風力發電在清潔能源的領域中發展前景是較為可觀的一種,它作為一種清潔能源,被許多國家推廣使用,也一度被認為是最理想的未來能源,但是如今西方的一些國家卻掀起了反對風力發電的熱潮,有些人也質疑風力發電是垃圾電,難道風力發電真的是“虧本買賣嗎”?對于風力發電未來可期的中國,又該不該全面叫停呢?
首先是風力發電的原理,簡單來說,風力發電就是風輪在風力的作用下旋轉,然后通過發電機將機械能轉化為電能,最后由蓄電池儲備,經電線進行遠距離輸送。目前世界上數量的風力發電機類型是水平軸高速螺旋槳式風力發電機,它主要由風輪、傳送系統、發電機以及調向裝置等組成。
所謂風輪,舉個例子,就像是小時候玩的手工風車一樣,由槳葉和風輪軸組成,但是風力發電機畢竟利用的風能是巨大的,且它是作為發電功能而建設的,所以它的槳葉結構設計要更加復雜。目前風輪主要是三片槳葉,也許會有人問:“為什么是三片,難道不是受力面積越大,被作用的力就越大嗎?”如果是從常識來看,這是正確的,但是風力發電機在發電時,風輪是旋轉著的,這也就意味著它并不單單是平面上的受力,而是會在旋轉時產生一個風力的渦流,在這種情況下,三片槳葉的設計是實踐中效率。此外,每一片風輪的槳葉都與風輪軸存在相同的傾斜夾角,它并不是平時肉眼觀看下平面的設計。這種微小的傾斜角度,能夠使風輪在受風吹時,讓升力和阻力之間產生力偶矩的作用,簡單來說的話,就是使風力充分作用在風輪的整體上,風輪也就能利用渦流作用旋轉了。
除了風輪的結構,對于風力發電機而言,另一個重要的結構設計就是調向裝置了。調向裝置也被稱為是偏航系統。正如它的名字一樣,調向裝置是用來調整風輪與風向偏航角度的裝置。因為當風輪與風向正面相迎時,風輪從風力中獲得的能量,所以在風向與風力發電機的偏航角度較大時,風力發電機頂部尾端的風信標就會傳出信號,讓偏航發動機推動齒輪,來轉動風輪。當然也有些小型的風力發電機,是直接通過自身安裝的尾陀來實現轉向的。
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