通常有三种运行方式。
一是独立运行方式,通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电。
二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电。
三是风力发电并入常规电网运行,向大电网提供电力;常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风力发电的主要发展方向。
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。
2 风帆助航风能最早的利用方式是“风帆行舟”。
埃及尼罗河上的风帆船、中国的木帆船,都有两三千年的历史记载。
唐代有“乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海”诗句,可见那时风帆船已广泛用于江河航运。
最辉煌的风帆时代是中国的明代,14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋,庞大的风帆船队功不可没。
在机动船舶发展的今天,为节约燃油和提高航速,古老的风帆助航也得到了发展。
航运大国日本已在万吨级货船上采用电脑控制的风帆助航,节油率达15%。
3 风力提水1000多年前,中国人首先发明了风车,用它来提水、磨面,替代繁重的人力劳动。
风力提水自古至今一直得到较普遍的应用。
20世纪下半时,为解决农村、牧场的生活、灌溉和牲畜用水以及为了节约能源,风力提水机有了很大的发展。
现代风力提水机根据用途分为两类:一类是高扬程小流量的风力提水机,它与活塞泵相配,提取深井地下水,主要用于草原、牧区,为人畜提供饮水;另一类是低扬程大流量的风力提水机,它与螺旋泵相配,提取河水、湖水或海水,主要用于农田灌溉、水产养殖或制盐。
4 风力致热随着生活水平的提高,家庭用热能的需要越来越大,特别是在高纬度的欧洲、北美取暖、烧水是耗能大户。
为解决家庭及低品位工业热能的需要,风力致热有了较大的发展。
风力致热”是将风能转换成热能。
目前有三种转换方法。
一是风力机发电,再将电能通过电阻丝发热,变成热能。
虽然电能转换成热能的效率是100%,但风能转换成电能的效率却很低,因此从能量利用的角度看,这种方法是不可取的。
二是由风力机将风能转换成空气压缩能,再转换成热能,即由风力机带动一离心压缩机,对空气进行绝热压缩而放出热能。
三是将风力机直接转换成热能。
显然第三种方法致热效率最高。
风力机直接转换热能也有多种方法。
最简单的是搅拌液体致热,即风力机带动搅拌器转动,从而使液体(水或油)变热。
“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵,使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。
此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。
我国利用风能的历史较为久远,风能的利用途径多样,主要有风力助燃、风力航海、风力灌溉等利用途径。
其中,就风力灌溉而言,我国国土面积辽阔,南北之间气候变化较明显,利用风力灌溉方法不同。
东南沿海、辽东半岛及海上岛均等地区风能资源及地表水源丰富,主要通过借助风力设施抽提地表水进行农业灌溉。
与沿海地区不同,西部风能资源丰富地区主要包括内蒙、甘肃以及黄河冲积平原等周边地区,而这些地区地下水资源丰富,主要通过风力助力设施抽提地下水作为食用水及农业灌概用水。
近年来,由于传统燃料价格上涨,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。