捕风有术——各国风电应用

添加时间：2012-09-10 09:15:05 来源：爱中国能源网

     小时候，炎夏酷暑难熬时，总是盼望来一场台风凉快凉快;现在不是了，因为现在的台风实在是穷凶极恶。其实风灾自古就存在的，只是如今的气候变得更为恶劣罢了。不过风颇有它好的一面，风是通过其能量(风能)而发威的;反过来，风能可为人类大做好事。人们很早就开始通过风车，利用风能抽水灌溉、磨面、榨油、磨矿石、驱动简单的机械等。
     风能用在风力发电上，是一种可再生的清洁能源，全世界的风能蕴藏量很大，其中可利用的风能约为2x107MW，为可供开发利用的水能的10倍左右。早在二十世纪30年代，瑞典、丹麦、苏联、美国等已研制出小型风力发电装置。现代风力发电机组主要由风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔组成。在带动发电机之前，由风能带动的风车叶片的旋转速度先通过齿轮箱增速到发电机的额定转速，并通过调速机构使转速保持稳定，然后驱动高速发电机;也可直接驱动低速多极发电机。
    现代的风力发电机往往用电瓶将电能储存起来，因此用中小型风电比较合理，因为小风力发电机容易被小风量带动，在大电瓶和逆变器的配合下，同样能获得大功率输出。于是风力发电机的小型化和家庭化成为发展趋势之一。通过采用现代化的充电器和逆变器，使风电成为一个小发电系统，用途很广，可供山区路灯、高速公路夜间路标灯、旅游景点、学校、草原、高原、岛屿及交通不便之地的用电。
    为了适应家庭化和小型化的需要，建筑师们设计了许多富有艺术性和实用性的风力发电机。在俄罗斯和千湖之国芬兰的交界处有一个拉多加湖，实际上是一个山谷，因为这里的风向是常年不变的，人们准备在这一山谷里扯起一个面积1600平方米的巨型帆篷，将风力集中“捕捉”到一台普通的涡轮发电机上，通过这种方式，附近的35个家庭就能用到足够的风电。
      荷兰有一家名叫“家庭能源”的小型企业，可向小区居民家庭提供无噪声风力发电机，其风车形状新奇，叶片旋转起来的“动态形象”是一个球形，直径为1米或2米。最大供电可达2200瓦。
美国有一位发明家设计了一台抛锚在海里的“浮水风电针”，这根“针”其实是一根蛮粗的碳纤维制成的主轴，上有许多旋翼。风力越大，“针”被压入海里越深。倘若风暴太猛，该“针”干脆沉没于水中，使设备不受损坏。
     丹麦一名工程师发明了一种名叫“屋顶旋翼”的小型风力发电机。这台40米长的卧式风力涡轮机可解决大楼居民平均用电量的30-35%。建设一个新的沙漠之城是阿拉伯联合酋长国的一个计划，作为公用设施，将建一片只有空心树干的树林，空心树干用高强度合成纤维做成，灌有压电材料。每一根树干高60米，上面5厘米粗，下面30厘米粗。树干在风中的每一次摇摆都产生一个电流脉冲——人类就是这样孜孜不倦地在解决能源问题。