一、風力發電原理

把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發電。風(feng)(feng)力(li)(li)(li)發(fa)電(dian)的(de)原(yuan)理，是(shi)利用(yong)風(feng)(feng)力(li)(li)(li)帶動風(feng)(feng)車(che)葉片旋(xuan)轉，再透過(guo)增(zeng)速機將(jiang)旋(xuan)轉的(de)速度(du)(du)提升，來(lai)促使(shi)發(fa)電(dian)機發(fa)電(dian)。依據目(mu)前的(de)風(feng)(feng)車(che)技術，大約(yue)是(shi)每(mei)秒三(san)米的(de)微風(feng)(feng)速度(du)(du)（微風(feng)(feng)的(de)程(cheng)度(du)(du)），便可以開始發(fa)電(dian)。風(feng)(feng)力(li)(li)(li)發(fa)電(dian)正在世界上形成(cheng)一股熱(re)潮，因為風(feng)(feng)力(li)(li)(li)發(fa)電(dian)不(bu)需(xu)要使(shi)用(yong)燃料，也不(bu)會(hui)產生輻射或空氣污染。

風(feng)力(li)發(fa)電所需要的(de)裝置，稱(cheng)作風(feng)力(li)發(fa)電機組。這種風(feng)力(li)發(fa)電機組，大(da)體上(shang)可分風(feng)輪(包括尾舵(duo)(duo))、發(fa)電機和鐵塔(ta)三(san)部(bu)分。（大(da)型風(feng)力(li)發(fa)電站基本上(shang)沒有(you)尾舵(duo)(duo)，一般只有(you)小型（包括家(jia)用型）才會擁(yong)有(you)尾舵(duo)(duo)）

風輪(lun)是把風的動(dong)能轉變(bian)為機械能的重要部件，它由(you)兩(liang)只(或更多只)螺(luo)(luo)旋槳(jiang)形的葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)組成。當風吹(chui)向(xiang)漿(jiang)葉(xie)(xie)(xie)時(shi)，槳(jiang)葉(xie)(xie)(xie)上(shang)產生氣動(dong)力驅動(dong)風輪(lun)轉動(dong)。槳(jiang)葉(xie)(xie)(xie)的材(cai)料要求強度(du)高、重量輕，目(mu)前多用玻璃鋼(gang)或其它復合材(cai)料(如(ru)碳纖維)來制造。（現在還有一些垂直風輪(lun)，s型旋轉葉(xie)(xie)(xie)片等，其作用也與常(chang)規(gui)螺(luo)(luo)旋槳(jiang)型葉(xie)(xie)(xie)片相同）

由于風輪的轉速比較低，而且風力的大小和方向經常變化著，這又使轉速不穩定；所以，在帶動發電機之前，還必(bi)須(xu)附(fu)加一(yi)個(ge)把轉(zhuan)速提高(gao)到(dao)發(fa)電(dian)機(ji)額定轉(zhuan)速的(de)齒(chi)輪(lun)變(bian)速箱，再加一(yi)個(ge)調速機(ji)構(gou)使轉(zhuan)速保持穩(wen)定，然后再聯接到(dao)發(fa)電(dian)機(ji)上。為保持風(feng)輪(lun)始終對準風(feng)向(xiang)以獲得最大的(de)功率，還需在(zai)風(feng)輪(lun)的(de)后面裝一(yi)個(ge)類似風(feng)向(xiang)標的(de)尾舵。

鐵塔是(shi)支承風輪、尾舵(duo)和發電機的(de)構(gou)架(jia)。它一般修建得比較(jiao)高(gao)，為的(de)是(shi)獲得較(jiao)大的(de)和較(jiao)均勻(yun)的(de)風力，又要(yao)有足(zu)夠的(de)強度。鐵塔高(gao)度視地面(mian)障礙物對風速影響(xiang)的(de)情況，以及風輪的(de)直徑大小而定，一般在6-20米范圍內。

發電(dian)機的作用，是把由風輪得到(dao)的恒(heng)定(ding)轉(zhuan)速，通過升速傳遞(di)給發電(dian)機構均勻(yun)運(yun)轉(zhuan)，因而把機械(xie)能轉(zhuan)變為電(dian)能。

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二、風力發電的種類

盡管風力發電機多種多樣(yang)，但歸納起來(lai)可分為兩類：①水平軸(zhou)風力(li)發電機(ji)，風輪的(de)旋轉軸(zhou)與風向(xiang)平行(xing)；②垂直軸(zhou)風力(li)發電機(ji)，風輪的(de)旋轉軸(zhou)垂直于地面或者(zhe)氣流方向(xiang)。

1、水平軸風力發電機

水平軸風力發電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)科分為(wei)升力型(xing)(xing)(xing)(xing)和阻(zu)力型(xing)(xing)(xing)(xing)兩(liang)類(lei)。升力型(xing)(xing)(xing)(xing)風力發電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)旋轉(zhuan)(zhuan)速度快，阻(zu)力型(xing)(xing)(xing)(xing)旋轉(zhuan)(zhuan)速度慢。對于(yu)(yu)風力發電(dian)(dian)，多(duo)(duo)采用(yong)升力型(xing)(xing)(xing)(xing)水平軸風力發電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。大多(duo)(duo)數水平軸風力發電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)具(ju)有對風裝置(zhi)，能隨風向改(gai)變而轉(zhuan)(zhuan)動。對于(yu)(yu)小(xiao)型(xing)(xing)(xing)(xing)風力發電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)，這種對風裝置(zhi)采用(yong)尾舵，而對于(yu)(yu)大型(xing)(xing)(xing)(xing)的風力發電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)，則利用(yong)風向傳感元(yuan)件以及伺服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)組成(cheng)的傳動機(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)。

風(feng)(feng)(feng)力(li)機(ji)(ji)的(de)(de)風(feng)(feng)(feng)輪在塔(ta)架前面(mian)的(de)(de)稱為上(shang)風(feng)(feng)(feng)向(xiang)風(feng)(feng)(feng)力(li)機(ji)(ji)，風(feng)(feng)(feng)輪在塔(ta)架后面(mian)的(de)(de)則成(cheng)(cheng)為下(xia)風(feng)(feng)(feng)向(xiang)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)。水(shui)平軸風(feng)(feng)(feng)力(li)發電機(ji)(ji)的(de)(de)式樣(yang)很多，有的(de)(de)具(ju)有反(fan)轉葉(xie)片(pian)的(de)(de)風(feng)(feng)(feng)輪，有的(de)(de)再一個塔(ta)架上(shang)安裝多個風(feng)(feng)(feng)輪，以便在輸(shu)出(chu)功率一定的(de)(de)條件下(xia)減少(shao)塔(ta)架的(de)(de)成(cheng)(cheng)本，還有的(de)(de)水(shui)平軸風(feng)(feng)(feng)力(li)發電機(ji)(ji)在風(feng)(feng)(feng)輪周圍產生漩渦，集中氣流，增加氣流速度(du)。

2、垂直軸風力發電機

垂直軸風力發(fa)(fa)電機(ji)(ji)在(zai)風向改變的時候無需對(dui)風，在(zai)這(zhe)點上相對(dui)于水平軸風力發(fa)(fa)電機(ji)(ji)是一大(da)優(you)勢，它不僅使結(jie)構(gou)設計(ji)簡化，而且也減少了風輪對(dui)風時的陀螺力。

利用阻力旋轉的(de)垂直軸(zhou)風(feng)力發電機有幾種(zhong)類型(xing)，其中有利用平板和被子做成(cheng)的(de)風(feng)輪(lun)，這是(shi)一(yi)種(zhong)純(chun)阻力裝(zhuang)置；S型(xing)風(feng)車，具有部分升力，但主要還是(shi)阻力裝(zhuang)置。這些裝(zhuang)置有較大的(de)啟動力矩，但尖速(su)比(bi)低，在風(feng)輪(lun)尺寸、重量(liang)和成(cheng)本一(yi)定的(de)情(qing)況下(xia)，提供的(de)功率輸出(chu)低。

三、風力發電的優點

1、清潔，環境(jing)效益好(hao)。

2、可再生，永不枯(ku)竭。

3、基(ji)建周期短。

4、裝機規模靈活。

四、風力發電的缺點

1、噪聲(sheng)，視覺(jue)污染。

2、占用大片(pian)土地。

3、不(bu)穩定，不(bu)可控。

4、目前成本仍(reng)然很高。

5、影響鳥類。