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所以近期小編又給大家傳播知識啦~
“風電科普系列”隆重登場!
看見沒?我胸前鮮艷的紅領巾又在閃閃發光了~
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風能是什么?
風能就是空氣的動能,是指風所負載的能量,風能的大小決定于風速和空氣的密度。
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風能來源于何處?
風的能量是由太陽輻射能轉化來的,太陽每小時輻射地球的能量是 174,423,000,000,000千瓦,換句話說,地球每小時接受了 1.74 x 10^17 瓦的能量。
風能大約占太陽提供總能量的百分之一,二,太陽輻射能量中的一部分被地球上的植物轉換成生物能,而被轉化的風能總量大約是生物能的 50~100 倍。
3風功率如何計算? 風的能量指的是風的動能。
特定質量的空氣的動能可以用下列公式計算。能量=1/2 X 質量 X(速度)^2
吹過特定面積的風的功率可以用下列公式計算。功率=1/2 X 空氣密度 X 面積 X(速度)^3其中,功率單位為瓦特;空氣密度單位為千克/立方米;面積指氣流橫截面積,單位為平方米;速度單位為米/秒。
在海平面高度和攝氏 15 度的條件下,干空氣密度為 1.225 千克/立方米。空氣密度隨氣壓和溫度而變。隨著高度的升高,空氣密度也會下降。
于上述公式中可以看出,風功率與速度的三次方〔立方〕成正比,并與風輪掃掠面積成正比。不過實際上,風輪只能提取風的能量中的一部分,而非全部。
4全球風能總量有多大? 全球的風能約為 2.74 × 109MW,其中可利用的風能為 2 ×10的7次方 MW,比地球上可開發利用的水能總量還要大 10 倍。
5我國風能總量有多少?我國 10 米高度層的風能資源總儲量為 32.26 億千瓦,其中實際可開發利用的風能資源儲量為 2.53 億千瓦。而據估計,中國近海風能資源約為陸地的 3 倍,所以,中國可開發風能資源總量約為 10 億千瓦。
其中青海、甘肅、新疆和內蒙可開發的風能儲量分別為 1143 萬千瓦、2421 萬千瓦、3433 萬千瓦和 6178 萬千瓦,是中國大陸風能儲備最豐富的地區。
6風是怎樣形成的?
簡單的說,太陽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; 空氣沿水平方向運動形成風. 風的形成就是空氣流動的結果。
7大氣運動的受力影響是什么? 地球大氣運動既受氣壓梯度力的影響,還要受地轉偏向力的影響。
由于地球上各緯度所接受的太陽輻射強度不同,在赤道和低緯度地區,太陽高度角大,日照時間長,太陽輻射強度強,地面和大氣接受的熱量多、溫度較高;再高緯度地區太陽高度角小,日照時間短,地面和大氣接受的熱量小,溫度低。
這種高緯度與低緯度之間的溫度差異,形成了南北之間的氣壓梯度,使空氣作水平運動,風應沿水平氣壓梯度方向吹,即垂直與等壓線從高壓向低壓吹。
此外因為地球在自轉,使空氣水平運動發生偏向,這個力稱為地轉偏向力,又叫科里奧利力。(名稱來源于法國數學家 Gustave Gaspard Coriolis 1792-1843),這種力使北半球氣流向右偏轉,南半球向左偏轉,所以大氣真實運動是這兩種力綜合影響的結果。
8風功率如何計算? 山谷和海峽能改變氣流運動的方向,還能使風速增大,而丘陵、山地會因為摩擦而使風速減小,孤立的山峰會因海拔高而使風速增大。
9什么是海風,陸風,山風,谷風? 大陸上的氣流受熱膨脹上升至高空流向海洋,到海洋上空冷卻下沉,在近地層海洋上的氣流吹向大陸,補償大陸的上升氣流,低層風從海洋吹向大陸,這被稱為海風;
夜間,情況相反,低層風從大陸吹向海洋,被稱為陸風。白天山坡受熱快,溫度高于山谷上方同高度的空氣溫度,坡地上的暖空氣從山坡流向谷地上方,谷地的空氣則沿著山坡向上補充流失的空氣,這時由山谷吹向山坡的風,稱為谷風。夜間,山坡因冷卻降溫速度比同高度的空氣快,冷空氣沿坡地向下流入山谷,稱為山風。
10為什么說風能是一種綠色能源?風能是一種干凈的自然能源,沒有常規能源(如煤電,油電)與核電會造成環境污染的問題。
平均每裝一臺單機容量為 1 兆瓦的風能發電機,每年可以減排 2000 噸二氧化碳(相當于種植 1 平方英里的樹木)、10 噸二氧化硫、6 噸二氧化氮。風能產生 1 兆瓦小時的電量可以減少 0.8 到 0.9 噸的溫室氣體,相當于煤或礦物燃料一年產生的氣體量。
而且風機不會危害鳥類和其它野生動物。 在常規能源告急和全球生態環境惡化的雙重壓力下,風能作為一種高效清潔的新能源有著巨大的發展潛力。
11發展風力發電具有什么優勢? 風電技術日趨成熟,產品質量可靠,可用率已達 95%以上,已是一種安全可靠的能源,風力發電的經濟性日益提高,發電成本已接近煤電,低于油電與核電,若計及煤電的環境保護與交通運輸的間接投資,則風電經濟性將優于煤電。
風力發電場建設工期短,單臺機組安裝僅需幾周,從土建、安裝到投產,只需半年至一年時間,是煤電、核電無可比擬的。
投資規模靈活,有多少錢裝多少機。對沿海島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆來說,可作為解決生產和生活能源的一種有效途徑。
12人類利用風能的歷史 人類利用風能的歷史可以追溯到公元前。我國是世界上最早利用風能的國家之一。
公元前數世紀我國人民就利用風力提水、灌溉、磨面、舂米,用風帆推動船舶前進。埃及尼羅河上的風帆船、中國的木帆船,都有兩三千年的歷史記載。唐代有“乘風破浪會有時,直掛云帆濟滄海”句,可見那時風帆船已廣泛用于江河航運。到了宋代更是我國應用風車的全盛時代,當時流行的垂直軸風車,一直沿用至今。
在國外,公元前 2 世紀,古波斯人就利用垂直軸風車碾米。 10 世紀伊斯蘭人用風車提水,11 世紀風車在中東已獲得廣泛的 應用。13 世紀風車傳至歐洲,14 世紀已成為歐洲不可缺少的原動機。在荷蘭風車先用于萊茵河三角洲湖地和低濕地的汲水,其風車的功率可達50馬力,以后又用于榨油和鋸木。到了十八世紀二十年代,在北美洲風力機被用來灌溉田地和驅動發電機發電。
從 1920 年起,人門開始研究利用風力機作大規模發電。1931 年,在蘇聯的 Crimean Balaclava 建造了一座100KW 容量的風力發電機,這是最早商業化的風力發電機。