风能利用
第5讲风能
5.1 风能概述
5.1.1 风能利用
1. 风的形成
空气流动所形成的动能称为风能。风能是太阳能的一种转化形式。太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均,空气沿水平方向运动形风。风的形成是空气流动的结果。风能利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能。
2. 风能特点
风不仅能量是很大的，而且它在自然界中所起的作用也是很大的。它可使山岩发生侵蚀，造成沙漠，形成风海流，它还可在地面作输送水分的工作，水汽主要是由强大的空气流输送的，从而影响气候，造成雨季和旱季。专家们估计，风中含有的能量，比人类迄今为止所能控制的能量高得多。全世界每年燃烧煤炭得到的能量，还不到风力在同一时间内提供能量的1％。可见，风能是地球上重要的能源之一。合理利用风能，既可减少环境污染，又可减轻越来越大的能源短缺的压力。自然界中的风能资源是极其巨大的。据世界气象组织估计，整个地球上可以利用的风能为2*107MW，为地球上可以利用的水能总量的10倍。
风能与其它能源相比，既有其明显的优点，又有其突出的局限性。风能具有四大优点和三大弱点。
四大优点是：
(1) 蕴量巨大
(2) 可以再生
(3) 分布广泛
(4) 没有污染
三大弱点是：
(1) 密度低
这是风能的一个重要缺陷。由于风能来源于空气的流动，而空气的密度是很小的，因此风力的能量密度也很小。在各种能源中，风能的含能量是极低的，给其利用带来一定的困难。
(2) 不稳定
由于气流瞬息万变，因此风的脉动、日变化、季变化以至年际的变化都十分明显，波动很大，极不稳定。
(3) 地区差异大
由于地形的影响，风力的地区差异非常明显。一个邻近的区域，有利地形下的风力往往是不利地形下风力的几倍甚至几十倍。
3. 风能利用简介
(1) 风力提水。风力提水从古至今一直得到较普遍的应用。风力提水作为风能利用的主要方式之一，在解决农牧业灌排、边远地区的人畜饮水以及沿海养鱼、制盐等方面都不失为一种简单、可靠、有效的实用技术。
(2) 风力发电。利用风力发电已越来越成为风能利用的主要形式，受到各国的高度重视，而且发展速度最快。风力发电通常有三种运行方式：
①独立运行方式：通常是一台小型发电机向一户或几户提供电力，它用蓄电池蓄能，以保证无风时的用电；
②风力发电与其他发电方式（如柴油机发电）相结合：向一个单位、一个村庄或一个海
岛供电；
③风力发电并入常规电网运行，向大电网提供电力：一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机，这是风力发电的主要发展方向。
(3) 风帆助航。在机动船舶发展的今天，为节约燃油和提高航速，古老的风帆助航也得到了发展。
(4) 风力制热。随着人民生活水平的提高，家庭用能中热能的需要越来越大，特别是在高纬度的欧洲、北美取暖，煮水是耗能大户。为了解决家庭及低品位工业热能的需要，风力制热有了较大的发展。
5.1.2 风能政策
1. 发达国家的风能政策
首先，各国发展新能源时都制定了明确的发展目标。其次，各国都制定了明确的财税支持政策，包括直接补贴、税收优惠、低息贷款等。再次，各国的财税支持政策涉及新能源各个领域，但都能结合各国的实际状况和中长期发展规划选择某些重点领域加大扶持力度。
(1) 美国
美国的风电产业的发展与政府长期实行的完善合理的税务和促进政策密不可分。
首先是联邦层面的生产税收抵免（PTC，Production Tax Credit）和投资税收抵免（ITC，Investment Tax Credit）优惠政策。
①生产税收抵免：风电场所发电力收入，享受长期的所得税抵免权利，税务投资人从而在经营中获得了利益。
②投资税收抵免：风电场在规定的时间前完成风电场的建设，联邦政府会把设备总投资金额的30%以现金的方式返还给投资者。
第二是加速折旧政策。折旧期缩短到竣工后的5到6年，使投资商在项目初期需缴纳的所得税大幅降低。
第三是可再生能源配额制政策。
(2) 德国
1990年，德国议会通过强制购电法。该法案规定：电力公司必须让风电接入电网，并以固定价格收购其全部电量；以当地电力公司销售价格的90%作为风电上网价格；风电上网价格与常规发电技术的成本差价由当地电网承担。
2014年6月，通过了《可再生能源法》的修改，要求到2020年实现30%的可再生能源发电目标，2030年50%和2050年80%的可再生能源发电目标，并且提高了对各种可再生能源的补贴。
(3) 丹麦
制定了一系列财政补贴和税收优惠政策，支持风力发电发展。先后公布了五次能源计划。2012年3月最新的能源规划目标提出2020年能源供应的35%来自可再生能源，2050年能源供应100%来自可再生能源的目标；2020年丹麦50%的电力将由风力提供。
通过测试和资质认证，投资风电能获得风机购买价格30%的补贴。陆上风电场上网电价包括市场价格和固定补贴两部分。设有电力节约基金，政府对提高能源效率的技术和设备进行补贴，对使用化石燃料的用户征收空气污染税，而使用风能则享受一定的税收优惠。
(4) 英国
2002年开始实施的“可再生能源义务证书制度”，给电力运营商设置了提高可再生能源电力比例的义务，规定了可再生能源发电的具体数额：到2010年为10.4%，2015年预计为15.4%。所有供电商都必须完成当年规定的可再生能源电力份额。
2003年2月24日，发布《能源白皮书》，确定2020年可再生能源电力要占到电力总消费量20%的具体目标。
(5) 印度
1992年，印度政府提议，根据所得税法为投资风电机组的资金部分提供第一年100%的加速折旧，且电力销售的前五年免税。
2010年初，由印度新能源与可再生能源部发布的发电刺激计划规定，风力发电进入国家电网享受税收优惠，政府将为进入电网的风电项目提供每千瓦时0.50卢比的补贴。据统计，印度有18个邦已经发布了风电上网电价机制。
2. 我国的风能政策
(1) 风能政策
2006年1月1日开始实施《可再生能源法》，国家鼓励和支持可再生能源并网发电。
2010年4月1日起开始实施《可再生能源法修正案》，国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度。
2011年8月实施的《风电开发建设管理暂行办法》对风电项目建设实施的各个环节进行了规定。
2012年7月，国家发改委《可再生能源发展“十二五”规划》“十二五”时期，可再生能源新增发电装机1.6亿千瓦，其中常规水电6100万千瓦，风电7000万千瓦，太阳能发电2000万千瓦，生物质能发电750万千瓦，到2015年可再生能源发电量争取达到总发电量的20%以上。
2014年，中国风电政策看点颇丰。我国政府仍将风电发展作为能源革命、能源结构调整和国家能源安全的重要一环，加以大力支持。国务院办公厅、国家发改委、国家能源局共颁布了20多个有关风电的政策。
2015年，国务院办公厅、国家发改委、国家能源局同样颁布了20多个有关风电的政策。3月23日，国家能源局发布《关于做好2015年度风电并网消纳有关工作的通知》；4月2日，财政部印发关于《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》的通知；5月15日国家能源局发布《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》等。
(2) 电价政策
2009年7月，国家发改委《关于完善风力发电上网电价政策的通知》按风能资源状况和工程建设条件，将全国分为4类风能资源区，相应制定风电标杆上网电价。4类资源区风电标杆电价水平分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元，如表5.1所示。
表5.1 四类资源区风电标杆电价
国家税务总局财税【2008】156号文《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》，对利用风力生产的电力实现的增值税实行即征即退50%的政策。
2007年初，财政部、发改委、海关总署和税务总局四部委联合发布《关于落实国务院加快振兴装备制造业的若干意见有关进口税收政策的通知》，自2008年1月1日起，对国内企业为开发、制造1.2MW 以上的大功率风力发电机组而进口部分关键零部件、原材料所缴纳的进口关税和进口环节增值税实行先征后退政策。
5.2 风能资源及分布
5.2.1 国外风能资源及分布
地球上的风能资源十分丰富，根据相关资料统计，每年来自外层空间的辐射能为
1.5×1018kwh ，其中的
2.5％即
3.75×1016
kwh 的能量被大气吸收，产生大约4.3×l0l2kWh 的风能。据世界能源理事会估计，在地球陆地面积中有27%的地区年平均风速高于5m/s （距地面10m 处）。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家。世界气象组织于1981年发表了全世界范围风能资源估计分布图，如图5.1所示。按平均风能密度和相应的年平均风速将全世界风能资源分为10个等级。8级以上的风能高值区主要分布于南半球中高纬度洋面和北半球的北大西洋、北太平洋以及北冰洋的中高纬度部分洋面上，大陆上风能则一般不超过7级，其中以美国西部、西北欧沿海、乌拉尔山顶部和黑海地区等多风地带较大。
5.2.2 国内风能资源及分布
我国的风能资源分布情况如图5.2所示。我国的风能资源分区情况如下所述：
A ．陆上风能潜力 B.近海风能潜力
图5.1 世界范围风能资源估计分布图
图5.2 我国年平均风功率密度分布图
1. 我国最大风能资源区
东南沿海及其岛屿为我国最大风能资源区。在这一地区，有效风能密度大于等于
200W/m2，沿海岛屿的风能密度在300W/m2以上，有效风力出现时间百分率达80～90%，大于等于8 m/s的风速全年出现时间约7000～8000h，大于等于6m/s的风速也有4000h左右。但从这一地区向内陆地区，则丘陵连绵，冬半年强大冷空气南下，很难长驱直下，夏半年台风在离海岸50km时风速便减少到68%。所以，东南沿海仅在由海岸向内陆几十公里的地方有较大的风能，再向内陆则风能锐减。在不到100km的地带，风能密度降至50W/m2以下，反为全国风能最小区。
2. 我国次大风能资源区
内蒙古和甘肃北部为我国次大风能资源区。该地区终年在西风带控制之下，而且又是冷空气入侵首当其冲的地方，风能密度为200～300W/m2，有效风力出现时间百分率为70%左右，大于等于3 m/s的风速全年有5000h以上，大于等于6m/s的风速在2000h以上，从北向南逐渐减少，但不像东南沿海梯度那么大。该地区虽然风能密度较东南沿海为小，但其分布范围较广，是我国连成一片的最大风能资源区。
3. 大风能资源区
黑龙江和吉林东部以及辽东半岛沿海，风能也较大，为我国大风能资源区。风能密度在200W/m2以上，大于等于3m/s和6m/s的风速全年累积时数分别为5000～7000h和3000h。
4. 较大风能资源区
青藏高原、三北地区北部和沿海，为较大风能资源区。该地区风能密度在150～200W/m2之间，大于等于3m/s的风速全年累积为4000～5000h，大于等于6m/s风速全年累积为3000h 以上。其中青藏高原大于等于3m/s的风速全年累积可达6500h，但由于青藏高原海拔高、空气密度较小，所以风能密度相对较小，在4000m的高度，空气密度大致为地面的67%。也就是说，同样是8m/s的风速，在平地为313.6W/m2，而在4000m的高度却只有209.3W/m2。所以，如果仅按大于等于3m/s 和大于等于6m/s的风速出现的小时数计算，青藏高原应属于最大区，而实际上这里的风能却小于东南沿海岛屿。
5. 最小风能资源区
云贵川、甘肃、陕西南部，河南、湖南西部，福建、广东、广西的山区，以及塔里木盆地为我国最小风能资源区。有效风能密度在50W/m2以下，可利用的风力仅有20%左右，大于等于3m/s的风速全年累积时数在2000h以下，大于等于6m/s的风速在150h以下。这一地区除高山顶和峡谷等特殊地形外，风能潜力很低，无利用价值。
6. 可季节利用的风能资源区
在4和5地区以外的广大地区，为风能季节利用区。有的在冬、春季可以利用，有的在夏、秋季可以利用。这一地区，风能密度在50～100W/m2之间，可利用风力为30～40%，大于等于3m/s的风速全年累积在2000～4000h，大于等于6m/s的风速在1000h左右。
5.2.3 风功率的计算
风功率计算公式如下：
其中：
M：空气质量(kg)
V：风速（m/s）
ρ：空气密度（kg/m3），在一个标准大气压下，每立方米空气所具有的质量就是空气密度. 空气密度的大小与气温、海拔等因素有关，海拔越高密度越低。一般采用的空气密度是指在0摄氏度、绝对标准指标下，密度为1.293g/L。
S：扫风面积（m2）
它是风能利用中常常要用的公式。由风能公式可以看出，风能主要与风速、风所流经的面积和空气密度三个因素有关，其关系如下：
(1) 风能E的大小与风速的立方（V3）成正比，也就是说影响风能的最大因素是风速。
(2) 风能E的大小与风所流经的面积S成正比。对于风力发电机来说，就是风能与风力发电机的风轮旋转时的扫掠面积成正比。由于通常用风轮直径作为风力发电机的主要参数，所以风能大小与风轮直径的平方成正比。
(3) 风能E的大小与空气密度ρ成正比。空气密度是指单位体积所容纳空气的质量。因此，计算风能时必须要知道空气密度ρ值。空气密度ρ值与空气的湿度、温度和海拔高度有关，可以从相关的资料中查到。
5.3 各种类型的风力发电机
风力发电机简称为风力机或风机，按照风力机叶片同转轴关系风力机分为水平轴风力机和垂直轴风力机。
1. 垂直轴风力机
垂直轴风力发电机其风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。其主要特点是可以接受来自任何方向的风，无需对风。由于不需要调向装置，使他们的结构简化。垂直轴风力机的另一个优点是齿轮箱和发电机可以安装在地面上，如图5.3所示。
由于垂直轴风力发电机需要大量材料，占地面积大，目前商用大型风力发电机组采用较少。
图5.3 垂直轴风力机
2. 水平轴风力机
水平轴风力发电机其风轮的旋转轴平行于或者基本平行于地面或者气流方向，如图5.4所示。水平轴风力机按照驱动方式可分为升力型风力机和阻力型风力机两类。升力型旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力机。大多数水平轴风力机具有对风装置，能随风向改变而转动。小型风力机的对风装置采用尾舵，大型风力机则利用风向传感元件及伺服电动机组成的传动装置作为对风装置。
风力机的风轮在塔架前面的称上风向风力机，风轮在塔架后面的则称下风向风力机。(图)
图5.4 水平轴风力机
5.4 风力发电机的结构
风力发电机组是由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。该机组通过风力推动叶轮旋转，再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电，有效的将风能转化成电能。风力发电机组结构示意图如图5.5所示。
1、叶片
2、变浆轴承
3、主轴
4、机舱吊
5、齿轮箱
6、高速轴制动器
7、发电机
8、轴流风机
9、机座10、滑环11、偏航轴承12、偏航驱动13、轮毂系统
图5.5 风力发电机组结构示意图
各主要组成部分功能简述如下：
（1）叶片
叶片是吸收风能的单元，用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致。由叶片、轮毂、变桨系统组成。每个叶片有一套独立的变桨机构，主动对叶片进行调节。叶片配备雷电保护系统。风机维护时，叶轮可通过锁定销进行锁定。
（2）变浆系统
变桨系统通过改变叶片的桨距角，使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态，当风速超过切出风速时，使叶片顺桨刹车。
（3）齿轮箱
齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，并使其得到相应的转速。
（4）发电机
发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。上图所示机组采用的是带滑环三相双馈异步发电机。转子与变频器连接，可向转子回路提供可调频率的电压，输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。
（5）偏航系统
偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式，与控制系统相配合，使叶轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高发电效率。同时提供必要的锁紧力矩，以保障机组安全运行。
（6）轮毂系统
轮毂的作用是将叶片固定在一起，并且承受叶片上传递的各种载荷，然后传递到发电机转动轴上。轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。
（7）底座总成
底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。通过偏航轴承与塔架相连，并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。
5.5 风电场的选址
风电场场址选择是否合理将直接决定场内风力发电机组的发电量，进而对整个风电场的经济效益产生重要影响。风电场选址是一个复杂的问题，一般可分为宏观选址和微观选址两个阶段。
1. 宏观选址
风电场宏观选址即风电场场址选址，在前期规划阶段进行，是在一个较大的地区内，通过对若干场址的风能资源和其它建设条件的分析和比较，确定风电场的建设地点、开发价值、开发策略和开发步骤的过程，是企业能否通过开发风电场获取经济利益的关键。
2. 微观选址
微观选址工作主要在设计阶段进行，根据风电场风资源分布图，同时结合各项限制条件确认每台风机的机位，满足业主和相关部门的各项要求，使整个风场具有较好的经济效益。
风电场宏观选址与微观选址流程如图5.6所示。
图5.6 风电场宏观选址与微观选址流程图
3. 风电场选址的基本原则
(1) 风能资源丰富，风能质量好
①平均风速。一般来说平均风速越大越好，只有年平均风速大于6m/s的地方才基本适合建风电场。
②风功率密度。风功率密度与所在地的空气密度和风速大小都有关系。高原地区风大，但风功率密度不一定大，因为空气稀薄。风功率密度一般应大于150W/m 2。
③主要风向分布。尽量有稳定的盛行风向，以利于机组布置。这一参数决定了风力发电机组在风电场中的最佳排列方式。虽然可以调整风力发电机的方向，但密集排列的机组间的湍流影响有时是不容忽视的。
④年风能可利用时间。一般是指风速在3-25m/s之间的时间，每年大于2000小时即为风能可利用区。
⑤风速的日变化和年变化与当地的负荷曲线相匹配；风速的日变化和季节变化较小，降低对电网的冲击；垂直风剪切较小，以利于机组的运行，减少机组故障。
⑥湍流强度较小，尽量减轻机组的震动、磨损，延长机组寿命。湍流强度不超过0.25。选址时要尽量使风力发电机组避开粗糙的地表面或高大的建筑物。
⑦气象灾害少。
(2) 符合国家产业政策和地区发展规划
(3) 满足联网要求：应尽量靠近电网，减少线损和送出成本。根据电网的容量、结构，确定建设规模与电网是否匹配。
(4) 具备交通运输和施工安装条件。
(5) 地形、地理及地质情况要保证工程安全。
(6) 满足环境保护的要求：避开鸟类的迁徙路径、候鸟和其它动物的停留地或繁殖区；和居民区保持一定距离，避免噪声、叶片阴影及电磁干扰；减少耕地、林地、牧场等的占用，防止水土流失；避开自然保护区以及珍稀动植物地区等。
(7) 满足投资回报要求：尽力较低的投资和运营成本，获得较高的利润。
5.6 风力发电对环境的影响
1. 风电对环境的正面影响
由于风能是一种不消耗矿物燃料的可再生能源。风电的使用，相当于节省相同数量电能所需的矿物燃料。
其对环境的明显正面影响为：减少向大气排放粉尘，二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳。
以煤电为例，根据我国当前最普遍使用的30万千瓦蒸汽轮发电机组的现状每发1万kwh 的电，消耗约4吨标准煤；向大气排放粉尘约0.5吨；CO2约10吨；NO x约0.05吨；SO x约0.08吨。
到2050年若风电的发电量占全国所需电量的5％，即约4000亿kwh，风电的装机容量约为1.5亿千瓦（风电的容量系数小，相当于煤电的装机容量0.7亿千瓦），则每年可节省约1.6亿吨标准煤，可减少向大气排放粉尘约2000万吨；CO2约4亿吨；NO x约200万吨；SO x 约320万吨。
减少因开发一次能源如煤、石油、天然气，所造成的环境问题。一次能源的开采除了在沙漠地区外，通常要毁坏森林，良田和原有的各种植被。而海上油田的开采往往给海洋生态带来不可恢复的破坏。
2. 风电对环境的负面影响
(1) 风力发电项目建设会影响当地的生态环境，如破坏植被、改变地形地貌，造成水土流失。
(2) 风力发电项目运营会产生一定量的电磁辐射影响。
(3) 风力发电建设项目征地可能会引起社会问题，所以移民安置也应考虑。
(4) 风力发电项目建设可能会对当地的生态环境等造成人工景观、自然景观的影响。
(5) 项目的配套工程，如道路，生活区等造成的生态、水、候鸟迁徙和大气的影响。
尽管风力发电项目的环境影响较小，但根据国家建设项目环境分类管理条例，风力发电项目不论规模大小等，都得需要编制环境影响报告表备案、报批。
5.7 风能利用的发展与展望
5.7.1 世界风能的发展
全球风电产业2015年新增装机63,013MW,实现了22%的年度市场增长率。美国强劲增长、全年达到8.6GW，德国新增6GW超过预期，其中包括2.3GW的海上项目。到2015年年底，全球风电累计装机容量达到432,419MW，累计年增长率达到17%。
从“全球风能协会”（GWEC，Global Wind Energy Council）统计获悉，全球风力发电能力在2015年底达到43242万千瓦，较2014年底增长17%，首次超过核能发电（38255万千瓦）。
单位换算关系如下：
1000W（瓦）＝1KW（千瓦）
1000KW（千瓦）＝1MW（兆瓦）
1000MW（兆瓦）＝1GW（吉瓦）
1000GW（吉瓦）＝1TW（太瓦）
风电正在引领全球从化石能源转向的转型，风电正在价格、表现和可靠性上更具竞争力。同时在非洲、亚洲和拉丁美洲等很多国家有很多风电市场开放，这些市场将成为下一个十年风电市场的领导力量。风电在欧洲和美国都是年新增电力装机的领导者，新机型的出现已经使得风电具备能源市场竞争力的地区数量在急剧增加。
德国以创纪录的6,013MW装机引领欧洲风电，并使欧洲风电2015年的发展超出预期。紧随其后的是波兰（1,266MW),法国（1,037MW),英国（975MW）和土耳其（956MW）。目前已经有16个欧洲国家实现了超过1GW装机容量，另有9个国家实现了5GW装机。
在美国，2015年第四季度实现5,000MW以上的装机业绩，这使全年新增装机容量达到8,598MW，累计装机容量达74,471MW。由于2015年年底美国国会关于PTC（Power Transmission Council 电力输送委员会）的决议，美国风电市场未来前景变得更加乐观和明朗。加拿大装机容量1,560MW，使累计装机容量在2015年底超过10GW达到11,200MW；墨西哥实现714MW装机，累计容量达3,073MW。
巴西实现了2,754MW的创纪录装机容量，累计容量达到8.7GW。乌拉圭在实现其100%可再生能源的目标上迈进了一大步，以316MW的成绩使累计装机容量达到845MW。新的风电装机容量还在其他拉美国家实现，包括巴拿马、智利、哥斯达黎加、洪都拉斯、危地马拉和阿根廷。
南非以483MW新增装机容量在非洲和中东市场领先，南非的累计装机容量也达到了
1GW。约旦在2015年开始了第一个商业风电项目，而埃塞俄比亚也有一个大型风电项目完成，使区域累计装机容量达到3,289MW。
大洋洲的风电发展相对安静，澳大利亚新增装机380MW，该区域累计装机容量达到
4GW。
2015是一个风电市场的大年，特别是对一些大型市场来说，如中国、美国、德国、巴西等，所有这些国家都实现了创纪录的新增装机容量，但是在全球一些新兴市场里，也有很市场活动，相信在2016年我们将看到风电在全球更广泛区域里发展。
据GWEC统计，到2015年底各国风力发电能力前五位的是，中国（14510万千瓦）、美国（7447万千瓦）、德国（4495万千瓦）、印度（2509万千瓦）、西班牙（2303万千瓦）、日本（304万千瓦）。
全球风能理事会2015全球风电统计数据图表如图5.7所示。
图5.7全球风能理事会2015全球风电统计数据图 5.7.2 中国风电的发展
1. 我国风电发展情况
2015年中国在累计装机容量上超越了欧盟（欧盟141.6GW ），达到145.1GW 。在持续政策改善的支持下，中国大力发展以风电为代表的清洁能源，主要考虑到以下两点：煤炭是中国众多城市空气严重污染的主要原因，需要尽快减少对煤炭的依赖；更加关注如何应对气候变化。
2015年，我国风电新增装机容量3050万千瓦，同比上升31.5%；累计装机1.45亿千瓦，同比上升26.6%，全年风电发电量为1863亿千万时,占全部发电量的3.3%。该数据的公布为2015年的风电行业画上了完美的句号。
2. 河北省风电发展情况
河北省风能储量达到7400万千瓦，陆上风电开发量超过了2500万千瓦，近海超过500万千瓦，主要分布地区在张家口、承德、坝上、亲环岛、苍山，以及太行山燕山山区。河北省2015年风电装机容量达到917万千瓦，发电量达168亿千瓦时。
3. 张家口市风电发展情况
(1) 可再生能源资源及发展现状
张家口可再生能源资源非常丰富。风能资源得天独厚，可开发量达2000万千瓦以上；太阳能年平均日照时数2756—3062小时，发电可开发量达3000万千瓦以上；赤城、怀来、阳原等县地热能资源丰富，极具开发价值；全市各种生物质资源年产量达到200万吨以上；尚义、赤城、怀来县具备抽水蓄能电站建设条件。我市风电建设起步较早，1998年建成了第一个风电场——长城风电场，为我国风电产业发展起到了引领作用，我市风电建设从此起步，2005年起，进入快速发展阶段，2007年，坝上地区被确定为全国第一个百万千瓦级风电基地，2009年，又被确定为全国第二个百万千瓦级风电基地，因此，我市成为全国首个双百万千瓦级风电基地，2015年，我市再次申报了第三个百万千瓦级风电基地项目，目前正在等待国家
能源局批复。2015年7月26日，国务院批复在张家口建立可再生能源示范区。截止2015年底，全市风电累计装机容量为736万千瓦，并网容量695万千瓦；全市光伏发电装机规模累计达106万千瓦，并网70万千瓦。
(2) 可再生能源产业发展现状
一是风电研究检测达到世界领先水平。2009年引进的国家风光储输示范工程项目，是目前世界上建成的最大的太阳能发电基地、世界最大的风光储试验中心和全国首个风电研究检测试验基地、全国首个超百万千瓦风电集中输出检测基地。其中国家风电研究检测中心实验基地具备风电仿真研究、风电预测和风电调度控制的研究和试验及国际标准的风电机组认证和风电并网检测两种能力。作为实验基地，其技术能力有四项位居世界第一，分别为电网适应性检测、低电压穿越特性检测、多种储能与风电联合运行研究和试验、低频风电机组研发和试验。二是配套产业初具规模。近年来，我市依托雄厚的机械装备制造业基础，大力推进可再生能源装备制造业发展，引进了三一电气、浙江运达等风电设备制造企业，已建成浙江运达风电有限公司等3家风机总装厂，年生产能力达到135万千瓦；建成坤源风电设备有限公司等2家风机叶片制造厂，年生产能力400套（1200片）；建成张北安塔设备有限公司等3家风机塔筒制造厂，年生产能力1000套；引进了西安特变工、晶澳集团、阳光科技、唐山海泰等光伏先进设备制造企业。可再生能源装备配套产业链条初步形成。
(3) 示范区建设目标
可再生能源发展水平位居世界前列，2020年：可再生能源消费量占终端能源消费总量比例达到30%，可再生能源发电装机规模达到2000万千瓦(其中风电1300万千瓦,光伏600万千瓦，光热100万千瓦)，55%的电力消费来自可再生能源，全部城市公共交通、40%的城镇居民生活用能、50%的商业及公共建筑用能来自可再生能源，40%的工业企业实现零碳排放，建成国际领先的“低碳奥运专区”；2030年：可再生能源消费量占终端能源消费总量比例达到50%，可再生能源发电装机规模达到5000万千瓦（其中风电2000万千瓦，光伏2400万千瓦，光热600万千瓦），80%的电力消费来自可再生能源，全部城镇公共交通、城乡居民生活用能、商业及公共建筑用能来自可再生能源，全部工业企业实现零碳排放，全面形成以可再生能源为主的能源保障体系。
(4) 示范区推进情况
一是建立健全组织机构。成立了示范区建设张家口市领导小组，设立了办公室，召开了第一次领导小组会，明确了牵头工作部门和具体工作任务，成立了专家咨询委员会，正在筹备组织专家咨询委员会会议。二是出台相关规划编制。组织编制了《可再生能源示范区建设行动计划（2015-2017年）》，明确了示范区三年建设的方向、重点和推进路径；编制了《太阳能资源开发利用规划》、《奥运迎宾光伏廊道规划》和《可再生能源示范区建设对电网规划发展的需求评估》，完成了风电第三个百万基地规划的上报，对示范区建设各项工作进行了整体谋划。三是规范资源开发管理。为防止可再生能源开发一哄而上、无序开发，促进资源集约高效利用，市委、市政府印发了市《关于进一步加强可再生能源开发建设管理的通知》，出台了《张家口市太阳能光伏开发利用管理办法》和《京张奥运迎宾廊道光伏项目管理办法》，对全市的风能和太阳能资源实行了集中统一管理，设定了准入条件，规范了开发程序，有效杜绝了滥批乱建现象。四是确定招商选商思路。出台光伏企业量化优选、风电企业量化优选两个办法，确立了“资源换基金、换产业”的开发思路，由招商变为选商，可再生能源产业发展速度明显加速提质。今年以来，已签约引进天津中环、三峡新能源、巨人集团、中民投等大型企业30余家，现已承诺注入基金超过100亿。五是大力加强宣传造势。组织召开新闻发布会和首届张家口可再生能源发展战略高层研讨会，组织召开了张家口市可再生能源示范区应用创新项目说明会暨三年行动计划启动仪式，在各类媒体开辟专栏进行宣传，编制印发了示范区发展规划《知识读本》，有效提升了示范区的知名度和影响力。截止目前，400多家
媒体、网站对示范区建设进行了报道。六是积极推进先行先试项目。引进了全球智能泊车互联网平台、智云网络科技、大数据、特变电工、阳光科技、唐山海泰、晶澳集团等一大批高科技项目；申报了一批太阳能热发电示范项目；推进了一大批风电、光伏项目，启动了沽源风电制氢、河北建工学院风电供暖、奥运光伏廊道等一批示范性工程。
(5) 急需上级给予解决的问题
目前，示范区建设工作稳步有序推进，但是，在推进过程中，电网通道建设滞后，开发指标容量少，储能、光热价格不明确，大数据、风电供暖等应用端电价和补贴政策缺失，严重阻碍了示范区的良性发展，急需研究制定出台相关政策、规划，在示范区先行先试，探索新路径，总结新经验，为进一步推广奠定坚实的基础。一是积极协调国网公司，将“张家口-北京-石家庄1000千伏交流特高压输变电工程”、“张北±500千伏柔性直流输变电工程”列入国家电网“十三五”发展规划，协调国家能源局尽快批复，启动项目前期及建设工作，进一步优化电网架构、提高电力外送能力。二是积极协调国家能源局按照《规划》中提出的“可再生能源开发建设指标计划单列”政策建议，把划分给河北省的指标和示范区的指标分开，简化现有申报、审批手续，直接由国家能源局为张家口可再生能源示范区下达，示范区开发指标实行计划单列，确保示范区电力的规模化开发。三是积极协调国家、省发改委尽快在示范区出台统一合理的储能、光热发电价格先行先试，保障企业合理利润，促进企业加大储能、光热技术研发投入力度，推进储能、光热应用项目建设发展。四是积极协调国家发改委尽快在大数据、风电供热、市政照明、居民生活、工业、农业、交通、建筑等领域，分类出台应用端电价和用电补贴政策，大力推进用能方式改革，促进可再生能源高效利用，打造多元化就地消纳示范样本工程，促进本地可再生能源电力消费。
风能利用
风能的利用 摘要：进入21世纪，我国在风能的开发利用上加大了投入力度，使高效清洁的风能利用在我国能源的格局中占有应有的地位。 关键词：风、风能、太阳辐射、能源…… 一、概述 风是由太阳辐射引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动而形成风。我国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪我国人民就利用风力提水、灌溉、磨面、舂米和用风帆推动船舶前进。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足发展。 据估计，到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但全球的风能约为2.74×107 MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿、交通不便的边远山区、地广人稀的
草原牧场，以及远离电网和近期内还难以到达的农村、边疆，作为解决生产和生活能源也日益受到重视。 我国位于亚洲大陆的东南，濒临太平洋西岸，季风强盛。季风是我国气候的基本特征，如冬季季风在华北长达六个月、在东北长达七个月，东南季风则遍及我国东半部。全国风力资源的总储量为每年的 1.6×106 MW，近期可开发的约为1.6×105 MW，内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列，年平均风速大于3m/s的天数在200天以上。我国风力发电机的发展，在20世纪50年代末是各种木结构的布篷式风车，1959年公江苏省就有木风车20多万台，到60年代中期主要是发展风力提水机。70年代中期以后风能开发利用得到迅速发展。进入21世纪，我国在风能的开发利用上加大了投入力度，使高效清洁的风能利用在我国能源的格局中占有应有的地位。 二、风况 2.1风的起源 大气的流动也像水流一样是从压力高处往压力低处流动，太阳能则是形成太气压差的原因。由于地球表面各处温度和气压的变化，气流就会从压力高处向压力低处运动，把热量从热带向两极输送，因此形成不同方向的风，并伴随不同的气象变化。从全球尺度来看，大气中的气流是巨大的能量传输介质，地球的自转会进一步促进了大气中的半永久性
我国对风能利用的历史和现状
我国对风能利用的历史和现状 11级国贸2班201130091198 姚洁聪 风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。 那么风能是什么？风能是因空气流做功而产生的动量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高，动能越大。人们所说的风力发电，是用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以此产生电力，方法是透过传动轴，将转子的旋转动力送至发电机。这是一种洁净的可再生能源，取之不尽，用之不竭。在所有新能源、可再生能源利用技术中，风力发电是技术最成熟、最具规模开发和商业发展前景的方式，对于改善能源结构、保护生态环境、保障能源安全和实现经济的可持续发展等方面有着极其重要的意义。但是进行风力发电的时候会产生庞大的噪音，由此造成一些鸟类动物的消失，且我国地形条件复杂，因此风能资源的分布并不均匀，造成风力具有间歇性，经济性不足，这些都是风能利用中有待解决的问题。 人类对于风能的利用可以追溯到公元前。而中国是世界上最早利用风能的国家之一。在尧舜时代，我国古代先民已认识到掮动生风的原理，并开始将人造风应用于生产、生活；在春秋战国时期，已经认识到风是由空气流动而产生的，开始对自然风加以利用。同时中国是最早使用帆船和风车的国家之一。唐代有“乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海”的诗句，可见那时风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是中国的明代，14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋，庞大的风帆船队功不可没。而风车的广泛使用是在明代之后，方以智著的《物理小识》记载有：“用风帆六幅，车水灌田，淮阳海皆为之”，生动形象地描述了当时古代先民已经懂得利用风帆驱动水车灌田的技术。古代风能的广泛利用，对生产力水平的提高，以及社会的发展起到了重要的促进作用。古代先民关于风能利用的探索和发明，取得了极为丰富的科技成就，积累了宝贵的经验。 中国沿海沿江地区的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法，一直延续到20世纪50年代，仅在江苏沿海利用风力提水的设备就曾达20万台。70年代中期以后风能开发利用列入“六五”国家重点项目，得到迅速发展。进入80年代中期以后，中国先后从丹麦、比利时、瑞典、美国、德国引进一批中、大型风力
风能的开发与利用-论文
风能的开发与利用 黄冈师范学院教育科学与技术学院 孙中立 摘要：在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用。利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源，特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 我国风能资源总量约42亿千瓦，技术可开发量约3亿千瓦。目前东南沿海是最大风能资源区，风能密度为200W/M2～300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。风能与其他能源相比，有其明显的优点：蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。风能和阳光一样，是取之不尽、用之不竭的再生能源；风力发电没有燃料问题，不会产生辐射或二氧化碳公害，也不会产生辐射或空气污染；而且从经济的角度讲，风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国风能储量很大、分布面广，甚至比水能还要丰富。合理利用风能，既可减少环境污染，又可减轻越来越大的能源短缺的压力。 关键词：风能、能源开发、能源利用、洁净能源 Development and utilization of wind energy Huanggang Normal University,Science of education and technological institute Sun Zhongli Abstract :In the ongoing energy crisis, many people came up with new energy. Use of clean energy (renewable energy) is a sign of civilization and progress of human society,and is science and technology for development,and is the embodiment of the concept of environmental protection.Clean energy such as solar, wind, tidal, biomass,these are renewable inexhaustible energy, especially wind energy technology is the most mature, higher economic feasibility, is a better development of energy resources.Wind is a natural phenomenon on the planet, it is caused by solar radiation. Wind energy is a form of conversion of solar energy, is an important natural source of energy. Sun to the Earth's surface, the Earth's surface heating throughout different, temperature differences, thus giving rise to convective motion of the atmosphere forming air.It is estimated to reach the Earth's change while only about 2% in the solar wind, but their total remains very substantial. Global wind energy
风能的利用和前景
风能以及风能的利用和前景 风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。 风能的简介 风能是由于空气流动做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流速越高，动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动力去推动发电机，以产生电力。到2008年为止，全世界以风力产生的电力约有94.1百万千瓦，供应的电力已超过全世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在1999年到2005 年之间已经增长了四倍以上。现代利用涡轮叶片将气流的机械能转为电能而成为发电机。 风能的特点 风能是丰富、近乎无尽、广泛分布、干净与缓和温室效应的，存在于地球表面一定范围内。风能作为一种无污染和可再生的新能源，有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意
义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。 风能发展的限制及弊端 风能利用存在一些限制及弊端： 1、风速不稳定，产生的能量大小不稳定； 2、风能利用受地理位置限制严重； 3、风能的转换效率低； 4、风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。 中国的风能发展概述 中国风力机的发展，在50年代末是各种木结构的布篷式风车，1959年仅江苏省就有木风车20多万台。到60年代中期主要是发展风力提水机。70年代中期以后风能开发利用列入“六五”国家重点项目，得到迅速发展。进入80年代中期以后，中国先后从丹麦、比利时、瑞典、美国、德国引进一批中、大型风力发电机组。在新疆、内蒙古的风口及山东、浙江、福建、广东的岛屿建立了8座示范性风力发电场。1992年装机容量已达8MW。新疆达坂城的风力发电场装机容量已达3300kw，是全国目前最大的风力发电场。至1990年底全国风力提水的灌溉面积已达2.58万亩。1997年新增风力发电10万kw。目前中国已研制出100多种不同型式、不同容量的风力发电机组，并初步形成了风力机产业。尽管如此，与发达国家相比，中国风能的开发利用还相当落后，不但发展速度缓慢而且技术落后，远没有形成规模。在进入21世纪时，中国应在风能的开发利用上加大投入力度，
风能的开发与利用-论文
风能的开发 小明同学 摘要：在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用。利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源，特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 我国风能资源总量约42亿千瓦，技术可开发量约3亿千瓦。目前东南沿海是最大风能资源区，风能密度为200W/M2～300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。风能与其他能源相比，有其明显的优点：蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。风能和阳光一样，是取之不尽、用之不竭的再生能源；风力发电没有燃料问题，不会产生辐射或二氧化碳公害，也不会产生辐射或空气污染；而且从经济的角度讲，风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国风能储量很大、分布面广，甚至比水能还要丰富。合理利用风能，既可减少环境污染，又可减轻越来越大的能源短缺的压力。 关键词：风能、能源开发、能源利用、洁净能源 Development and utilization of wind energy XiaoMing Abstract :In the ongoing energy crisis, many people came up with new energy. Use of clean energy (renewable energy) is a sign of civilization and progress of human society,and is science and technology for development,and is the embodiment of the concept of environmental protection.Clean energy such as solar, wind, tidal, biomass,these are renewable inexhaustible energy, especially wind energy technology is the most mature, higher economic feasibility, is a better development of energy resources.Wind is a natural phenomenon on the planet, it is caused by solar radiation. Wind energy is a form of conversion of solar energy, is an important natural source of energy. Sun to the Earth's surface, the Earth's surface heating throughout different, temperature differences, thus giving rise to convective motion of the atmosphere forming air.It is estimated to reach the Earth's change while only about 2% in the solar wind, but their total remains very substantial. Global wind energy of about 2.74x109MW, which can be used for wind 2x107MW, than on the earth can be 10 times larger water energy exploitation and utilization of the amount of times.
风能的存储
风能的利用与储存 摘要：原油、煤及其他的矿产资源都是不可再生的，总有一天会枯竭。我们除了要节约能源外，还要注意寻找可替代能源，随着油价的一路走高，全世界都在寻找替代石油的新能源，各种新能源技术的研究和商业应用都在如火如荼的进行。全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。我国风能资源储量很大，居世界第三位，仅陆上的装机容量就达2.5亿千瓦，商业化、规模化的潜力很大。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。 风能、太阳能、等可再生的绿色能源，一直有一个利用时段的问题。在这些源强大的时段，人们未必能完全用完它们的能量，而等人们需要的时候，它们可能又消失了。因此，怎么储存这些可再生绿色能源，一直是能源科学家特别关注的闻题。 关键词：风能，风力发电，绿色能源，储能； 一、风能及其利用 风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW。我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸，季风强盛。季风是我国气候的基本特征，如冬季季风在华北长达6个月，东北长达7个月。东南季风则遍及我国的东半壁。根据国家气象局估计，全国风力资源的总储量为每年16亿kw，近期可开发的约为1．6亿kw，内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列，年平均风速大于3m／s 的天数在200天以上。 风能是一种清洁，安全，可再生的绿色能源，利用风能对环境无污染，对生态无破坏，环保效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代，在世界范围内爆发的能源危机告诫人们，要生存就要寻找开发新能源，此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。风能属于可再生能源。它不会因其本身的转化和人类的利用而减少，它是一种取之不尽用之不竭的清洁无污染的可再生新能源。开发利用风力资源是改变我国能源结构的需要，是保护地球环境的需要，更是我国市场经济的迅速发展对能源供应的需要。 风能利用主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能，主要是以风能作动力和风力发电两种形式其具体用途包括：风力发电、风帆助航、风车提水、风力致热采暖等。 1风力发电：
风能的利用与发展
新能源与可再生能源论文
风能的利用与发展 摘要：在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如中国的东南沿海、、新疆和甘肃一带。 关键词：可再生无污染储量巨大风力发电 [Abstract] in nature, wind is a renewable, non polluting and huge reserves of energy. With global warming and energy crisis, countries are stepping up the development and utilization of wind power to reduce carbon dioxide and other greenhouse gas emissions, protect our survival on earth. It is estimated that the total wind around the world about 130000000000 kilowatts of wind power in China, the total amount of about 1600000000 kilowatts. Wind energy resources were greatly influenced by the topographic influence, the world wind energy resources contraction zone more concentrated in the coastal and open the mainland, such as the southeast coast of China, Inner Mongolia, Xinjiang and Gansu area. [Keywords] renewable and pollution-free great reserves of wind power generation 风能资源 1.1风能的全球资源与分布 地球上的风能资源十分丰富，根据相关资料统计，每年来自外层空间的辐射能为 1.5×1018kWh，其中的 2.5％即3.8×1016kWh的能量被大气吸收，产生大约4.3×l0l2kWh的风能。据世界能源理事会估计，在地球1.07×108km2陆地面积中有27%的地区年平均风速高于5m/s（距地面10m处）。 全球风资源较为丰富的地区主要集中在以下几个区域：全球各个大陆沿海地区、整个欧洲大陆、东亚、中亚以及西亚阿拉伯半岛地区、北非沙哈拉沙漠地区以及南非、澳大利亚及新西兰岛屿、北美特别是
当风能遇到“狭管效应” 风能利用
当风能遇到“狭管效应” ——如何有效利用地形开发或人为创造有利地形开发 风能 一．设计背景 风能空气运动产生的动能，它是太阳能的一种转化形式，是一种清洁的可再生能源。而全球风能资源丰富，据估计，地球上近地层的风能总量约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，大有开发空间。但是风能要受到地形，气候等因素影响，开发具有一些地域等的局限性，还有一个更大的缺陷就是风能能流密度低。因此，如何改善风能的利用效率是一个重要的课题。 中国明代思想家提出了“经世致用”的观点，作为一个大学生，应该从生活中发现问题，用所学的知识试着去解释。偶然的发现，让我对风能的利用有了一点点大胆的猜想。
很多同学都会发现，每当经过三江楼，总会有一阵很强烈的风迎面而来。即使别的地方无风时，那里也会刮起大风。这引起了我的兴趣，我发现这和三江楼独特的位置有关，它与后面的图书馆以及行政楼形成了峡谷状，很小的风在这里受到挤压加速，才导致了大风，即所谓的“狭管效应”。目前大多数的风力机分布在海上，山顶等地，而实际中峡谷型地形处风力资源丰富，但并没有得到有效地利用。结合所学，我觉得“狭管效应”或许可以应用于风能开发。 二．理论知识 狭管效应：当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时，由于空气质量不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速 增大。当流出峡谷时，空气流速又会减缓。这种峡谷地 形对气流的影响，称为“狭管效应”或“峡谷效应”。液体 在管中流动，经过狭窄处时流速加快。气流在地面流经 狭窄地形时类似液体在管中的流动，流速也会增加，并 因气体具有可压缩性，密度也会增大。 从流体力学角度讲，风在峡谷中受到挤压，风速变大，并且流动变得混乱，由开阔空间的层流状态转变为湍流 状态，从而可以达到破坏性的速度。 任何种类风力机产生的功率可用下式表示： Ρ=1/2ρυ3AC pηmη e
资源节约与综合利用重点领域及其标准体系框架
附件1： 资源节约与综合利用重点领域及其标准体系框架 一、重点领域 《规划》所指的有关资源节约与综合利用涉及节能、节水、节材节地、新能源与可再生能源、矿产资源综合利用、废旧产品及废弃物回收与再利用、清洁生产等八大重点领域，其各领域的范围界定如下： 节能标准：为实现节能目的而制定的标准。具体包括节能基础、管理、方法以及以节能为直接目的的用能产品、材料性能标准，不包括一般的用能产品、用能材料性能标准。涉及的领域包括工业、农业、交通、建筑等； 节水标准：为实现节水目的而制定的标准。具体包括节水基础、管理、方法、以节水为直接目的的节水技术和产品，以及海水(苦咸水)淡化和利用等标准，不包括一般的用水产品、材料的性能标准以及水质检测标准。涉及的领域包括工业、农业、城镇、海水等； 节材标准：为实现节材目的而制定的技术标准。具体包括基础、管理、方法以及以节约原材料为直接目的的新材料、新技术标准，不包括一般的原材料性能标准。涉及的重点领域有钢材、建材、有色金属、木材等； 节地标准：为实现节地目的而制定的技术标准。具体包括基础、管理、方法以及以节约土地为直接目的的有关土地资源调查、监测、评价、规划方面的技术标准和耕地质量建设与管理方面的标准； 新能源与可再生能源标准：为实现新能源与可再生能源的有效利 — 1 —
用而制定的标准，涉及风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源的技术和产品标准、综合性基础和管理标准等； 矿产资源综合利用标准：为实现矿产资源的综合利用而制定的技术标准。具体包括基础、管理、方法以及以实现矿产资源综合利用为直接目的的有关矿产资源勘查、评价和开发利用方面的技术标准； 废旧产品及废弃物回收与再利用标准：为实现废旧产品及废弃物回收与再利用而制定的标准。具体包括废旧产品及废弃物回收与再利用的综合性基础与管理标准，回收方法、工艺、设备标准，拆解再利用方法、工艺、设备标准，以及旧货流通的基础标准、管理与技术标准等。涉及的领域包括废弃产品、工业废弃物、其他废弃物以及旧货产品等； 清洁生产标准：为实现促进清洁生产目的而制定的技术标准。具体包括清洁生产综合、基础类标准，如术语、分类等方面的标准，方法标准，通则类标准（清洁生产评价、清洁生产审核等）。主要涉及工业、农业和服务业三个领域。 二、资源节约与综合利用标准体系框架 — 2 —
风能资源的开发与利用
中南大学 新能源概论论文 题目：风能的开发与利用 姓名：杜文齐 学院：外国语学院 班级：1402班 学号： 2015年2月14日 风能的开发与利用 外语院杜文齐 【摘要】：在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用，风能作为一种清洁能源在环境日益恶化的今天更具有广阔的发展前景。本文从风能发展的历史背景、具体用途、我国的现实利用状况和开发的阻力出发，浅析风能这一新能源的无限潜力。 在有着“彩云之南”之称的云南的湛蓝天空下，给人印象最为深刻的就是这里的风。四周安静的时候，甚至能听到空气流动的声音。它从你的耳畔掠过，从你的指尖流过，胸中浊气涤荡一空，在一呼一吸之间，身心也轻盈起来。在这个空气清新、负氧离子浓密的地方，你可以自由自在地、毫无负担地呼吸。这清新除了缘于高原的气候特点之外，也与云南省清洁能源的大力发展，减少大气污染有关，以风能为代表的清洁能源在近年来正在快速发展。 风能具有悠久的利用历史，在蒸汽机发明以前，风能曾经作为重要的动力，用于船舶航行、提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和锯木等,最早的利用方式是“风帆行舟”。我国是最旱使用帆船和风车的国家之一，至少在3000年前的商代就出现了帆
船，唐代有“乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海”的诗句，可见那时风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是中国的明代，14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋，庞大的风帆船队功不可没。明代以后，风车得到了广泛的使用，宋应星的《天工开物》一书中记载有：“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”，这是对风车的一个比较完善的描述。我国风帆船的制造已领先于世界。方以智著的《物理小识》记载有：“用风帆六幅，车水灌田，淮阳海皆为之”，描述了当时人们已经懂得利用风帆驱动水车灌田的技术。中国沿海沿江地区的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法，一直延续到20世纪50年代，仅在江苏沿海利用风力提水的设备曾达20万台。 12世纪，风车从中东传入欧洲。16世纪，荷兰人利用风车排水、与海争地，在低洼的海滩地上建国立业，逐渐发展成为一个经济发达的国家。今天，荷兰人将风车视为国宝，北欧国家保留的大量荷兰式的大风车，已成为人类文明史的见证。在蒸汽机出现之前，风力机械是动力机械的一大支柱，其后随着煤、石油、天然气的大规模开采和廉价电力的获得，各种曾经被广泛使用的风力机械，由于成本高、效率低、使用不方便等，无法与蒸汽机、内燃机和电动机等相竞争，渐渐被淘汰。 而今，在这个属于可再生能源的世纪，风能作为一种清洁，安全，可再生的绿色能源，对于人类社会可持续发展具有重要意义，因而它具有极大的推广价值和发展潜力。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点，我国也对可再生能源的利用,特别是风能开发利用也给予了高度重视。我国风能资源总量约42亿千瓦，技术可开发量约3亿千瓦。目前东南沿海是最大风能资源区，风能密度为200W/M2～300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。风能与其他能源相比，有其明显的优点：蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。风能和阳光一样，是取之不尽、用之不竭的再生能源；风力发电没有燃料问题，不会产生辐射或二氧化碳公害，也不会产生辐射或空气污染；而且从经济的角度讲，风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国
全球7大发电方式汇总(干货满满)
全球7大发电方式汇总（干货满满） 1.火力发电 发电原理 火力发电一般是指利用可燃物燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以可燃物作为燃料的发电厂统称为火电厂。 火力发电厂主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。 多数火电厂采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用
给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。 风力发电 发电原理 编辑 把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是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。依据风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。 风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和塔筒三部分。（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵） 风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由若干只叶片组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，多用玻璃钢或其它复合材料
《风能的开发与利用》 教案
《风能的开发与利用》教案 一、教学目标： 1、知道风力以及利用风力的实例；了解风是怎样使发电机转动起来发电的。 2、通过探究了解影响风车转动快慢的因素。 3、培养学生动手操作及科学探究的能力。 二、教学重点：风力发电的原理，影响风车转动快慢的因素。 三、学生分析：学生在学习水力发电的基础上学习风力发电有一定的基础。学生在上学期及前段教学中已经有一定的动手和实验能力，进行影响风车转动快慢的因素的实验难度不大，可以放手学生去做。五年级学生思维和创新能力还有一定局限，对于使风车能按风向的变化自动调整谢的创新，教师应多加指导，以突破难点。 四、教学准备： 演示用的风力风向计、电风扇，扬场、帆船比赛、风力发电的视频资料等；学生分组用的纸、铝片、小钉子、小木棍、铁丝、剪刀等。 五、教学过程： （一）情景导入 你放过风筝吗？怎样才能使风筝放的又高又稳？你玩过小风车吗？怎样使 小风车转动的更快？你还在什么地方见过利用风能的例子？ 引入：风力的利用 （二）释疑新授 1、风力在日常生活中的应用. ①同学们，我们已经知道利用风可以放风筝，玩小风车。你还知道风力在日常生活中还有哪些应用。 ②在学生交流讨论的基础上，利用视频播放日常生活中利用风力的例子。（扬场、帆船竞赛等）。学生感受风力在日常生活中可以帮助人们干很多事情。 2、风是怎样使发电机转动起来发电的. ①前面我们学过水力发电，水力怎样使发电机转动起来发电的？（水冲击叶轮带动发电机转动，从而产生电流）。如果把水力发电中的水轮改成风轮，能不能使发电机也转动，从而产生电流呢？（板书：风力发电） ②视频播放解释风力发电的原理。学生看视频后，学生讨论总结：风力发电站的风力发电机组，前部是风轮，当风吹向风轮的叶片时，叶片便绕轴转动，从而带动发电机转动，产生电流）。 ③讨论：风筝无论何时都能放飞到高空吗？风车在任何情况下都能转动吗？ 学生回答后，师引导：风力发电的风轮只有达到一定速度时，才能带动发电机发电。那么影响风车转动快慢的因素有哪些？下面我们通过实验来研究？
中国风能利用现状分析
中国风能利用现状分析 1、 风力发电概况 能源是现代社会和经济发展的基础。远期，能源工业面临矿物资源枯竭的问题；近期，能源工业面临全球环境污染的压力。自1973年发生石油危机以来，世界各国都在寻求替代化石燃料的能源，投入大量的经费进行研究开发。因此推动了太阳能、风能等可再生能源的发展，成为近期内最有大规模开发利用前景的可再生能源。20年来风力发电从试验研究迅速发展为一项成熟技术，发电成本从每千瓦时20美分降到5美分，接近常规能源发电，形成一个新兴的产业。我国从80年代初把风力发电作为农村电气化的措施，主要研究、开发和示范应用小型充电用风电机，供牧民和渔民一家一户使用。我国政府在1992年就环境和发展问题提出10条对策和措施，明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等新能源”。并陆续出台了“乘风计划”、“双加工程”等。 丹麦是开发风电最早的国家，而且当前在风电机技术和生产方面仍处于领先地位，风电装机约占发电总装机容量的5%以上。2000年德国风电装机611.3万千瓦，连续几年居世界第一。表1为世界风电发展状况。 表1 2006年世界新增风电装机国家排名 单位：MW
随着技术的进步、生产规模的扩大，风电的成本大大降低。目前在风能资源和建设较好的地区，风电电价基本为4美分/kWh。电价成本的降低增加了风电的竞争力，进一步加速了风电发展。 风力发电的利用方式主要有两类，一类是独立运行（离网型）供电系统，即电网未通达的偏远地区，如高山、草原和海岛等，用小型风力发电机组为蓄电池充电，再通过逆变器转换成交流电向终端电器供电，单机容量一般在100W-10KW；或者采用中型风电机与柴油发电机或光伏太阳电池组成混合供电系统，目前系统的容量约10KW- 200KW，解决小社区用电问题。（目前国家正在招标的“西部省份无电乡通电工程光伏电站建设项目”即“光伏工程”，部分电站就是采用风光互补）。另一类是作为常规电网的电源，并网运行，商业化的机组单机容量为150KW-1650KW，既可单独并网，也可以由多台，甚至成百上千台组成风力发电场（简称风电场，国外亦称风力田）。
人类开发利用风能的历史
人类开发利用风能的历史 太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，从而使空气沿水平方向运动，空气流动所形成的动能称为风能。因此风能是太阳能的一种转化形式，是一种可再生的自然能源。风能储量非常巨大，理论上仅１％的风能就能满足人类能源需要。风能利用主要是将大气运动时所具有的动能转化为其它形式的能，其具体用途包括：风力发电、风帆助航、风车提水等。其中，风力发电是风能利用的最重要形式。 风能利用，已有数千年的历史，在蒸汽机发明以前，风能曾经作为重要的动力，用于船舶航行、提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和锯木等。最旱的利用方式是“风帆行舟”。埃及被认为可能是最先利用风能的国家，约在几千年前，他们的风帆船就在尼罗河上航行。我国是最旱使用帆船和风车的国家之一，至少在３０００年前的商代就出现了帆船。唐代有“乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海”的诗句，可见那时风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是中国的明代，１４世纪初叶中国航海家郑和七下西洋，庞大的风帆船队功不可没。明代以后，风车得到了广泛的使用，宋应星的《天工开物》一书中记载有：“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”，这是对风车的一个比较完善的描述。我国风帆船的制造已领先于世界。方以智著的《物理小识》记载有：“用风帆六幅，车水灌田，淮阳海皆为之”，描述了当时人们已经懂得利用风帆驱动水车灌田的技术。中国沿海沿江地区的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法，一直延续到２０世纪５０年代，仅在江苏沿海利用风力提水的设备曾达２０万台。 １２世纪，风车从中东传入欧洲。１６世纪，荷兰人利用风车排水、与海争地，在低洼的海滩地上建国立业，逐渐发展成为一个经济发达的国家。今天，荷兰人将风车视为国宝，北欧国家保留的大量荷兰式的大风车，已成为人类文明史的见证。 在蒸汽机出现之前，风力机械是动力机械的一大支柱，其后随着煤、石油、天然气的大规模开采和廉价电力的获得，各种曾经被广泛使用的风力机械，由于成本高、效率低、使用不方便等，无法与蒸汽机、内燃机和电动机等相竞争，渐渐被淘汰。
人类开发利用风能的历史
人类开发利用风能的历 史 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
人类开发利用风能的历史 太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，从而使空气沿水平方向运动，空气流动所形成的动能称为风能。因此风能是太阳能的一种转化形式，是一种可再生的自然能源。风能储量非常巨大，理论上仅１％的风能就能满足人类能源需要。风能利用主要是将大气运动时所具有的动能转化为其它形式的能，其具体用途包括：风力发电、风帆助航、风车提水等。其中，风力发电是风能利用的最重要形式。 风能利用，已有数千年的历史，在蒸汽机发明以前，风能曾经作为重要的动力，用于船舶航行、提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和锯木等。最旱的利用方式是“风帆行舟”。埃及被认为可能是最先利用风能的国家，约在几千年前，他们的风帆船就在尼罗河上航行。我国是最旱使用帆船和风车的国家之一，至少在３０００年前的商代就出现了帆船。唐代有“乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海”的诗句，可见那时风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是中国的明代，１４世纪初叶中国航海家郑和七下西洋，庞大的风帆船队功不可没。明代以后，风车得到了广泛的使用，宋应星的《天工开物》一书中记载有：“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止”，这是对风车的一个比较完善的描述。我国风帆船的制造已领先于世界。方以智着的《物理小识》记载有：“用风帆六幅，车水灌田，淮阳海皆为之”，描述了当时人们已经懂得利用风帆驱动水车灌田的技术。中国沿海沿江地区的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法，一直延续到２０世纪５０年代，仅在江苏沿海利用风力提水的设备曾达２０万台。 １２世纪，风车从中东传入欧洲。１６世纪，荷兰人利用风车排水、与海争地，在低洼的海滩地上建国立业，逐渐发展成为一个经济发达的国家。今天，荷兰人将风车视为国宝，北欧国家保留的大量荷兰式的大风车，已成为人类文明史的见证。 在蒸汽机出现之前，风力机械是动力机械的一大支柱，其后随着煤、石油、天然气的大规模开采和廉价电力的获得，各种曾经被广泛使用的风力机
棕地生态恢复与再生
棕地生态恢复与再生——上海世博园核心景观定位与设计方案 2007-03-12 13:31 【大中小】【打印】【我要纠错】近年来，国内对产业用地的生态恢复和再利用开始引起学界的关注，一些研究和探索性的实践相继出现[1]-[10]. 所以，当上海市政府将世博会会址选择在中国一个多世纪以来的工业重地的黄浦江时，对设计界来说一开始便是充满挑战与机会，因此也成为近几年来的一个研究热点[11]-[13].在世博园总体规划方案确定后，当局将世博园建设的启动区和重点放在了核心区景观，即规划在黄浦江东岸世博中心绿地。地块总面积42公顷，其中公共绿地部分29公顷，公共活动中心用地和演艺中心用地13公顷。北京大学景观设计学研究院与北京土人景观规划设计研究院分别于2006年2月完成了对世博园区整体景观前期定位的研究，并于2006年6月完成了中心绿地景观的设计方案。 本文重点讨论的部分是世博园浦东中心绿地景观（42公顷）的整体定位，和其中公共绿地部分（29公顷）的方案设计。在世博会期间，中心绿地承担着各种庆典、表演、展览、会议等活动，同时也是游客游览、休闲、娱乐的主要场所；会后，园区将成为上海市的休闲娱乐及创意文化产业中心。所以，世博中心绿地既是世博会的绿地，更是一个滨江的绿地、城市的绿地。 1、世博中心绿地的定位研究：框架与结论 2010上海世博会会址是上海黄浦江两岸开发、旧区改造和产业布局调整的重点地区，也是上海进行新一轮城市空间拓展、城市综合服务功能提升的重要地段，是一个兼具多重内涵的场地，其景观规划设计涉及城市中心区复兴、棕地恢复与再开发、滨水区规划、工业遗产保护与利用等诸多方面的课题，因而很难从某个单一的角度对它进行准确的规划定位。本研究拟从以下四个层面来把握世博中心绿地的定位： 1.1 上海缺什么？ 从时间轴和空间轴的分析回答上海缺什么的问题。首先追溯了上海市公园绿地历史演变的过程，探讨了社会经济驱动力如何改变市民的休闲方式；通过城市尺度的生态问题剖析，重点是关于公园绿地结构、功能及其与其它城市用地的相关分析，从自然和人的角度寻找上海市生态环境与休闲游憩的需求缺口，为场地功能定位提供思路。结论概括为：上海需要方便可达的大型绿地，期待与水结合尤其是城市湿地公园和植被多样化的公园，要求主题鲜明、活动内容丰富。 1.2 场地能做什么？ 场地禀赋研究回答场地能做什么的问题，分别对场地景观过程、建构筑物、现状植被、场地故事等四个角度分析场地的适宜性，同时指出场地规划所受到的限制和面临的问题。结论概括为：场地具有丰富的、价值很高的工业遗产，大量的工业建构筑物都可以再利用，又有可歌可泣的历史故事，如果能充分挖掘利用，可以形成独具特色的世博景观。
风能及其应用
风能及其应用 随着全球气候变暖，环境日益恶化，能源逐渐减少，加之开采能源所带来的环境污染严重，越来越多的国家开始提倡使用绿色再生能源。绿色能源包括生物能、氢能、海洋能、潮汐能、地热能、太阳能、风能等，本文将就风能及其应用展开分析与研究。 标签：气候变暖环境污染再生能源绿色能源风能 前言 联合国1980年召开了“新能源和可再生能源会议”，对新能源做出如下界定：以材料和技术为基本，使绿色可再生能源取得更好利用和开发，进而取代对环境有污染的化石能源，主要开发地热能、海洋能、太阳能和风能等。开发利用新能源得到了全世界的重视，我国作为世界能源消耗第一大国，对新能源的开发利用是当前重中之重的任务，因此，科学合理的开发利用风能对我国目前的社会经济发展具有十分重要的意义。 一、风能概念分析 自然界中的能源分为可再生能源和不可再生能源两种，不可再生能源是指短期内无法恢复，需要经过长时间才能恢复的，在自然中不能再生的能源，主要有石油、天然气、煤等对环境造成污染的能源；可再生能源指自然界中可不断再生、取之不尽用之不竭、可持续循环利用的能源，主要有生物质能、地热能、太阳能、风能等[1]。风能是指主要靠太阳光照射在地表，而由于地球表面的地形地域不同，气流气候的差异，进而形成各个地区之间的温度差异，冷空气和热空气相遇，空气形成对流即形成风能。 二、风能的应用 风力取水。从古至今风力取水是应用最普遍的。十二世纪时，为了解决人口、牲畜的用水和农田灌溉，风力取水得到很大的发展，至今荷兰仍有着风车王国的称号；风力发电。风力发电已成为现今风能应用的主要形式，世界各国都对风能发电的运用具有高度的重视，在我们的生产生活中随处可见风能的应用，如路灯照明等。风能发电的主要设备有：调节器、发电机、传动机、风机、塔架（基建、逆变器、蓄电池、其他设备自由选择）等。风力发电有三种运行方式：独立运行方式、风力发电组合、风力发电并入常规电网[2]；风帆助航。有些船舶至今还沿用着风帆，有的国家在万吨级的货船上采用风帆助航，节油达到了15%。风力制热。高纬度地区的热水消耗是较大的，目前风力制热有三种方式：一是将发电机发的电能通过电阻丝发热；二是将空气压缩转换成热能；三是风力机的摩擦产生热能。 三、风能的优势