风力发电系统（风力发电危害有多大？）

持续的气候变化和生态环境恶化让世界各国高度关注环境可持续发展议题，对可再生能源的探索，以及对相关技术的研发从未止步，在电力能源方面也取得了突破性的进展。

在空旷的高山之处，我们经常会看到随风转动的大风车，既是一道亮丽的风景线，也是一项伟大的工程。这些远观似小、近看却为庞然大物的风车担着风力发电的重任。

风力发电是什么？

所谓的风力发电，是指应用新能源发电技术、风能存储技术等，经过风力发电机组的正常运转，将风的动能转为机械动能，再从机械动能转变为电力动能的过程。

风力发电机组主要由风轮、机舱、塔架、对风装置等构成，机舱部分涵盖增速齿轮箱、发电机、整流罩、通风装置、隔音器等。

风力发电机有多种类型，从速度来看，可划分为恒速风力发电机、有限变速风力发电机和变速风力发电机。按照主轴方向和叶片形式分类，有水平轴和垂直轴两种样式。此外，装机的电机有异步型和同步型之分。

上述不同类型的风力发电机优点各异，目前，水平轴风力发电机是世界上利用最多的形式，分属变速风力发电机类别的“永磁同步发电机”因系统结构相对简单、高效，或将成为未来风力发电机的主流。

风轮作为实现将风的动能转变为机械动能的重要部件，对叶片的制作材料十分考究。具备强度高、重量轻、耐腐蚀、使用寿命长等特性的材料更符合市场对应用的诉求。目前使用较多的材料有玻璃钢、混合复合材料、碳纤维增强材料等。

风力发电机的原理

在基础设施搭建完备的基础上，开始利用风力来进行发电。

发电机的工作原理为：“利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电”。

在大多数人的认知里，也许风力发电机的功率越大，发电效果越佳。但事实真的是这样的吗？

答案是“不”，风力发电机这一装置只是给电瓶充电，电能的储存由电瓶来完成，人们最终用电功率的大小更多的取决于电瓶的大小。

风力发电并非百利无一害

丹麦是世界上最早使用风力发电的国家，风轮制造技术跑在前列，享有“风车大国”的盛名。

早在1979年，美国就建成了当时世界上首座最大的发电用风车，据预估，按照风车常规运转时间，可满足北卡罗来纳州七个县1%-2%的用电需求。

根据市场调查数据，2019年，全球风电新增装机容量超过60GW，较上年同比增长19%。亚太地区新增风电装机容量占全球的50.7%，引领全球风电发展，而全球最大海上风电市场国是英国。

海上风力发电逐渐成为当前世界各国主要瞄准的风电发展方向，根据媒体最新消息，日本更是拟百思特网增作为风车建设据点的基地海湾，目标是到2040年使海上风力发电能力提升至最大4500万千瓦，这一数量相当于45个核电机组。

尽管风力发电技术趋于成熟，发展速度迅猛，发电优点也不少，但不时传出西方国家“弃风电”热潮，甚至拆除设施，还有人将风力发电喻为“垃圾电”。原因何在？

风力发电的缺陷

电能输出不稳定。首先，因为风力大小是不可控因素，风力无法维持固定的大小，当风力带动风车叶片转动时产生的电能忽多忽少，输出极不稳定，电压和频率的不稳定会影响输送电网。

其次，用电和供电两端的量难以平衡，可能用电高峰期的时候风力小，而进入夜间，用电量下滑的时候风力却变大了，产出的点并不为用户需要，白白浪费。

威胁生物安全，破坏生态环境。很多人会认为架起的风力发电机，会成为鸟类活动过程中的巨大威胁，不少鸟儿在飞行中因撞击而死亡，影响物种的多样性。

此外，耗材量巨大的旧风车一经淘汰，处理不好会产生环境污染，破坏自然生态。

为何我国还大力修建？

风力发电虽然不是十分完美，但它存在的意义却是巨大的，当世界上对风力发电提出质疑的声音层出不穷时，我国却在大力发展风电，并在技术上不断创新。

国家统计局发布的数据显示，截至4月底，全国发电装机容量22.3亿千瓦，同比增长9.5%。其中，风电装机容量2.9亿千瓦，同比增长34.6%。

市场的调研表明，中国已经成为世界第一大陆上风电、世界第三大海上风电国家。我国大力修建风力发电设备的原因主要有：

清洁低碳。能源短缺、环境百思特网污染是世界面临的共同问题。我国计划在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。风力发电的核心优势得以显现，自然成为发展的重点项目之一。

推动风电技术国际化。我国风电的发展，经历了依靠进口到自主研发设计的过程，从遭遇国外电机应用水土不服到设备国产化，接连刷新风电机组单机容量，逐步接轨国际，一些细分领域甚至处在领先地位。

提高电力储备，确保用电量。中国地大物博，风能资源丰富，可有效利用。同时我国人口众多，用电量大，通过风力发电满足市场百思特网的需要可以在一定程度上缓解用电压力。

此外，在2020年，我国宣布要用10年的时间将风能、太阳能总装机容量提升到12亿千瓦，将会推动我国率先成为发展可再生能源利用上的典范国家。

事物都有两面性，尽管风力发电还存在着不足，但不可否认其开发价值和商业化发展前景。

综合对比来看，火力发电会释放气体与粉尘污染空气，水力发电对地理环境有一定要求，核发电会产生辐射和热污染，而风力发电无需使用燃料，利用了储量大、无污染、可再生的风能来进行能量之间的转化，过程相对清洁环保。

虽然风力发电在应用的过程中还面临着诸多的技术难题，但随着科研水平的提升，我国一定会逐项攻克。

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