能源

風能

風是什麼?

風是由於大氣壓力的差異導致空氣移動而產生的,而大氣壓力的差異是由於地球表面被太陽不平均的加熱所造成的。地球表面是由不同類型的陸地和河海組成,所以他們吸收太陽輻射的速度各不相同。太陽能輻射被陸地、河海和空氣吸收後,大部分能量會轉變為熱量。

風能是一種可再生能源,因為只要有太陽光照射,地球上就會不斷產生風。目前,風能主要是用來發電。

風力發電機的工作原理是怎樣的?

現在,我們使用風力發電機(或風渦輪機)來將風能轉化為電力。風力發電機的發電量取決於它的尺寸和風速,尺寸越大和風速越高,發電量就越大。所有的風力發電機都由以下的基本部件組成:葉片,支撐塔,齒輪箱。這些部件組合後成為風力發電機,利用風力發電機就可以將風的動能轉變為機械能,從而發電。

  • 流動的空氣使風力發電機的葉片旋轉。
  • 葉片與低速轉軸相連,葉片轉動會牽引轉軸旋轉。
  • 低速轉軸與齒輪箱連接,齒輪箱裡一個大的低速齒輪與一個小齒輪嚙合,並使小齒輪高速旋轉。
  • 小齒輪又使另外一個轉軸高速運轉。
  • 高速轉軸與發電機相連。當高速轉軸帶動發電機運轉時便可發電。
  • 電纜把電流輸送到位於支撐塔底部的變壓器中。電力經變壓器把電壓調整到合適水平後,才把電力輸送到電網。
風力發電機結構:葉片,低速轉軸,齒輪箱,高速轉軸和發電機
風力發電機

我們能從風中得到多少能量?

效率和容量因數是兩個用來描述風力發電的常用術語。效率是指我們可以從能源中得到多少有用的能量(這裡指的是電能)。

風力發電設備的效率有多少呢?風力發電設備的效率與其他大部分發電廠(比如燃煤電廠)的效率差不多。風力發電機可以將風30%-40%的動能轉化為電力。一般的燃煤電廠可以將煤30—35%的化學能轉變為可用的電能。

容量是指發電廠發電能力的大小。一般風力發電場的風力發電機只有65-80%的時間會運轉,而且風速不會一直保持在最佳水平,所以發電量一般比其額定容量小。因此風力發電機的容量因數大約在30-35%之間。

風力發電場例子一 風力發電場例子二
風力發電場的風力發電機
 
 
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