風力發(fā)電科普知識

什么是風能？

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。

風能來源于何處？

風的能量是由太陽輻射能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換成生物能，而被轉(zhuǎn)化的風能總量大約是生物能的50～100倍。

風功率如何計算？

風的能量指的是風的動能。特定質(zhì)量的空氣的動能可以用下列公式計算。
能量=1/2 X質(zhì)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。

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(fā)利用的風能資源儲量為2.53億千瓦。而據(jù)估計，中國近海風能資源約為陸地的3倍，所以，中國可開發(fā)風能資源總量約為10億千瓦。其中青海、甘肅、新疆和內(nèi)蒙可開發(fā)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(qū)。

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。

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(zhuǎn)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(qū)，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(qū)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(zhuǎn)，使空氣水平運動發(fā)生偏向，這個力稱為地轉(zhuǎn)偏向力，又叫科里奧利力。（名稱來源于法國數(shù)學家Gustave Gaspard Coriolis 1792-1843)，這種力使北半球氣流向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)，所以大氣真實運動是這兩種力綜合影響的結果。