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风能基础知识

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欢迎来到风能基础

你有没有想过风能是如何工作的?
你知道为什么风能对我们的未来如此重要吗?
你想了解更多吗?

向下滚动,我们将告诉您今天需要了解的有关风能的所有信息。意甲赞助商万博manbetx

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什么是能量?

为了解释风能是如何工作的,让我们先问一下风能是什么能量?

简言之——能量是做工作的能力。例如,当我们进食时,我们的身体将食物中的能量转化为肌肉的运动。

一般来说,能量可以分为两类动能(移动物体的能量)或势能(储存的能量)。不同类型的能量包括热能、辐射能、化学能、电能、运动能、声能、弹性能和引力能。

在风能的情况下,风力涡轮机承担运动的风中的能量,并将动能转化为机械动力。我们主要以机械力的形式使用这种机械力.

想知道它是如何工作的吗?向下滚动!

能量

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风能

什么是风?

风它一直伴随着我们,也将永远伴随着我们。那么,它是从哪里来的呢?

基本上,风是由三个因素引起的:

  • 这个加热太阳对大气的影响,
  • 这个旋转地球的一部分,以及
  • 地球的表面违规行为。

空气高压向危险区域移动低压–压差越大,气流越快,风力越强!

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什么是风能?

风力涡轮机捕获风能并将其转化为电能。

风能是燃烧化石燃料产生的能源的替代品。

风能来自一种自然和可再生资源(它永远不会耗尽),它是清洁的:它不会产生温室气体排放,也不会排放空气污染物,而且它使用的水很少。

那么,我们如何生产它呢?

什么是风能?

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风力涡轮机

什么是风力涡轮机?

风力涡轮机是一种转换动能从风变成电。

一组风力涡轮机被称为风电场。在风电场,涡轮机向电网供电。这些涡轮机可以在陆地(陆上)或海上(海上)找到。

风力涡轮机制造的形状和尺寸范围广泛,但最常见的设计是在水平轴上安装3个叶片。它们的输出功率从100千瓦到12兆瓦不等。

它们可以放置在各种各样的地方:山丘上,开阔的风景区,固定在海底——我们甚至可以在深水中安装浮动涡轮机!

有三个主要变量决定涡轮机能产生多少电力:

  1. 风速–更强的风力使我们能够生产更多的电力。涡轮机越高,越容易接受强风。这意味着风力涡轮机以每秒4-25米的风速发电。
  2. 叶片半径–叶片的半径或“扫掠面积”越大,产生的电力就越多。刀片半径加倍可产生四倍以上的功率。
  3. 空气密度-“更重”的空气对转子施加更大的升力。空气密度是海拔、温度和气压的函数。高海拔地区有更低的气压和“更轻”的空气,所以它们是生产率较低的涡轮机位置。靠近海平面的稠密的“重”空气更有效地驱动转子。
风力涡轮机

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风力涡轮机是如何工作的?

有一个风向标1.在每个涡轮机的顶部:这告诉涡轮机风速和风向。

涡轮机然后在塔架上旋转,面向风,叶片2.绕轴旋转以产生最大的抗风阻力。

风开始转动连接到轮毂3和低速轴的叶片3..

低速轴以与叶片相同的速度旋转(每分钟7-12转)。但是我们需要一个更快的转速来让发电机发电。

这就是为什么大多数风力涡轮机都有齿轮箱4.,低速轴的转速是高速轴的100倍以上5.,每分钟可旋转1500转。

这与发电机相连6.,将动能转换成电能。

没有齿轮箱的涡轮机直接从轮毂连接到发电机6.通过其轴(这称为“直接驱动”)。

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风向标

测量风向并将其传送至偏航驱动装置。

叶片

当风吹过转子时,转子上升并旋转,导致转子旋转。大多数涡轮机有两个或三个叶片。

低速轴

以约30-60 rpm的转速转动低速轴。

齿轮箱

将低速轴连接至高速轴,并将转速从约30-60转/分钟(rpm)增加至约1000-1800转/分钟;这是大多数发电机发电所需的转速。齿轮箱是风力涡轮机中一个昂贵(且沉重)的部分,工程师们正在探索以较低转速运行且不需要齿轮箱的“直接驱动”发电机。

高速轴

驱动发电机。

发电机

将动能转换成电能。

家

电力是如何从涡轮机输送到我们家的?

机舱中的发电机通常产生交流电(AC)。

电力通过塔内的粗电缆向下输送,然后通过地下电缆输送到变电站。

在变电站,对电压进行修改,以便将其送入电网并输送至用电设备。

这就是风力发电是如何为我们的家庭、学校、医院和办公室的电器提供动力的。

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当风不刮的时候会发生什么?

风电项目开发商仔细选择安装风电场的地点。当涡轮机不转动时,通常是因为它正在维护中,或者是因为在强风或暴风雨的情况下出于安全原因必须停止转动。

但有时风力不足,无法转动涡轮机。这是否意味着我们失去了风能?不

通过将风力涡轮机与储能系统相结合,我们可以在风力较低时储存这些能量,以备日后使用。

有许多不同形式的储存(电池、抽水蓄能或水力、高能超级电容器等),风能发电的储存对能量转换至关重要。

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为什么我们应该使用风能而不是其他能源?

除了清洁,风能是当今欧洲大部分地区最便宜的新发电形式。这是一种降低温室气体排放并在2050年实现气候目标的经济高效的方法!
而且——由于风能可以与其他部门愉快地共存,风电场所在的土地也可以用于农业和其他用途。

为什么是风

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风能的其他好处是什么?

风能给当地社区带来了巨大的好处。风电场向当地市政当局纳税,并提供其他财政和社区捐款。欧洲各地的民意调查显示,75-80%住在风电场附近的人支持他们。

风能也是一个真正的欧洲成功案例:它在欧洲雇用了30万员工,为欧盟GDP贡献了370亿欧元。欧洲陆上风力发电厂的每一个GW的建设都支持约5000个规划、制造和安装工作岗位。风电场的持续运营和维护也为当地就业提供了支持。

风能产业为造船区和煤炭区带来了新的就业机会和投资。拥有钢铁和化工行业的地区也从中受益。更多的风能将意味着欧洲更多的社区获得更多的好处。

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我们如何充分利用风能?

风能已经占欧洲电力的15%……但电力只占欧洲能源的四分之一。

如果我们想要一个更清洁、更绿色的世界,我们需要更多的风能,我们需要增加电力在能源结构中的份额。

我们需要做的是:

通过加热和冷却、运输和工业过程的电气化,将更多的风能送入电网。请在我们的报告中了解更多信息开拓新天地.

加大对电网基础设施和电动汽车充电站的投资。

改进能源储存解决方案,储存可再生能源,并在生产过剩的情况下储存。

风能的潜力是巨大的!

有关欧洲风能的更多信意甲赞助商万博manbetx息,请访问我们的“关于风”部分。

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