可再生能源》風(fēng)能的開(kāi)發(fā)與利用

可再生能源》風(fēng)能的開(kāi)發(fā)與利用

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1、《可再生能源》--風(fēng)能的開(kāi)發(fā)與利用內(nèi)容風(fēng)能的概念世界風(fēng)能的發(fā)展歷史風(fēng)力技術(shù)與系統(tǒng)中國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展風(fēng)的形成風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種表現(xiàn)形式,太陽(yáng)能輻射的2%太陽(yáng)照射到地球表面,地球表面不同的地形、地貌各處受熱不同,產(chǎn)生溫差,從而引起大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng),空氣流動(dòng)的結(jié)果就是風(fēng)風(fēng)與風(fēng)能的形成成因:太陽(yáng)的輻射造成地球表面受熱不均,引起大氣層中壓力分布不均,空氣沿水平方向運(yùn)動(dòng),形成風(fēng)。高低緯度的溫度差異風(fēng)速的描述風(fēng)力等級(jí)風(fēng)的名稱陸地地面物的征象相應(yīng)風(fēng)速(km/h)(m/s)0無(wú)風(fēng)大氣穩(wěn)靜,炊煙直上<10~0.21軟風(fēng)煙隨風(fēng)飄動(dòng),風(fēng)向可辨,但風(fēng)標(biāo)不動(dòng)1~50.3~1.52輕風(fēng)臉有風(fēng)感,樹(shù)葉動(dòng),風(fēng)

2、標(biāo)也動(dòng)6~111.6~3.33微風(fēng)樹(shù)葉和細(xì)枝搖動(dòng),小旗展開(kāi)12~193.4~5.44和風(fēng)塵沙刮起,紙片飛舞,小樹(shù)枝搖動(dòng)20~285.5~7.95清風(fēng)有小樹(shù)搖動(dòng),池塘、沼澤水面掀起浪花29~388.0~10.76強(qiáng)風(fēng)大樹(shù)搖動(dòng),電線鳴叫,舉傘困難39~4910.8~13.87疾風(fēng)樹(shù)身?yè)u動(dòng),頂風(fēng)行走極為困難50~6113.9~17.1風(fēng)速的描述8大風(fēng)小樹(shù)枝折斷,頂風(fēng)行走極為困難62~7417.2~20.79烈風(fēng)房屋發(fā)生輕微損毀(煙囪倒塌,房屋瓦片揭掉)75~8820.8~24.410狂風(fēng)陸地少見(jiàn),樹(shù)木連根拔起,建筑物嚴(yán)重破壞89~10224.5~28.411暴風(fēng)陸地極少,一旦發(fā)

3、生必有重大損毀103~11728.5~32.612颶風(fēng)陸地絕不,其摧毀力極大>117>32.6風(fēng)的特點(diǎn)多變性——風(fēng)速與風(fēng)向總是在不斷的變化,完全是隨時(shí)間隨機(jī)的變化規(guī)律性——隨晝夜、季節(jié)變化,風(fēng)速、風(fēng)向產(chǎn)生變化高度——風(fēng)速隨高度的增加而變大地形地貌——對(duì)風(fēng)速的影響?yīng)M管作用摩擦作用山谷風(fēng)效應(yīng)繞流作用風(fēng)能的概念是因空氣流做功而提供給人類的一種可利用的能量??諝饬骶哂械膭?dòng)能稱風(fēng)能??諝饬魉僭礁?,動(dòng)能越大。人們可以用風(fēng)車把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作去推動(dòng)發(fā)電機(jī),以產(chǎn)生電力,方法是透過(guò)傳動(dòng)軸,將轉(zhuǎn)子(由以空氣動(dòng)力推動(dòng)的扇葉組成)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送至發(fā)電機(jī)。風(fēng)能的利用利用方式:機(jī)械能、風(fēng)力發(fā)

4、電有利因素:普遍性、持久性風(fēng)力發(fā)電是一種干凈的自然能源,沒(méi)有環(huán)境污染的問(wèn)題。風(fēng)電技術(shù)日趨成熟,產(chǎn)品質(zhì)量可靠,可用率已達(dá)95%以上,風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性日益提高,發(fā)電成本已接近煤電,低于油電與核電風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)工期短,單臺(tái)機(jī)組安裝僅需幾周,從土建、安裝到投產(chǎn),只需半年至一年時(shí)間不利因素:密度小、間歇性風(fēng)能的利用形式風(fēng)力提水。灌溉、磨面、舂米,用風(fēng)帆推動(dòng)船舶前進(jìn)數(shù)千年來(lái),風(fēng)能技術(shù)發(fā)展緩慢自1973年世界石油危機(jī)以來(lái),在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下,風(fēng)能作為新能源的一部分有了新的發(fā)展??茖W(xué)家研究風(fēng)力發(fā)電,電解水,產(chǎn)生氫氣儲(chǔ)存氫能,解決風(fēng)的間歇性和電能量存儲(chǔ)的問(wèn)題風(fēng)能資

5、源地球風(fēng)能約為2.74×109MW可利用風(fēng)能為2×107MW,是地球水能的十倍只要利用上地球1%的風(fēng)能就能滿足全球能源的需要降低成本,提高產(chǎn)出,是普及風(fēng)能發(fā)電必須克服的障礙風(fēng)能密度通過(guò)截面積的風(fēng)所含的能量,常以W/m2表示。風(fēng)能密度與空氣密度有直接關(guān)系一般,海邊地勢(shì)地,氣壓高,空氣密度大,風(fēng)能密度就高。高山氣壓低,空氣稀薄,風(fēng)能密度就小些。如果高山風(fēng)速大、氣溫低仍有相當(dāng)大的風(fēng)能潛力。風(fēng)能的計(jì)算風(fēng)能密度的計(jì)算公式:風(fēng)能ω=0.5ρν3A風(fēng)能密度W=(ρ∑Niνi3)/(2N)式中W——平均風(fēng)能密度,W/m2νi——等級(jí)風(fēng)速,m/sNi——等級(jí)風(fēng)速νi出現(xiàn)的次數(shù)N——各等級(jí)風(fēng)

6、速出現(xiàn)的總次數(shù)ρ——空氣密度,kg/m3世界風(fēng)能的發(fā)展歷史人類開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能的歷史風(fēng)帆助航、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)車提水風(fēng)電路燈微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)車歐洲利用風(fēng)能的歷史12世紀(jì)風(fēng)車從中東傳入歐洲。16世紀(jì),荷蘭人利用風(fēng)車排水、與海爭(zhēng)地,在低洼的海灘上建國(guó)立業(yè)。在蒸汽機(jī)出現(xiàn)之前,風(fēng)力機(jī)械是動(dòng)力機(jī)械的一大支柱,但因競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等而被淘汰。19世紀(jì)丹麥人首先研制了風(fēng)力發(fā)電機(jī)。1891年,丹麥建成世界第一座風(fēng)力發(fā)電站。20世紀(jì)70年代后,風(fēng)力發(fā)電蓬勃發(fā)展。21世紀(jì)中葉,風(fēng)能成為世界能源供應(yīng)的支柱之一。世界各國(guó)的風(fēng)力發(fā)電狀況美國(guó)世界上風(fēng)力機(jī)裝機(jī)容量最多的國(guó)家,超過(guò)2X104MW,每年還以

7、10%的速度增長(zhǎng)瑞典、荷蘭、英國(guó)、丹麥、德國(guó)、日本、西班牙,制定了相應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電計(jì)劃風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨受到世界各國(guó)的普遍重視。目前全世界風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到490萬(wàn)千瓦,而且還在以年均60%的速度增長(zhǎng),反映了當(dāng)今國(guó)際電力發(fā)展的一個(gè)新動(dòng)向。預(yù)計(jì)2020年 風(fēng)電將進(jìn)入每個(gè)歐洲家庭在整個(gè)歐洲創(chuàng)造300萬(wàn)個(gè)工作機(jī)會(huì)重振衰退的工業(yè)和不景氣的行業(yè)創(chuàng)造幾百萬(wàn)歐元的新能源市場(chǎng)使歐洲走上使用完全清潔能源供應(yīng)系統(tǒng)之路,即安全、可靠和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供比煤電和核電更廉價(jià)的能源我國(guó)利用風(fēng)能的歷史3000年前的商代:開(kāi)始出現(xiàn)帆船唐代:“乘風(fēng)破浪會(huì)有時(shí),直掛云

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