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• 什么是风力发电？
• 风力涡轮机的原理
• 风力发电并不都是好的。
• 风力发电的缺陷。
• 为什么中国还在大力建设？

风力发电系统(风力发电的危害有多大？)

持续的气候变化和生态环境恶化使世界各国都十分关注环境可持续发展问题。可再生能源的探索和相关技术的研发从未停止，在电能方面也取得了突破。

在空的高山上，我们经常看到大风车在风中旋转，这不仅是一个美丽的景观，也是一个伟大的工程。这些从远处看似乎很小，但从近处看却是庞然大物的风车，承担着风力发电的重任。

什么是风力发电？

所谓风力发电，是指通过风电机组的正常运行，将风的动能转化为机械动能，再由机械动能转化为电动能的过程。

风力发电机组主要由风轮、机舱、塔架、迎风装置等组成。机舱包括增速齿轮箱、发电机、整流罩、通风装置、隔音装置等。

风力发电机有很多种类型，按速度可分为定速风力发电机、有限变速风力发电机和变速风力发电机。根据主轴方向和叶片形式，有横轴和纵轴两种样式。此外，安装的电机分为异步型和同步型。

上述不同类型的风力涡轮机的优点是不同的。目前，水平轴风力发电机是世界上应用最广泛的形式。永磁同步发电机属于变速风力发电机的范畴，由于其相对简单高效的系统结构，将成为未来风力发电机的主流。

作为将风的动能转化为机械动能的重要组成部分，风轮在叶片的制造材料上非常精细。强度高、重量轻、耐腐蚀、使用寿命长的材料更符合市场应用需求。目前，玻璃纤维增强塑料、复合材料和碳纤维增强材料应用广泛。

风力涡轮机的原理

在基础设施完备的基础上，我们开始利用风力发电。

发电机的工作原理是:“利用风带动风车叶片旋转，再由增速器提高转速，从而促使发电机发电”。

在大多数人的认知中，或许风力发电机的功率越大，发电效果越好。但事实真的是这样吗？

答案是“不”。风力发电机只给电池充电，电能的储存由电池完成。人的最终功耗更多取决于电池的大小。

风力发电并不都是好的。

丹麦是世界上第一个利用风力发电的国家，其风轮制造技术走在前列，享有“风车大国”的美誉。

早在1979年，美国就建造了当时世界上第一个最大的风力发电风车。据测算，按照风车的常规运行时间，可以满足北卡罗来纳州7个县1%-2%的用电需求。

据市场调查数据显示，2019年全球风电新增装机超过60GW，比上年增长19%。亚太新增风电装机容量占全球50.7%，引领全球风电发展，而全球最大的海上风电市场是英国。

海上风力发电逐渐成为世界各国瞄准的主要风电发展方向。据媒体最新消息，日本正计划新增一个基地湾作为风车建设基地，目标是到2040年将海上风力发电能力提高到最高4500万千瓦，相当于45台核电机组。

虽然风力发电技术趋于成熟，发展迅速，在发电方面具有诸多优势，但西方国家不时出现“弃风发电”的浪潮，甚至拆除设施，有人将风力发电称为“垃圾发电”。原因何在？

风力发电的缺陷。

功率输出不稳定。首先，因为风力是一个不可控的因素，风力不能维持在一个固定的水平。当风力带动风车叶片旋转时，产生的电能在增加和减少，输出极不稳定。电压和频率的不稳定会影响输电网。

其次，很难平衡两端的功耗和电源。有可能用电高峰时风力小，用电下降时夜间风力变大，用户不需要输出点，这是浪费。

威胁生物安全，破坏生态环境。很多人会认为竖起的风力发电机会成为鸟类活动过程中的一大威胁，很多鸟类会因为撞击而在飞行中死亡，影响物种的多样性。

另外，耗材巨大的老风车一旦淘汰，如果处理不当，会造成环境污染，破坏自然生态。

为什么中国还在大力建设？

虽然风力发电并不完美，但它的意义是巨大的。当世界上质疑风力发电的声音层出不穷时，中国正在大力发展风力发电，不断进行技术创新。

根据国家统计局公布的数据，截至4月底，我国发电装机容量为22.3亿千瓦，同比增长9.5%。其中，风电装机2.9亿千瓦，同比增长34.6%。

市场研究表明，中国已经成为世界上最大的陆上风电国和第三大海上风电国。我国大力建设风力发电设备的主要原因是:

清洁低碳。能源短缺和环境污染是世界面临的共同问题。中国计划到2030年实现“二氧化碳排放峰值”，到2060年实现“碳中和”。风力发电的核心优势已经显现，自然成为发展的重点项目之一。

推进风电技术国际化。中国风电的发展经历了一个从依赖进口到自主R&D、自主设计，从遭遇国外电机应用水土不服到设备国产化的过程，深圳生命网先后刷新了风电机组单机容量，逐步与国际接轨，部分细分领域甚至处于领先地位。

提高电力储备，确保电力消耗。中国幅员辽阔，风能资源丰富，可以有效利用。同时，我国人口众多，用电量大，通过风力发电满足市场需求可以在一定程度上缓解用电压力。

此外，2020年，中国宣布用10年时间将风能和太阳能总装机容量提高到12亿千瓦，这将推动中国率先成为发展可再生能源利用的典范国家。

凡事都有两面性。虽然风力发电还存在一些不足，但不可否认其发展价值和商业发展前景。

相比之下，火力发电会释放气体和粉尘污染空气体，而水力发电对地理环境有一定的要求，而核能发电会对深圳的生活网络产生辐射和热污染，而风力发电不需要燃料，利用丰富、无污染、可再生的风能进行能源转换，因此过程相对清洁环保。

虽然风力发电的应用还存在很多技术问题，但随着科研水平的提高，中国肯定会一一克服。

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