风能 - 简介

在古代，人们利用风来推动船只的风帆。在本章中，我们将了解如何利用风能发电。

涡轮机将风的动能转化为有用的机械能。这种能量可以以机械形式使用或转动发电机涡轮机并提供电力。就像水力发电系统一样，风能是通过将风动能转换为机械能来利用的。

风力发电机主要分为两种类型——水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。大面积安装风力发电机组，即风电场，如今日益兴起。

风特性

风有一般特征，而另一些则是针对特定地点的。一些站点的具体特征包括 -

• 平均风速- 尽管没有给出分布，但它估计了年风量。

• 风速分布- 有年、日、季节三个方面的特征。选择地点时需要了解风速变化和传播范围。

• 湍流- 这是风以不可预测的模式进行的混乱运动。湍流是由风运动特性的不断变化引起的，风运动特性会影响能量产生和叶片的疲劳。

• 长期波动- 不规则的风会导致不可预测的能源供应。在设置风力涡轮机之前，应研究该区域的恒定风通量。

• 风向分布- 这对于叶片的定位更为重要，特别是对于水平轴类型。

• 风切变- 切变是风向、风速或最大速度发生高度的变化。

风速模式

风型很重要，通常使用风谱进行分析。风谱的高值表示给定时间间隔内风速的较大变化。如果用图表表示，峰值表示随时间发生的湍流。

风速分布

有三种分布 -

• 昼间- 由白天和晚上的温差引起。

• 低压- 沿海地区每隔四天发生一次。

• 年度- 分布取决于纬度。