風(fēng)力發(fā)電科普知識(shí)

什么是風(fēng)能？

風(fēng)能就是空氣的動(dòng)能,是指風(fēng)所負(fù)載的能量，風(fēng)能的大小決定于風(fēng)速和空氣的密度。

風(fēng)能來(lái)源于何處？

風(fēng)的能量是由太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化來(lái)的，太陽(yáng)每小時(shí)輻射地球的能量是174,423,000,000,000千瓦，換句話說(shuō)，地球每小時(shí)接受了1.74 x 10^17瓦的能量。風(fēng)能大約占太陽(yáng)提供總能量的百分之一，二，太陽(yáng)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(fēng)能總量大約是生物能的50～100倍。

風(fēng)功率如何計(jì)算？

風(fēng)的能量指的是風(fēng)的動(dòng)能。特定質(zhì)量的空氣的動(dòng)能可以用下列公式計(jì)算。
能量=1/2 X質(zhì)量X(速度)^2
吹過(guò)特定面積的風(fēng)的功率可以用下列公式計(jì)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(huì)下降。于上述公式中可以看出，風(fēng)功率與速度的三次方〔立方〕成正比，并與風(fēng)輪掃掠面積成正比。不過(guò)實(shí)際上，風(fēng)輪只能提取風(fēng)的能量中的一部分，而非全部。

我國(guó)風(fēng)能總量有多少？

我國(guó)10米高度層的風(fēng)能資源總儲(chǔ)量為32.26億千瓦，其中實(shí)際可開發(fā)利用的風(fēng)能資源儲(chǔ)量為2.53億千瓦。而據(jù)估計(jì)，中國(guó)近海風(fēng)能資源約為陸地的3倍，所以，中國(guó)可開發(fā)風(fēng)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(fēng)能儲(chǔ)量分別為1143萬(wàn)千瓦、2421萬(wàn)千瓦、3433萬(wàn)千瓦和6178萬(wàn)千瓦，是中國(guó)大陸風(fēng)能儲(chǔ)備最豐富的地區(qū)。

風(fēng)是怎樣形成的?
簡(jiǎn)單的說(shuō),太陽(yáng)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(yùn)動(dòng)形成風(fēng). 風(fēng)的形成就是空氣流動(dòng)的結(jié)果。

大氣運(yùn)動(dòng)的受力影響是什么？
地球大氣運(yùn)動(dòng)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(yáng)輻射強(qiáng)度不同，在赤道和低緯度地區(qū)，太陽(yáng)高度角大，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度強(qiáng)，地面和大氣接受的熱量多、溫度較高；再高緯度地區(qū)太陽(yáng)高度角小，日照時(shí)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(yùn)動(dòng)，風(fēng)應(yīng)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?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)，使空氣水平運(yùn)動(dòng)發(fā)生偏向，這個(gè)力稱為地轉(zhuǎn)偏向力，又叫科里奧利力。（名稱來(lái)源于法國(guó)數(shù)學(xué)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(shí)運(yùn)動(dòng)是這兩種力綜合影響的結(jié)果。