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理论上风应沿水平气压梯度方向吹,即垂直与等压线从高压向低压吹,但是地球在自转,使空气水平运动发生偏向的力,称为地转偏向力,这种力使北半球气流向右偏转,南半球向左偏转,所以地球大气运动除受气压梯度力外,还受地转偏向力的影响。大气真实运动是这两力的合力。实际上,地面风不仅受这两个力的支配,而且在很大程度上受海洋、地形的影响,山隘和海峡能改变气流运动的方向,还能使风速增大,而丘陵、山地却磨擦大使风速减少,孤立山峰却因海拔高使风速增大。 因此,风向和风速的时空分布较为复杂。比如海陆差异对气流运动的影响,在冬季,大陆比海洋冷,大陆气压比海洋高,风从大陆吹向海洋夏季相反,大陆比海洋热,风从海洋吹向内陆。这种随季节转换的风,我们称为季风。
所谓的海陆风也是白昼时,大陆上的气流受热膨胀上升至高空流向海洋,到海洋上空冷却下沉,在近地层海洋上的气流吹向大陆,补偿大陆的上升气流,低层风从海洋吹向大陆称为海风 风能
,夜间冬季时,情况相反,低层风从大陆吹向海洋,称为陆风。 在山区由于热力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡,夜间由平原或山坡吹向,前者称谷风,后者称为山风。这是由于白天山坡受热快,温度温度高于山谷上方同高度的空气温度,坡地上的暖空气从山坡流向谷地上方,谷地的空气则沿着山坡向上补充流失的空气,这时由山谷吹向山坡的风,称为谷风。夜间,山坡因辐射冷却,其降温速度比同高度的空气较快,冷空气沿坡地向下流入山谷,称为山风。
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”重点项目,得到迅速发展。进入80年代中期以后,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,是目前的风力发电场。至1990年底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,与发达相比,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,应在风能的开发利用上加大投入力度,使高效清洁的风能能在能源的格局中占有应有的地。
利用形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量。风就是水平运动的空气,空气产生运动,主要是由于地球上各纬度所接受的太阳辐射强度不同而形成的。在赤道和低纬度地区,太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多、温度较高在高纬度地区太阳高度角小,日照时间短,地面和大气接受的热量小,温度低。这种高纬度与低纬度之间的温度差异,形成了南北之间的气压梯度,使空气作水平运动
因为风涡轮提取能量,空气减速,导致它对传播并且在风涡轮附近在某种程度上牵制它。 德国物理学家,阿尔伯特Betz, 1919年确定风涡轮可能提取至多将否则流经涡轮的横断面的59%能量。 不管涡轮的设计, Betz极限申请。 近的工作在一个理论极限大约30%旁边为推进器类型实际效率从1%范围到20%为推进器类型涡轮,并且是一样高像35%为三维垂直轴涡轮像 Darrieus 或Gorlov涡轮。 2002年在李大农场设施在科罗拉多
有风变化,并且平均值为一个被测量的地点单独不表明风涡轮可能导致那里的相当数量能量。 要估计风速风土学在一个特殊地点,概率分布作用经常适合到被观察的数据。 不同的地点将有不同的风速发行。频繁用于的发行模型塑造风速风土学是二参量 因为它能依照各种各样的发行形状,从高斯到指数。Rayleigh 塑造,例子,其中被密谋在右边反对实际被测量的数据集,是形状参量合计2 Weibull作用的一个具体形式和非常严密反映每小时风速的实际发行在许多地点。由于许多电能是由高风速所产生,可用的能量多来自瞬间大的风速。一大半可用的能量,却只有占运作时间的15%.所以无法像使用燃料的火力发电厂,可以依照用电需求来调整发电量。 由于风速并非常数,风力发电整年的发电量不是标示的发电率乘上所有的运转时间一年内.实际产生的值与理论值值称为容量因子。安装良好的风力发电机,其容量因子可达35%.跟一般使用燃料的发电厂的涡轮机相比,标示1000kW的风力发电机,每年可发的电量多到350kW.短时间的输出功率是难以预测,但每年发电量的变化应该几个百分比之内。 当储藏,如此的关于用唧筒抽水水力电气的储藏, 或其他形式的世代被用来 " 塑造 " 风力量 借着保证持续的递送可信度,商业的递送代表大约 25% 的费用增加,屈从的有活力的商业表现。
