利用风能突显人类能源文明

2012年12月12日/董秀成

　　中国是利用风能最早的国家。早在2000多年以前，中国已经开始利用风力来驱动帆船，促进水运事业发展。在明代，中国己开始应用风力水车来灌溉农田，并且出现了用于农产品加工的风力机械。

    人类历史上，早期利用风力的方式都比较简单和古朴。人类进入现代社会以后，利用风能的主要方式是风力发电，技术含才开始上升。目前，风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料燃烧而排放温室气体的气候变化问题，更不会产生辐射或空气污染问题，在人类能源文明中属于最自然和最和谐的表现。

　　从科技原理上讲，风力发电就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，进而来促使发电机发电。依据目前技术水平，风速达到大约每秒三米以上，也就是达到微风程度，就可以用来发电。

　　风力发电机由机头、转体、尾翼和叶片等组成。叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

　　风力发电机受风量大小影响，由于不同时间风量大小不稳定，因此风力发电机输出的交流电电压很不稳定，需要经过充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后，用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成常规交流电，进而保证电力的稳定使用。

　　风力发电的功率与风力发电机的功率关系不是很密切，因为风力发电机只是给电瓶充电，而由电瓶把电能贮存起来，因此最终使用电功率的大小与电瓶大小有密切关系。风力发电功率的大小主要取决于风量的大小，而不仅是取决于机头功率的大小。

    在一些风力资源较少的地方，小的风力发电机会比大的更合适，它更容易被小风量带动而发电。小风可以持续不断，往往可以比断断续续的大风或狂风提供更大、更可靠的能量。目前，风力发电机性能已经大大改进，可以源源不断地将风能变成标准电力。

    在早期，风力发电技术比较简单，往往只能在少数边远地区加以利用。风力发电机与一个15W的灯泡直接连接，灯光忽明忽暗，不稳定，往往会减少灯泡使用寿命。而在现代，由于技术进步而采用先进的充电器和逆变器，风力发电系统的科技含量提高了，在一定条件下完全可以代替正常电力。

    在当前技术背景下，一些偏远山区可以利用风力发电照明，孩子在晚上学习可以不再为缺少照明而发愁，在高速公路上可以建设夜晚路标灯，在城市小高层楼顶上可以建设风力发电机。在家庭推广使用小型风力发电机，不但可以解决电力供应问题，而且可以提高生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至偏远山区，风力发电正在成为发展方向和热点投资对象。