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小型风力发电机原理图|风力发电不环保?为什么西方国家要叫停,风力发电真是垃圾电吗?

2021-11-17 13:53:35浏览:113 来源:中国吊装网   
核心摘要:风力发电机的原理及结构当然也有些小型的风力发电机,是直接通过自身安装的尾陀来实现转向的。从上面对于风力发电机运作的原理和结构设计来看,按理说风力发电并不会像西方国家说的那样,对环境产生巨大的污染。

风力发电在清洁能源的领域中发展前景是较为可观的一种,它作为一种清洁能源,被许多国家推广使用,也一度被认为是最理想的未来能源,但是如今西方的一些国家却掀起了反对风力发电的热潮,有些人也质疑风力发电是垃圾电,难道风力发电真的是“亏本买卖吗”?对于风力发电未来可期的中国,又该不该全面叫停呢?

风力发电机的原理及结构

首先是风力发电的原理,简单来说,风力发电就是风轮在风力的作用下旋转,然后通过发电机将机械能转化为电能,最后由蓄电池储备,经电线进行远距离输送。目前世界上使用最多数量的风力发电机类型是水平轴高速螺旋桨式风力发电机,它主要由风轮、传送系统、发电机以及调向装置等组成。

所谓风轮,举个例子,就像是小时候玩的手工风车一样,由桨叶和风轮轴组成,但是风力发电机毕竟利用的风能是巨大的,且它是作为发电功能而建设的,所以它的桨叶结构设计要更加复杂。目前风轮主要是三片桨叶,也许会有人问:“为什么是三片,难道不是受力面积越大,被作用的力就越大吗?”如果是从常识来看,这是正确的,但是风力发电机在发电时,风轮是旋转着的,这也就意味着它并不单单是平面上的受力,而是会在旋转时产生一个风力的涡流,在这种情况下,三片桨叶的设计是实践中效率最好的了。此外,每一片风轮的桨叶都与风轮轴存在相同的倾斜夹角,它并不是平时肉眼观看下平面的设计。这种微小的倾斜角度,能够使风轮在受风吹时,让升力和阻力之间产生力偶矩的作用,简单来说的话,就是使风力充分作用在风轮的整体上,风轮也就能利用涡流作用旋转了。

除了风轮的结构,对于风力发电机而言,另一个重要的结构设计就是调向装置了。调向装置也被称为是偏航系统。正如它的名字一样,调向装置是用来调整风轮与风向偏航角度的装置。因为当风轮与风向正面相迎时,风轮从风力中获得的能量才能够最大化,所以在风向与风力发电机的偏航角度较大时,风力发电机顶部尾端的风信标就会传出信号,让偏航发动机推动齿轮,来转动风轮。当然也有些小型的风力发电机,是直接通过自身安装的尾陀来实现转向的。

风力发电机的结构

从上面对于风力发电机运作的原理和结构设计来看,按理说风力发电并不会像西方国家说的那样,对环境产生巨大的污染。

扬州百米高风力发电站倒塌

为了更好的接收风能的作用吊车公司,风力发电机一般都有着百米高的高度,这就像是平时有风时,如果站在5楼高的地方,你会感觉5楼高处的风力要比平时1楼的风力大的多。也正是因为拥有如此高的高度,风力发电机存在着倒下时杀伤力大的隐患。今年4月份扬州的百米风力发电站突然倒塌,其机身直接断成了三四节,将马路堵得水泄不通,让人十分震惊了!不过幸运的是小型风力发电机原理图,并没有人因此伤亡。

扬州百米高风力发电站倒塌

风力发电机的隐患及危害

风力发电机采用的材料设计也是一个令人头疼的问题。在迎风的情况下,大型风力发电站可能会面对呼啸的山风等,因此就需要使用高强度的材料来防止风轮被大风吹折,而玻璃钢就是一个合适的材料选择:玻璃钢有着寿命长久的高强度性能,即使摆动100万次,也不容易产生金属疲劳,并且它能满足风力发电站风轮轻量化的要求,制作的成本也比较廉价。但是需要注意的是,高耐久的性质也就意味着,玻璃钢制作的风轮如果一旦有所损坏,材料的分解就很困难,即不可再回收;另外风力发电机组使用的风轮长度也是很大的,一个5兆瓦的风力发电组,其桨叶的长度范围就长达62到75米。三片60多米长且涂有玻璃钢的金属桨叶,要让它快速分解、无污染。目前来说是根本不可能的,这也是一些西方国家认为风力发电“污染严重”的“理由”之一。

不过上述的两个隐患并不是风力发电的主要危害,反对者抵制风力发电,主要是因为他们对于风力发电产生的噪音存在忧虑。风力发电机在运作的过程中小型风力发电机原理,会产生较大的机械噪音和涡流噪音。机械噪音就是指风轮与变速齿轮之间啮合时产生的声音,这种声音相对于涡流噪音而言,还是比较小的;涡流噪音属于空气动力学噪声,由于气体具有粘滞性,在风轮较快旋转时,气体会在桨叶处被分裂发生紊乱吊车公司,形成涡流现象,而涡流噪音也是在这个时候产生的。值得一提的是,涡流噪音并不是只对人类造成不良影响,大量的鸟类也会因为风力发电站的存在而葬身于此。

我国风力发电的重要性

实际上风力发电并不是一无是处的,任何事物都是有优点和缺点的。风力发电作为一种清洁型能源,能够减少世界上对化石燃料的使用量,在大趋势方面还是符合世界能源发展方向的。并且对于中国而言,中国目前的主要能源发电方式还是火电,火电排放的大量有害气体并不利于长期发展,所以清洁能源的利用与推广对于中国的可持续发展是十分重要的,何况中国地面的风能储备量预估有32.26亿千瓦,可利用的风力资源也是高达2.53亿千瓦,虽然发电总量占比并不如其他类型的清洁能源,但依旧是不错的选择之一。

风力发电安全性能的改进

虽然风力发电的隐患,危害听起来挺多的,但是相对于直接产生有害气体的火电等发电方式,它的危害程度就不值一提了。而且为了有效地避免隐患、减轻危害,对于风力发电的技术也在不断地进行着改革。首先改革的就是风轮的材料,目前风力发电机的风轮已经在逐渐更改为碳纤维复合材料,碳纤维的桨叶不仅能够和玻璃钢桨叶一样,具备轻量化特点,还有着更好的使用寿命和延展性。因此拆卸后对环境的污染也就减小了,并且风力发电站整体的牢固性也得以提高,根据德国风电认证公司的统计,叶片的掉落机率只有0.42%!

此外为了避免噪音的危害,风力发电站的建设一般都是按照国家规定的,也就是在夜间时居民区不得造成45分贝以上的噪音,因此发电站与居民区是保持着一定的安全距离的,一般会相隔1000米左右,何况噪音的污染危害多数情况下也是在风速极大的山区等地才会出现;另外风力发电机装配有控制系统,风轮的转速是有上限控制的。

或许有人会说:“风力发电是有辐射的,这才是最大的危害吧?”实际上,电磁辐射在我们的日常生活中是无处不在的,只要是有电或是无线电波的器械都是有电磁辐射的,无非是谁大谁小的比较。在风力发电的变电与传输过程中,它的电磁辐射一般都是50赫兹,是极低频的电磁辐射了。而且风力发电站的电磁辐射主要是来自它的辅助设备——升电站,风力发电站本身的电磁辐射并不大。况且风力发电站在建设之前也是要经过电磁辐射的检测、审核的。

中国的清洁能源还需大力发展

值得一提的是,火力发电目前为止仍是我国能源发电上的“大哥”,它提供了我国一半以上的能源发电总量。但是在高收益的前提下,火力发电同时也产生了大量化石燃料燃烧后的废气,这些有害气体所引发的雾霾等环境污染对人类的生活带来了无法预估的损失,许多生命也遭受到了威胁!

总结

面对雾霾等环境污染的现象,清洁能源的发展是必然的,它取代化石燃料只是需要一个过程。不得不承认,风力发电的确会对人们的生活以及鸟类迁徙的天性等造成不良影响,但是作为为数不多的清洁能源之一,风力发电还是一种可以期待的清洁能源,在人们不断地摸索下,如今面临的隐患与危害在未来一定能够解决,真正实现人与自然和谐共生。

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(责任编辑:吊车)
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