风能开发利用的现实意义

2.1　风能开发利用的现实意义

风能是太阳能的一种转换形式，地球接收到的太阳辐射能约有2%转化为风能。据估计，全球的风能总量有2．74万亿kW，其中可利用的约为200亿kW。这是一个巨大的潜在能源宝库，是一种取之不尽，尚未得到大力开发利用的新能源。

人类利用风能的历史悠久，中国、埃及和荷兰是世界上最早普遍利用风能的国家。19世纪末，人们开始研究风能发电。1891年，丹麦建造了世界上第一座试验性的风能发电站。到了20世纪初，一些欧洲国家如荷兰、法国等，纷纷开展风能发电的研究。“二战”期间，开始使用小型螺旋桨式风能发电。70年代中期以来，由于能源供应紧张，加之石油、煤炭对环境的污染日益严重，所以很多国家对风能发电的研究重视起来，而且近年来还广泛开展了风能在海水淡化、航运、提水、供暖、制冷等方面的研究，使风能的利用范围得到了进一步扩大。

目前，世界各国对风能的利用，主要是以风能作动力和发电两种形式。以风能作动力就是利用风轮来直接带动各种机械系统的装置。如带动水泵提水。风力提水装置结构简单，易于维护、操纵。目前在世界各国运行的风能利用机械约有50%以上用于风力提水。澳大利亚的许多牧场，都设有风力提水机。很多风力资源丰富的国家，还利用风力发动机铡草、磨面和加工饲料等。

风力发电的原理比较简单，是利用风轮带动发电机来发电的。根据风轮机的布置形式，风力机可分为水平轴式和立轴式两类。水平轴风力机的旋转轴与迎面的风流平行。如荷兰风车就是早期使用的这种机型。桨叶式风力机是目前普遍使用的一种。垂直轴（立轴）风力机的旋转轴垂直于地面，它不需要像水平轴风力机那样随风向改变转子的方向，设计、制造、安装、运行都比水平风力机简单和方便，很有发展前途。

风能由于能量密度小，风速和风向不停变化等原因，风力发电机的单机容量均较小，大多数是几十至几百千瓦。大型的风力发电站是在一个风场设置几十台或几百台10～100kW级的风力发电机组成的风力发电机群，也称风力田。其优点是技术较成熟，建设周期短，经济效益较好。美国最具商业价值的是加利福尼亚州的三大风力田，1989年装有风力发电机17000余台，装机容量达150万kW。英国在北海沿岸建立了20个风力田，共装50kW风力发电机512台，计划增至2200台，预计到2000年装机容量达100万kW。荷兰、意大利、德国等也都建立了自己的风力田。此外，澳大利亚、丹麦、美国等分散的农场和住户合用中小型风力发电站提供电源，发展也很迅速。

我国地域辽阔，蕴藏着非常丰富的风能资源。据计算，全国风能资源总量约每年16亿kW，其中可开发约为每年1．6亿kW。我国东南沿海岛屿以及西北牧区、西南山区严重缺电，但风能资源较大，有着发展风力发电的优良条件。因此，在我国因地制宜地开发利用风能，不仅可以扩大能源，而且有助于解决边远地区用电需要，有着现实的重要意义。