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海上风力发电的概况

海上风力发电的概况
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一、引言
风力发电是近年来世界各国普遍关注的可再生能源开发项目
之一，发展速度非常快。1997~2004年，全球风电装机容量平均增长率达26.1%。目前全球风电装机容量已经达到5000万千瓦左右，相当于47座标准核电站。随着风电技术逐渐由陆上延伸到海上，海上风力发电已经成为世界可再生能源发展领域的焦点。
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一、引言
与陆上风电场相比,海上风电具有以下优点：
风能资源储量大、环境污染小、不占用耕地；低风切变，低湍流强度——较低的疲劳载荷；高产出：海上风电场对噪音要求较低，可通过增加转动速度及电压来提高电能产出；海上风电场允许单机容量更大的风机，高者可达5MW—10MW。
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二、海上风能的利用特点
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三、海上风电机组的发展
（3）第三个发展阶段——第二代数MW级陆地和海上风力发电机组的应用
MW级风力发电机组的应用，体现了风力发电机组向大型化发展的方向，这种趋势在德国市场上表现得尤为明显。新一代涡轮机的功率达3~5MW，风轮直径达90~115m，目前它们正处于研制和试验阶段。
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三、海上风电机组的发展
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四、海上风电机组基础的形式
⑥桶式基础
这种基础是将其放置在海床上之后，抽空内部的海水，靠周围海水所产生压力将其固定在海床上。此种基础大大节省了钢材用量和海上施工时间，降低了生产、运输和安装成本，同时拆除基础也很方便。
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五、海上风电场吊装方法
离岸风机的安装相对于岸上安装难度颇高，可通过千斤顶驳船或者浮吊船完成。其中的选择取决于海水深度、起吊机的能力和驳船的载重量。起吊机应具备提升风机主要部件（塔架、机舱、叶轮等）的能力，其吊钩提升高度应大于机舱的尺寸，确保塔架和风机装配件的安装。现有的浮吊船大多不是特意为海上风电场的风机安装而设计制造的。对于大型海上风电场（机组超过50台），通过使用安装驳船来控制建设周期（即控制成本），完成建设任务。具体包括： ①千斤顶安装； ②半沉式安装； ③载运船，平底驳船，地面起吊机； ④漂浮式安装

海上风力发电技术综述

海上风力发电技术综述1 概况风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，如占地面积大、噪声污染等问题。

由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。

欧美海上风电场已处于大规模开发的前夕。

我国东部沿海水深50 m以的海域面积辽阔，而且距离电力负荷中心（沿海经济发达电力紧缺区）很近，随着海上风电场技术的发展成熟，风电必将会成为我国东部沿海地区可持续发展的重要能源来源。

海上风电场的风速高于陆地风电场的风速，但海上风电场与电网联接的成本比陆地风电场要高，综合来看，海上风电场的成本和陆地风电场基本相同。

海上风电场的发电成本与经济规模有关，包括海上风机的单机容量和每个风电场机组的台数。

铺设150MW海上风电场用的海底电缆与100MW的差不多，机组的大规模生产和采用钢结构基础可降低成本。

目前海上风电场的最佳规模为120～150MW。

在海上风电场的总投资中，风电机组占51%、基础16%、电气接入系统19%、其他14%。

丹麦电力公司对海上风电场发电成本的研究表明，用国际能源局（IEA）标准方法，按目前的技术水平和20年设计寿命计算，估测的发电成本是0.36丹麦克朗(人民币0.42元或0.05美元)/kWh。

如果寿命按25年计算，还可减少9%。

海上风电场的开发主要集中在欧美地区，其发展大致可分为5个不同时期：①1977～1988年，欧洲对国家级海上风电场的资源和技术进行研究；②1990～1998年，进行欧洲级海上风电场研究，并开始实施第1批示计划；③1991～1998年，开发中型海上风电场；④1999～2005年，开发大型海上风电场和研制大型风力机；⑤2005年以后，开发大型风力机海上风电场。

2 海上风环境一般说来海上年平均风速明显大于陆地，研究表明，离岸10km的海上风速比岸上高25%以上。

2 1 风速剖面图海面的粗糙度要较陆地小的多，因此风速在海平面随高度变化增加很快，通常在安装风机所关注的高度上，风速变化梯度已经很小了。

世界上最大的风力发电机

世界上最大的风力发电机
由德国Enercon有限责任公司制造的E-126型风力涡轮机，是目前世界上最大的风力涡轮机。

该机组的转子直径为126米，约413英尺，是早先装机容量6MW的E-112型号的改进版。

该公司将此机组建立于德国城市Emden，并将对该机组及其储能系统进行多次试验。

目前，最早两批样机已分别于于2021年11月和2021年9月完成安装。

但是，E-126机组的装机容量尚不明确，一种说法是仍保持6MW，而另一种说法则是7MW或
20000000kWh/y。

Enercon的E-126型风力发电机
转子的转速为12rmp。

机组具有几项特点：叶片上的扰流板设计延伸至轮毂以及预制混凝土基座。

先进的轮毂高度和叶片轮廓预计将超过E-112的性能。

此外，E-126不设置变速箱，因此涡轮机直接驱动发电机。

发电机安装于机舱空间最大处。

E-126基座直径29米，占地1400平米，耗用120多吨钢筋
E-126由于其大尺寸而在设计建造过程中面临多项挑战。

比如，所需施工人员人数是2MW风电机组项目的2倍，每张叶片由于尺寸太大而不得不在现场进行组装。

随后，每一张组装完成的叶片都需要花一天半将其与轮毂啮合。

另外，发电机的转子和140吨的定子由于其重量太大，需要分开起吊安装。

在设计中选用变流器，取代了同步发电机。

也就是说，控制器将交流波动电流转换成同步交流电流输入电网。

感谢您的阅读，祝您生活愉快。

世界最大风力发电基地——甘肃酒泉千万千瓦级风力电站

世界最大风力发电基地——甘肃酒泉千万千瓦级风力电站工程投资额：1200亿工程期限：2008年——2020年2012年9月，甘肃酒泉风力发电场，敦煌去嘉峪关的公路上，路边的大片风车群。

2008年8月，甘肃酒泉千万千瓦级风电基地建设全面启动，这标志着我国正式步入了打造“风电三峡”工程阶段。

这是国家继西气东输、西油东输、西电东送和青藏铁路之后，西部大开发的又一标志性工程。

冬日的酒泉瓜州县，一排排银白色的风力发电机在碧蓝色天空的映衬下，显得蔚为壮观，分外醒目。

位于甘肃省河西走廊西端的酒泉市是中国风能资源丰富的地区之一，境内的瓜州县被称为“世界风库”，玉门市被称为“风口”。

据气象部门最新风能评估结果表明，酒泉风能资源总储量为1.5亿千瓦，可开发量4000万千瓦以上，可利用面积近1万平方公里。

10米高度风功率密度均在每平方米250-310瓦以上，年平均风速在每秒5.7米以上，年有效风速达6300小时以上，年满负荷发电小时数达2300小时，无破坏性风速，对风能利用极为有利，适宜建设大型并网型风力发电场。

为此，国家在2008年批准了酒泉千万千瓦级风电基地规划。

酒泉风电开发始于1996年，经过10多年的建设，目前已建成5座大型风电场，风电装机规模达到41万千瓦。

风力发电是可再生能源领域最为成熟、最具大规模开发和商业开发条件的发电方式之一。

酒泉风电基地远景风电总装机容量为3565万千瓦，先期计划建设装机容量1065万千瓦。

国家发展和改革委员会主管能源的负责人认为，酒泉千万千瓦级风电基地建设在世界上尚属首例。

建设酒泉千万千瓦级风电基地，需要投资1100亿元至1200亿元，资金全部由商业投入。

目前酒泉风能资源已吸引了国内20多家大型企业前来投资和考察。

目前酒泉正分步实施煤电基地建设目标，酒泉风电项目此前第一期380万KW风电设备招标工作完成。

大连华锐中标179万KW、东方汽轮机中标115万KW、新疆金风中标81万KW、重庆海装中标5万KW.依据项目建设计划，到2010年酒泉风电基地装机容量达到500万KW，到2015年风电装机达到1200万KW，到2020年建成1360万千瓦的装机容量。

风力机特性概述

风力机特性概述李志（西藏自然科学博物馆，西藏拉萨850000）摘要：风能作为一种发展比较快，而且开发利用风能进行发电已经规模化，在很多国家都利用风力进行发电，因此风力发电已经得到了很多研究人员的关注。

风力机是将风能转化为电能的机械。

目前，垂直轴风力机和水平轴风力机是风力发电行业的主要研究方向，风力机技术具有很多优点，风能利用率高，垂直风力机和水平风力机互补优劣，垂直风力机系统结构稳定，水平风力机的结构紧凑。

文章对垂直风力机和水平风力机进行了比较综合的概述，对风力机的空气动力学性能研究和叶片进行详尽的分析。

关键词：垂直风力机水平风力机空气动力学性能风轮叶片性能优化化石能源的不断损耗和其不可再生的特点已经对人类的未来可持续发展战略产生了不可估量的影响。

现在，很多发达国家和我国都对能源资源的利用实施有效的规划，都在向可再生能源领域进军。

我国在2005年颁布《中国可再生能源法》中明确规定了国内的可再生能源资源的重要战略地位，为国内的可再生能源的发展提供有效并且具有强有力的法律保障。

在许多国家，由于风力资源十分丰富，所以得到了充分的发展研究和开发利用。

对风能资源的利用主要表现在风力发电方面，到2008年底的时候，全球的风电机组的总装机容量早就超过了1×108kW。

而在我国对风能的利用即风电机组总装机容量只达到了1200万kW。

在2009年底时，全球的风力发电机装机总量达到了3.75万兆瓦。

全球风电平均每年都增加7×107kW，风电技术在电力市场中十分受欢迎［1］。

风力发电事业在新能源和可再生能源在世界范围内得到了密切的关注，同时，也得到了最快的发展。

风能不像其他可再生能源一样需要比较尖端的科研技术水平，风能其利用起来也比较方便简单。

我国的风能资源极其丰富，对风能的规模化发展必将成为我国不可缺少的一部分。

风力机，也就是风力发电机组，是一种能够将风能有效的转化成为电能的机电装置。

风电设备若要作为公共电网的电源进行使用，采用的是并网发电的工作方式，这是对风能规模化利用的一个例子。

风力发电机的简介

浅析风力发电机组一．引言随着全球化石能源的枯竭和供应紧张以及气候变化形势的日益严峻，世界各国都认识到了发展可再生能源的重要性，风能作为清洁可再生能源之一，受到了各国的高度重视，世界风电产业也因此得到了迅速发展。

中国风能资源十分丰富：陆上和近海可供开发和利用的风能储量分别为2.53亿千瓦和7.5亿千瓦,具有发展风能的潜力和得天优厚的优势。

在未来的能源市场上，充分开发和挖掘这一潜力和优势，将有助于持续保持本国的能源活力和维持经济的可持续发展。

在开发利用风能的过程中，风电场的建设是其必须的环节，而风电机组的应用又是建设风电场的重中之重。

二．风力发电机组的分类（1）风力发电机组类型按容量分容量在0.1~1kW为小型机组,1~100kW为中型机组,100~1000kW 为大型机组 ,大于10000kW 为特大型机组。

（2）风力发电机组类型按风轮轴方向分水平轴风力机组：风轮围绕水平轴旋转。

风轮在塔架前面迎风的称为上风向风力机，在塔架后面迎风的称为下风向风力机。

上风向风力机需利用调向装置来保持风轮迎风。

垂直轴风力机组：风轮围绕垂直轴旋转，可接收来自任何方向的风，故无需对风。

垂直轴风力机又分为利用空气动力的阻力作功和利用翼型的升力作功两个主要类别。

（3）风力发电机组类型按功率调节方式分定桨距机组：叶片固定安装在轮毂上，角度不能改变，风力机的功率调节完全依靠叶片的气动特性（失速）或偏航控制。

变桨距（正变距）机组：须配备一套叶片变桨距机构，通过改变翼型桨距角，使翼型升力发生变化从而调节输出功率。

主动失速（负变距）机组：当风力机达到额定功率后，相应地增加攻角，使叶片的失速效应加深，从而限制风能的捕获。

（4）风力发电机组类型按传动形式分高传动比齿轮箱型机组：风轮的转速较低，必须通过齿轮箱、齿轮副的增速来满足发电机转速的要求。

齿轮箱的主要功能是增速和动力传递。

直接驱动型机组：应用了多极同步风力发电机，省去风力发电系统中常见的齿轮箱，风力机直接拖动发电机转子在低速状态下运转。

海上巨型风机的研究

超级工程观后感—关于海上巨型风机的认识与探究《超级工程》是中央电视台重磅打造的一部记录中国最震撼的伟大工程的纪录片，他主要展现了五个重大工程项目：《港珠澳大桥》、《上海中心大厦》、《北京地铁网络》、《海上巨型风机》和《超级LNG船》。

这些伟大的工程项目涉及能源、交通、建筑各个方面，关系到国计民生，不论是科技含量还是建造水平，它们都体现了国内乃至世界最高标准，向世界展示了一个充满活力与创造力的中国。

在这五个工程项目中，我最感兴趣的是海上巨型风机。

正如纪录片中所陈诉的那样：从工业革命以来，石油和煤炭加速消耗的趋势越来越显著，按照这种速度，这些不可再生的矿物资源，将在不久的将来消耗殆尽。

而在人类目前开发利用的清洁能源中，风能是在可知范围内对环境影响最小的绿色能源。

在中国市场，一部5兆瓦的风力发电机可以不消耗任何燃料，从空气中最终获取超过4亿人民币的电能，按照上海市政府2011年的报告，这个数字相当于上海这个超级大都市一天的用电总量。

节能环保是世界永恒的主题，也是我所关注的内容，这样一台巨型风机在给人们带来便利的同时也为世界的节能环保做出了巨大贡献。

以下是风能发电机在国内的发展概况：我国从70年代开始进行并网型风力发电的尝试。

1996年底总装机容量为5.7676万kW；1997年在国家有关优惠政策和国家计委“乘风计划”的推动下，年总装机容量跃至10.88万kW，到1998年底，全国19个风力发电场共安装了530台风力发电机组，装机容量为22.36万kW，机组容量从30kW到600kW，以600kW机组为主。

安装最多的是新疆自治区达坂城风电场，共安装了137台机组，总装机容量为6.6万kW。

总的来说我国利用风能并网发电历时已近30年，尽管风电上网的装机已发展到50多万kW，然而从风电在能源结构中的比重、发电设备制造水平等方面看，风电仍未走出“试验”阶段。

2007年6月，国务院通过《可再生能源中长期发展计划》，目标为2010年可再生能源消费达到能源消费总量的10%，2020年达到15%，针对风电的具体目标为：2010年风电总装机容量达到5，000MW，2020年达到30，000MW。

巴林世贸中心

巴林世贸中心简介———————————————————————————————————————●100巴林第纳尔兑换元人民币；巴林第纳尔在中国不能兑换和流通;一般兑换价格约为：1巴林第纳尔＝18元～20元人民币;●巴林世贸中心巴林世贸中心位于首都麦纳麦的费萨尔国王大道,可以一览无遗地欣赏巴林湾景色;巴林世贸中心主体包括两座50层的双子塔,底部是一个三层的基座,其两座三角形的大厦高度达240米;在两座大厦之间设置了水平支持的3座直径29米的风力涡轮;风帆一样的楼体形成两座楼之前的海风对流,加快了风速;风力涡轮预计能够支持大厦所需用电的11%-15%;巴林世界贸易中心于2004年破土动工,2008年4月10日完工;综合本地主要英文传媒2008年11月27日消息,巴林世界贸易中心大厦荣获芝加哥高层建筑和城市住区理事会CHICAGO-BASED COUNCIL ON TALL BUILDING AND URBAN HABITAT评定的2008年度中东北非地区高层建筑最佳奖;●巴林世贸中心设计师南非肖恩·奇拉肖恩·奇拉Shaun Killa,巴林世贸中心是他实现梦想的第一步,也是最具发展意义的关键一步;现年2010年38岁的奇拉在中东地区以设计摩天大楼闻名,作为全球第五大工程顾问公司阿特金斯Atkins的首席建筑设计师,他的梦想就是让节能建筑成为世界主流;巴林世贸中心设计师简介巴林世贸中心由两座外观完全相同的塔楼组成,双子塔高240多米共50层,平面为椭圆形,外形呈帆状,线条流畅,具有强烈的视觉震憾力,深绿宝石色的玻璃和白色的外表皮使大厦与周边沙漠景观和海上风光融为一体;风能与建筑一体化设计设计师在双塔之间16层61m、25层97m和35层133m处分别设置了一座重达75吨的跨越桥梁,三个直径达29m的水平轴风力发电涡轮机图6-7和与其相连的发电机被固定在这三座桥梁之上;完工时间为2008年4月;巴林世贸中心：巴林世贸中心却成功地将大型风机集成进建筑中,可称为风能建筑一体化的典范之作;巴林位于波斯湾西南部,介于卡塔尔和沙特阿拉伯之间,属于热带沙漠气候,夏季炎热潮湿;在巴林王国麦纳麦市中心的中央商务区,俯瞰着阿拉伯湾的,是2座传统阿拉伯“风塔”形状的塔楼,这就是2008年4月完工的巴林世贸中心;塔楼像一对风帆,优雅地迎接着从海面持续不断吹来的海风,超越时空,自成风范;巴林世贸中心耗资9600万美元耗资3500万巴林第纳尔,约7亿元人民币,总建筑面积120961平方米,除设置有办公空间和商务设施外,还有酒店、商场、咖啡屋、饭馆和健身俱乐部,并设有1700个停车位;巴林世贸中心由两座外观完全相同的塔楼组成,双子塔高240多米,共50层,平面为椭圆形,外形呈帆状,线条流畅,具有强烈的视觉震撼力,深绿宝石色的玻璃和白色的外表皮使大厦与周边沙漠景观和海上风光融为一体;更令人瞩目的,是在50层、高240米的办公塔楼之间安装了3台水平轴发电风车,使世贸中心成为世界上首先为自身持续提供可再生能源的摩天大楼;这3台发电风车每年约能提供1200兆瓦时120万度的电力,大约相当于300个家庭的用电量;发电风车满负荷时的转子速度为每分钟38转,通过安置在引擎舱的一系列变速箱,让发电机以每分钟1500转的转速运行发电;设计的最佳发电状态在风速15-20米/秒时,约为225千瓦;风机转子的直径为29米,是用50层玻璃纤维制成的;在风力强劲,或需要转入停顿状态时,翼片的顶端会向外推出,增加了转子的总力矩,达到减速目的;风机能承受的最大风速是每秒80米,能经受4级飓风风速每秒69米以上;巴林世贸中心是不是称得上“以可持续能源供电”呢抱歉,还差得很远;这3台风力发电机发出的电力只相当于世贸中心所需能量的11-15%;风力发电机在160米高空放置到两栋塔楼之间,也是有史以来的第一次;两座三角形的大厦高度为240米,底部是一个三层的基座;每一座大厦都有34层的办公空间和第42层的观景平台;大厦的外观显然是海洋风格的,看上去就像弯曲的风帆,停靠在陆地上,也像是一块破碎的蓝色玻璃尖;为了结合进再生能源解决方案,在两座大厦之间设置了水平支持的3座直径29米的风力涡轮;风帆一样的楼体形成两座楼之前的海风对流,加快了风速;风力涡轮预计能够支持大厦所需用电的11%到15%;基座部分容纳了一座已建商场的扩建部分;三层带屋顶的停车场也设置在基座中,地下室则提供了更多的停车位和服务设施;巴林世贸中心风能发电的秘密风能摩天——让建筑学会捕捉风风,无色无味,却是一种爆发力惊人的能源;有人做过测试,飓风能够在数秒钟内爆发出一千万马力即750万千瓦；一马力等于千瓦的功率;早在18世纪之初,欧洲曾经发生过一次横扫英法两国的飓风,吹毁800座民宅、400座风力磨坊、100座教堂和400多条帆船,25万株大树连根拔起,风力之强悍可想而知;据科学家保守估算,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦,几乎是目前全世界水力发电总量的十倍,而全世界每年燃烧煤所获得的总能量,只相当于地球可利用风力能量的三分之一;在波斯湾南部,卡塔尔和沙特阿拉伯之间的海域上,有一片阳光明媚且常年多风的群岛,名叫巴林王国群岛;这里是世界石油能源的核心之地,但最近此地引发全球关注的原因,却不是燃烧消耗型的石油资源,而是一座史无前例的风力节能型摩天大楼——巴林世贸中心;耗资3500万巴林第纳尔约7亿元人民币的巴林世贸中心正是全球第一座利用风能作为电力来源的摩天大楼;大厦于2008年4月完工,如今雄踞巴林王国麦纳麦市中心的中央商务区,由两座传统阿拉伯式“风塔”高楼组合而成,上尖下宽,如一对比翼的海帆,掣风展开,强健有力,傲岸于蔚蓝色的阿拉伯湾;节能建筑的开发之路,巴林世贸中心率先迈出了脚步;这是人类建筑史上的一个重要里程碑,是地球可再生能源的一次成功的重大尝试;千里之行始于梦想行走在巴林王国首都麦纳麦的中央商务区,只需稍稍抬头,就能看见巴林世贸中心那双塔之间凌空飞架的三座水平轴发电风车;这三座风能涡轮机的安装费用为100万巴林第纳尔,每年约提供1300兆瓦时130万度的电力,相当于200万吨煤或者600万桶石油的发电量,供300个普通家庭一年之用;风力叶轮日夜不停旋转,不带来任何环境污染,似在提醒所有把渴望目光投向中东地区的石油消耗者：地球上其实还有更环保、更适宜生存的能源获取方式亟待我们去开发;对于肖恩·奇拉Shaun Killa来说,巴林世贸中心是他实现梦想的第一步,也是最具发展意义的关键一步;现年38岁的奇拉在中东地区以设计摩天大楼闻名,作为全球第五大工程顾问公司阿特金斯Atkins的首席建筑设计师,他的梦想就是让节能建筑成为世界主流;如今巴林世贸中心圆满落成,投入使用,他信心倍增,他说：“将节能环保技术融入现代建筑是最能激发我设计热情的事业;我不是要把巴林世贸中心做成一个特例,而是要让它成为一个概念的示范;”随着全球不可再生资源的不断消耗,能源危机猛然敲响了人类的生存警钟,奇拉的这个示范显然是世界各国乐于接受的;有了巴林世贸中心这个风能摩天大楼的成功案例,风能——这种可再生、无污染且储量巨大的能源,更能激发天下有识之士的信心,才好各展才智,开发利用,减少二氧化碳之类温室气体的排放,保护人类赖以生存繁育的地球;第一座捕捉风的摩天大楼肖恩;奇拉并不是第一个将风能引进建筑技术的人,却是第一个成功实现摩天大楼与风能技术完美结合的人;一般情况下,风力达到3级就具备利用价值了,当风速大于每秒4米即可用于发电;据测算,一台55千瓦的风力发电机组,当风速每秒为米时,机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时,功率为38千瓦；风速每秒为6米时,功率降至16千瓦；而风速为每秒5米时,则只有千瓦,降幅相当明显;风愈大,经济效益愈大;这就是为什么大型的风力发电厂不是建在天风行走的空旷高原,就是建在渺无人烟的远塞风谷的原因;可是,奇拉要做的却恰恰相反,他要把风力发电机带入闹市,带进人类居住的家园奇拉选择巴林作为第一座风力大楼的建造地,于地利方面是多有考量的;他本是一个资深的航海好手,曾花了四年时间潜心研究风力发电技术,对风向的判断很有经验;2003年11月他第一次来到巴林麦纳麦,就凭着水手的敏感,发现这里是一个建造风力节能型大楼的绝佳之地;麦纳麦是巴林最大的城市,人口约有150万,占巴林总人口的近四分之一,位于波斯湾中段,巴林岛的东北角;麦纳麦是海湾地区重要的金融中心和港口贸易中转站,享有“波斯湾明珠”的美誉;每天早上热带的太阳升起,麦纳麦地区的热空气就开始受热上升,形成大范围的低气压区,将附近海面的冷空气吸过来进行补充,便形成循环无穷的海风资源,市区内每天超过60%的时间都有相当可观的风在四处游走;奇拉选择麦纳麦作为风能建筑的实践之地,可谓慧眼独具;挑战风能建筑的设计理念设计巴林世贸中心,奇拉不是简单的在院子里插上几根风力发电机,他想要实现一种纯粹意义上的风能建筑,要将风能与建筑完美的结合起来,只有这样才能在性质上把巴林世贸中心定义为一座风能建筑;巴林世贸中心的设计图样是古典与现代结合的产物,借鉴了阿拉伯传统建筑讲究双塔并立的基本外形,两座风格明快的三角形建筑比肩,共举三道风力发电机的横梁,横梁上依次安置三座风力机叶轮,以最简单直接的方式将双塔融为一体;这种毫不花俏的手法,既彰显了阿拉伯地区的传统文化风格,又引入了现代建筑的节奏层次;一眼望去,巴林世贸中心立于水边,柔美中不失锋芒,整体造型时尚感强烈,前卫风格呼之欲出;不过,将风力发电机与建筑本身结合起来毕竟是一种前所未有的设计理念,自然会遇到前人从未遇过的设计与实施难度;摆在奇拉的面前的风力能源设计难题主要有两大方面;首先是双塔之间的风力发电机叶轮设计遭遇挑战;一般风力发电厂的叶轮都是安置在直杆上,便于叶轮持续保持迎风状态,旋转面也可随风向的偏转进行适时转向;而奇拉的设计采用横梁托载方式,将旋转叶轮固定在水平位置上,固定之后便不能再动,旋转面自然也就休想随风调节方向;不能随风调节,也就意味着不能保证足够时长的正面迎风状态,相应的电能产量也会降低;第二个难题是奇拉在设计中将三个风力叶轮从50层楼的高空依次摆放,三个风力叶轮的位置处于不同的水平面上;这种设计保证了世贸中心的建筑整体感,避免双塔之间过于空洞,失却美感,但三个风力叶轮却因此要分别面对不同高度气流的风力;要知道,风速随海拔高度逐渐增强,位置越高的叶轮旋转理论上的运转速度越快;这对于建造厂商来说是无法接受的,因为三个风力叶轮必须保持同一标准的旋转速度,否则高层旋转速度越快的叶轮耗损速度也越快;是放弃理念,还是坚持到底奇拉面临艰难的选择;捕捉风的窍门“既然叶轮不能随风转动,为什么不让把风抓过来”选择坚持到底的奇拉开始在楼体设计上展开奇思妙想;首先是引入坡面流线型的三角大楼设计,这样可以利用气流原理,将更多高处的气流引导向低处,同时降低高位风力机的御风强度,且将更多的风力传输给低位的风力机使用;经过精确的计算和气流模拟,这套设计最终可以确保三座风力机保持大体相同的运转速度,制造的电能也保持在同一标准内;其次,在这个基础上,奇拉还要寻找解决风向问题的方案;因为风力决定发电量,风力机若无法保持足够时长的正面风力,便无法保证足够的发电量供大厦使用;在动力学工程师的帮助下,奇拉精确地模拟了气流在双塔之间的流程,惊喜地发现气流通过挤压之后,流向风力机的时候,风速竟然可以提高20%;更令人惊讶的是奇拉的坡面流线型楼体设计带来的捕风效果,即便是遇到45度斜角度吹来的风,气流一旦与楼体相撞,路线也会变成S型,灌入双塔之间,对风力机形成正面的气流冲击,让叶轮保持旋转速度;经此实验,奇拉更有理由相信地面建筑完全能够掌控风行走的方向,无论风从哪个方向吹过来,巴林世贸中心的两座楼体都能将风进行引导利用,化作强度更高的风力来带动风力机;排除安全隐患将巨大的风力机安装在市区内最繁华的商业中心地带,安全问题是设计师最不能忽视的问题;巴林世贸中心的基座是一个大型的购物商城,商城上面则是高级商务写字楼;直径长达29米的三座风力叶轮在高空旋转,底下车水马龙,人流不断,一旦出现叶片意外折断脱落情况,或者遭遇极端恶劣的狂风天气,使横梁不堪重负,其危害之大,显而易见;解决叶片折断脱落问题的最佳办法是在每一个叶轮内都嵌套钢筋链条,除此之外,奇拉的工程设计团队考虑到风力机的一个最大的安全隐患：共振;共振是指一个物理系统在其自然的振动频率所谓的共振频率下趋于从周围环境而吸收更多能量的趋势;重达11吨的风力叶轮平均每分钟运转38次,承载风力机的横梁便同时产生相应的震动,假若横梁与风力叶轮的震动频率相同,可怕的共振作用就会产生;因为共振是作用体双方互相累计增加的一个过程,一旦横梁与风力机产生共振,二者的震动都会越演越烈,从轻微的晃动积累成为剧烈震动,直至横梁断裂;为了避免共振,工程设计团队制作了精密的模型,并模拟了199种不同气候的强度气流,分别测算了在每一种气候条件下叶轮的震动频率;在这个测算基础之上,他们建造出了震动频率远远高于风力机的横梁,最大程度地避免共振带来的风险;解决了共振问题之后,在进行风洞测试的时候,工程师们又发现了另一个潜在的危机：气流偏转对风力叶轮的恶劣影响;这个情况是由气流造成的,因为冲向风力叶轮的气流有时候会突然加速或者更改流向,叶轮收到巨大的惯性影响,导致风力叶片发生偏转,并极有可能击中承载横梁,后果不堪设想;这也是风力发电厂经常需要考虑的问题,他们的解决惯例是让风力叶轮的底座向后倾斜5度角,避免引异常气流变化造成风力叶片与直杆支撑轴相撞;不过,问题到了巴林世贸中心的设计案例上,就变得不一样了;因为这里承载风力机的不是垂直轴,而是水平轴,且每一个叶片向后的偏离幅度都在1米以上;这个问题虽然棘手,解决办法却非常巧妙;设计师经过仔细测量计算,最终决定改造横梁的直线形状,以水平轴上风力机的安装位置为中心,横梁两侧向后弯,形成一个V字形状;这一改进让风力叶片与横梁之间的接触距离拉开到米,彻底摆脱了风力偏向可能带来的叶片撞击隐患;风能建筑,主流末流从2003年的初始设想,到2008年的落成完工,从设计师手上最初的一张类似水手帆船的草稿图,到如今傲立阿拉伯湾的50层双子结构世贸中心,巴林世贸中心的建造经历了漫长的五年,其间克服了一个又一个的难关;尽管有人说它太不现实,有人说它投入产出率不对等,也有人说它费尽心力也只不过解决了自身11%-15%的电能需求,甚至说它不值得后人效仿,但谁都不能质疑巴林世贸中心迈出了历史性的一步,这座建立在石油核心产区之上的风能建筑带给人类的思考是不容忽视的;2008年11月27日,巴林世界贸易中心大厦荣获芝加哥高层建筑和城市住区理事会CHICAGO-BASED COUNCIL ON TALL BUILDING AND URBAN HABITAT评定的2008年度中东北非地区高层建筑最佳奖;而这时,肖恩;奇拉已经去了杜拜,与他的工程团队再度携手,准备进军这颗蓝色星球上的下一个风能摩天计划;文/杨泊舟巴林世贸中心图片◆论文：风能与建筑一体化设计风能与建筑一体化设计——巴林世贸中心Integrated Design of Building and Wind Energy Usage: Bahrain World Trade Center撰文赵华高辉天津大学建筑学院绿色建筑研究中心摘要本文详细介绍了巴林世贸中心的风能与建筑一体化设计;在世界各国都在寻求新能源与建筑集成设计方法的今日,巴林世贸中心的建成无疑给了探索中的建筑师们一个启示和参考;关键词风能与建筑一体化设计巴林世贸中心可持续发展风力涡轮机引言风能与太阳能一样,是一种取之不尽,用之不竭的可再生绿色清洁能源;风能利用的历史比较久远,2000多年前,古老的中国、巴比伦、波斯就开始利用风车碾米和抽取井水;自1927年起,由于使用柴油、煤等化工燃料的蒸气机、发动机占据优势,风能的利用一度沉寂;但从上世纪70年代“能源危机”的爆发和日益严重的环境污染问题,风能重新引起了全世界的重视;同时,建筑能耗占社会终端总能耗的比重越来越大欧洲为％,中国为30％,其中仅有1％是由可再生能源提供的,所以如何将新能源与建筑设计一体化必将成为未来建筑设计的主流,也是建筑师面临的艰巨挑战;近20年里,太阳能与建筑一体化设计发展迅速,而风能由于其不稳定性和噪音污染等问题很难大规模地与建筑进行一体化设计;但2007年6月刚竣工的巴林世贸中心WTC图1却成功地将大型风轮机集成到建筑当中,可称为风能建筑一体化的典范之作;1 简介巴林位于波斯湾西南部,介于卡塔尔和沙特阿拉伯之间,属热带沙漠气候,夏季炎热潮湿;巴林世贸中心座落在首都麦纳麦市的波斯湾沿岸上,耗资9600万美元,总建筑面120961m2,除了设置有办公空间和商务设施外,还有喜来登大酒店、商场、咖啡屋、饭馆和健身俱乐部,并设有1700个停车位;巴林世贸中心由两座外观完全相同的塔楼组成,双子塔高240多米共50层,平面为椭圆形,外形呈帆状,线条流畅,具有强烈的视觉震憾力,深绿宝石色的玻璃和白色的外表皮使大厦与周边沙漠景观和海上风光融为一体;2 风能与建筑一体化设计设计师在双塔之间16层61m、25层97m和35层133m处分别设置了一座重达75吨的跨越桥梁,三个直径达29m的水平轴风力发电涡轮机和与其相连的发电机被固定在这三座桥梁之上;建筑师Shaun Killa受传统阿拉伯“风塔”的启发,利用文丘里原理将两座塔楼的平面和剖面设计成椭圆形和帆形,两座塔楼主体如同两片巨型机翼将来自波斯湾海面上的毫无阻碍、经年不息的海风集中并加速使其在经过两座塔楼时形成漏斗效应,将风速提高了30％,大大提高了风力涡轮机的工作效率;水平轴风力涡轮机通常被安装在杆件上,当涡轮机的正面与空气流向垂直时发电效率最高;在风向随季节变化而改变的气候条件下,将如此大型的水平轴风力涡轮机整合在建筑上是非常困难的;为了获得与涡轮机正面垂直的气流,并将有限风向角度范围内的气流尽量多地引入双塔之间形成漏斗效应,加快空气流速,巴林世贸中心从设计阶段开始就注定要采用这种建筑形式;近两年,垂直轴的风力涡轮机被广泛使用,因为垂直轴的涡轮机不受风向的限制,发电效率比水平轴涡轮机高的多,但在巴林世贸中心的设计阶段,还没有出现将大型的垂直轴涡轮机与建筑进行一体化设计的成熟技术和案例;在垂直方向上,双塔的锥形造型也体现了空气动力学的原理;随着高度的增加,双塔之间的风速越来越大,而由于双塔主体的机翼断面越来越小,所以通过三个涡轮机的风速大致是一样的;如果假设中间的涡轮机发电量为100％的话,那么最上面和最下面的涡轮机的发电量分别为109％和93％;此外,风洞试验证明,由于采用这种建筑形式,双塔中轴线两侧各45o范围内的气流经过涡轮机时基本上都是与其正面相垂直的,从图所示的关于风速与涡轮机输出电功率的试验数据中可以看出：当风速在15m/s~20m/s时,涡轮机的电能输出功率最大;三座风力发电涡轮机每年可为大楼提供10％~15％的电力,即1100~1300兆瓦时,这些电力足以满足巴林300个家庭一年的用电量;尽管之前建成的一些生态摩天大楼如位于英国伦敦的St Georges Wharf上也安装了风力涡轮机,但将如此大尺寸的风力发电装置整合在商业建筑物上,巴林世贸中心仍属首次,也因此获得“大型规划中技术使用最佳奖”和“阿拉伯建筑世界”颁发的“可持续设计奖”;3 可持续设计相对于欧洲和其它世界范围内的可持续设计标准,巴林世贸中心并不能称得上是低炭排放建筑,但与其它中东地区的建筑相比,它除了安装有风力发电涡轮机外,还包含多项降低炭排放量的措施,现列举如下：1在室外环境和空调房间之间设置了缓冲空间,例如在大厅的上方和南侧设置了停车甲板,以此来降低热空气温度并减少空气对流传热；2玻璃幕墙外侧设置了尺寸比例恰当的遮掩设施；3悬挑阳台兼有遮阳功能；4在没有遮阳设施的外表皮上则使用了低遮阳系数的高性能太阳能玻璃,以此将太阳能热量的获得降至最低；5气密性高、可开启的窗户有助于冬季保温；6不透明的建筑构件采用性能较好的热绝缘材料；7建筑内部采用较厚的穿孔混凝土楼板,穿孔内铺设冷水降温系统,避开空调用电高峰期;8采用节能、高效、高频率的荧光灯具,并实行分区控制；9采用双重排水系统,将污水和废水分开排放,并将安装中水循环利用系统；10节水厕所；11入口处设置水池,对进入建筑内部空间的空气进行降温；12大面积的景观绿化降低场地的日光反射,产生氧气,并为停车场提供遮阳；13太阳能路灯;然而,巴林世贸中心令人瞩目之处不仅因为它所展现的绿色建筑设计理念,而且还因为它已成为巴林的标志性建筑,它的光辉甚至超越了近邻迪拜的一些主要建筑物,也唤醒了人们对巴林曾经作为波斯湾地区贸易中心的历史记忆;。

著名风能机构及网站[1]

著名风能机构及网站[1]1.602 insititute of wind energy technologies develop center (六0二所风能技术开发中心 )六0二所风能技术开发中心是六0二所的一个部门，有总体设计、空气动力、结构设计、动静强度、疲劳、测试等多个专业，主要负责六0二所风力发电机的设计、开发，先后完成100W、200W、500W、3000W 风力发电机组设计、制造，以及100W、200W、500W、3000W、10000W风力发电机叶片设计、制造。

并且已形成了一整套适合中国国情的风力发电机组设计和分析软件。

2.national wind power electricity information center (全国风力发电信息中心 )本网页含有大量的信息，包含了并网叶电场，发展规划，风电杂志，市场桥粱，相关网站等。

访问者可以就风能向本站发表你的文章。

3. (太阳能－－风能联合发电装置 [简体码] )本装置可取代利用燃烧柴油、汽油或煤的发电装置，可广泛应用于沿海岛屿、边防哨卡、游牧居住、旅游胜地等需要用电的场合。

由于充分利用大自然的太阳能和风能，省却了大量油、煤等资源的运输与消耗，避免了燃烧时而造成的大气污染，故本专利装置发展前景看好，第三世界也会大量需要。

4.California Energy Commission (美国加利福尼亚洲能源委员会 )5.National Wind Technology Center---NREL (美国国家可再生能源实验室国家风能技术中心 )该中心已成为全球风能研究最先进的机构。

网站提供详细的有关风力发电涡轮机的研究、发电场址、商贸信息、风能的市场分析、风力资源数据库、对鸟类的影响、以及风力发电机信息等。

6.Utility Wind Interest Group ( )7.Danish Windpower (丹麦风力协会 )这是一个非盈利性的协会，其宗旨是促进国内外风能的推广应用。

人教版2024年高考一轮复习地理考点《10欧洲西部、俄罗斯-区域地理专项练习》(解析版)

考点10 欧洲西部、俄罗斯一、单选题2019年11月，欧洲海上风能展在“风能王国”丹麦举行，丹麦（位置见左图)是世界上风力发电最发达的国家，也是当今世界最大的风电设备生产国之一。

丹麦2020年风电约占整体供电的50%,保持着风电比例最高的世界纪录。

丹麦目前筹划在北海建造世界上第一个人工风电中心，该中心是一个漂浮的人工岛，主要用于生产和储存风电。

据此完成下面小题。

1．丹麦安装海上风电机组（见右图)时，风机的受风面大多应朝向（）A．东北方向B．东南方向C．西北方向D．西南方向2．丹麦建立海上风电中心，给当地带来的较大负面影响是（）A．干扰海洋生物生存B．影响民航飞行安全C．使局部海平面升高D．使年降水总量减少3．目前，我国风力发电已向海洋进军，但还没有大规模商业应用，其主要影响因素为（）A．成本B．技术C．市场D．政策【答案】1．D 2．A 3．A【解析】1．根据图中地理位置可知丹麦位于北半球的盛行西风带，风向为西南风，风力发电机风翼的主要朝向为西南方向，D正确，ABC错误；故选D。

2．从示意图可以看出，单个风电机组伸入海底，对海底生物的生存产生影响，A正确；风电机组的叶片最高仅110米，不会影响到民航飞行，B错误；风力发电不会使局部海平面升高，C错误；丹麦的降水受盛行西风影响，海上风电场盛行的西风不产生影响，D错误；故选A。

3．海上风力发电要大规模商业开发，需要考虑投入与产出之比，且大规模开发，投资巨大，所以目前影响其大规模商业应用的主要因素是成本问题，A正确；目前我国风力发电已向海洋进军，说明我国已经掌握了海上风力发电的技术，B错误；我国东部地区经济发达，用电量大，而海上发电靠近市场，C错误；风能是清洁、可再生能源，受到政府政策的大力支持，D错误；故选A。

峡湾是冰川作用于山谷或河谷后，被海水淹没的“U”形谷。

峡湾狭长深邃，状似山谷，延伸到海中。

冰岛是世界上峡湾地貌较多的国家，共有109个峡湾。

下图为冰岛位置图和冰岛首都雷克雅未克附近的峡湾。

世界最大的十个风能发电

世界最大的十个风能发电厂世界最大的十个风能发电厂世界上最大的十个风电场，有八个位于美国，仅在得克萨斯州就有五个。

这十个风电场中只有一个是海上风电场，其他九个全是陆上的。

1、Alta风能中心，美国加利福尼亚州Alta风能中心(AWEC)在美国加利福尼亚州克恩县特哈查比，是目前全球最大的风力发电场，拥有1,020兆瓦的装机容量。

这个陆上风电场为Terra-Gen电力公司拥有和运营。

目前正在扩建中，使风电场的装机达到1,550兆瓦。

2、Shepherds Flat风电场，美国东俄勒冈该845MW风电场位于美国阿灵顿附近的东俄勒冈，是世界第二大风力发电场。

该风电场由Caithness能源公司开发，占地超过30平方英里。

3、Roscoe风电场，美国得克萨斯州Roscoe风电场位于美国得克萨斯州阿比林西南73公里，是目前世界上第三大的风力发电场。

这个781.5MW的风电场由德国EC R公司拥有和经营。

4、Horse Hollow风能中心，美国得克萨斯州位于美国得克萨斯州泰勒和诺兰县，是世界第四大风力发电场。

这个735.5MW的风电场由NextEra能源资源公司拥有和经营的。

5、Capricorn Ridge风电场，美国德克萨斯州Capricorn Ridge风电场，位于美国得克萨斯州可乐县，为世界第五大风力发电场。

这个662.5MW的陆上风电场由NextEra能源资源公司拥有和经营的。

6、London Array Offshore风电场，英国London Array Offshore风力发电场，是世界上最大的海上风电场。

拥有630兆瓦的产能，是世界第六大风力发电场。

它位于距肯特郡和埃塞克斯郡的海岸20公里之外的泰晤士河口，由丹麦Dong能源公司，德国E.On和阿布扎比的马斯达尔拥有和开发。

7、Fantanele-Cogealac风电场，罗马尼亚多布罗加该600MW的风电场在罗马尼亚多布罗加省，是世界上第七大风力发电场。

风力发电的发展史

金风科技股份有限公司
BONUS 30kW风力发电机风力发电机
BONUS 30kW风力发电机从 1980年开始制造，是现在制造商早期模型的代表。与丹麦大多数制造商相似， BONUS公司最初是一个农业机械制造厂。
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六、伟大的加利佛尼亚风暴
55KW风力发电机 NORTANK 55KW风力发电机 1980-1981年开发的55KW风力发电机的出现是现代风力发电机工业和技术上的一个突破。随着这种风力发电机的诞生，风力发电每度电的成本下降了约50%。 50% 风能工业变得越来越专业了，此外相应的由RISO国家实验室开发的欧洲风图谱对降低度电成本也是非常重要的。这张照片展示的是Nortank55kW风力发电机组独特的选址思维方式，这些风机安装在丹麦Ebeltoft镇的一个港口码头。
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风电期刊
世界上第一个风力发电期刊《Journal of Wind Electricity 》也是由Poul la Cour创立的。 1918年，丹麦约有120个地方公用事业拥有风力发电机，通常的单机容量是2035kW，总装机约3MW。这些风电容量当时占丹麦电力消耗量的3%。丹麦对风力发电的兴趣在随后的若干年逐渐减退，直到二次世界大战期间出现供电危机为止。
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海上风能的未来
海上风能开发是风电的一个非常有希望的应用，海上风能开发是风电的一个非常有希望的应用，对那些高人口密度和在陆地上很难找到合适安装地点的国家尤为如此。在海上的安装成本高得多，地点的国家尤为如此。在海上的安装成本高得多，但电量生产同样也很高。但电量生产同样也很高。丹麦电力公司已宣布了 2000年后将安装4000MW海上风电的计划年后将安装4000MW海上风电的计划。在2000年后将安装4000MW海上风电的计划。 4000MW的装机预计每年可发电13.5TWh，的装机预计每年可发电13.5TWh 4000MW的装机预计每年可发电13.5TWh，相当于丹麦电力总消耗的40%。于丹麦电力总消耗的40%。 40%

风力涡轮机

风力涡轮机风力涡轮机是一种利用风能转换成电能的设备，也称为风力发电机。

它是目前广泛应用于风能发电领域的一种装置，其作用是将风能转化为机械能，然后再转化为电能，为我们的生活和工业生产提供可再生清洁能源。

风力涡轮机通过风车叶片的旋转将风能转化为旋转能量，再通过轴将旋转能量转化为电能，从而实现风能的利用。

风力涡轮机主要由风车叶片、塔架、传动系统和发电机组成。

风车叶片是风力涡轮机中最重要的部件，它的设计和制造直接影响着风力涡轮机的发电效率。

目前市场上常见的风车叶片材料有玻璃钢、碳纤维等，采用这些材料可以提高叶片的强度和耐久性。

塔架是支撑风力涡轮机的重要组成部分，它能够将风车叶片置于适当高度，以便最大限度地捕捉到足够的风能。

传动系统则是将风车叶片的旋转能量传输至发电机的重要部分，一般采用齿轮传动或链传动的方式来实现。

发电机是风力涡轮机的核心部件，它将机械能转化为电能，供应给社会各个领域的用电需求。

风力涡轮机的工作原理很简单，当风吹过风车叶片时，叶片会受到风的作用力而旋转。

风车叶片的旋转会带动传动系统中的轴转动，进而驱动发电机工作。

发电机通过将机械能转化为电能来产生电流，并通过输电线路将电能传输到需要的地方。

在这个过程中，风力涡轮机可以根据风的强度和方向自动调整叶片的角度，以确保最大限度地捕捉到风能。

当风力不足时，风力涡轮机会停止工作，以保护设备的安全和延长使用寿命。

风力涡轮机具有许多优点。

首先，它是一种非常环保的能源利用方式，不会产生污染物和温室气体，有助于减少空气和水的污染。

其次，风力涡轮机利用的是风能，这是一种可再生的能源，几乎不会耗尽。

再次，风力涡轮机的建设和维护成本相对较低，可以为社会提供廉价的电能。

此外，风力涡轮机还能够分散发电，减少对传统能源的需求，提高能源的供给安全性。

然而，风力涡轮机也存在一些问题和挑战。

首先，风力资源的分布往往不均匀，有些地区的风能资源较为丰富，而有些地区则相对较少。

这就需要选择适宜的建设地点来最大程度地捕捉到风能。

酷到没天理的高空风电技术中国小公司反超谷歌

酷到没天理的⾼空风电技术中国⼩公司反超⾕歌酷炫的⾼空风电公司全球已经有50家过去两年时间，在美国、欧洲涌现了⼀批研发⾼空风电技术的公司，撇开成⽴时间较早的Makani Power、KiteGen不谈，新近涌现的公司有三四⼗家之多，经粗略统计，⾼空风能发电公司全球已经有50家。

⼤多数⼈对⾼空风电技术都很陌⽣。

2013年⾕歌⾸次以Google X为名宣布收购空中风⼒涡轮发电设备公司Makani Power，⾼空风电技术引起了⼩范围的公众关注。

但就像⾕歌眼镜、⾕歌Wifi热⽓球计划⼀样，科技发烧友认为，⾼空风电从技术⾛向商业化还需要很长时间。

⾕歌收购的Makani Power公司设计的空中风⼒涡轮发电设备美国NASA研发的⾼空风电飞机可能改变世界的能源技术欧美等发达国家的资本源源不断在⾼空风能发电技术上烧钱，主要是因为⾼空风能发电优势明显，很有可能是改变世界的能源技术：⾼空的风能密度是低空风能的⼗倍⾄百倍。

利⽤风能发电，需要考虑项⽬所在地的风能密度，风能密度低于200⽡/平⽅⽶，则不适宜发展风电。

随着海拔提⾼，优质空域的风能密度可以达到2000⽡/平⽅⽶。

如果进⼀步上升到万⽶⾼空，风能密度是百⽶空域的百倍。

以湖北宜昌某地2000年1⽉1⽇的风能数据为例，⾼度131⽶时，风速1⽶/秒，风能密度为0.64⽡/平⽅⽶，不具备开发价值；但当⾼度达到3000⽶以上时，风速会从百⽶⾼度的1⽶/秒提⾼到11⽶/秒，风能密度提⾼到627⽡/平⽅⽶，具有较⾼的开发价值。

⾼空风能由于密度⾼、设备轻量化、年利⽤⼩时数提⾼，理论上讲，风电效益会显著⾼于低空风电项⽬。

因此，2013全球风能理事会已经做出预测，认为⾼空风能是新⼀代的新能源技术，⾼空风能可在不同程度上消除现有新能源技术的缺点，且具有新的优点，将部分代替⽬前巨额的传统风能市场，是新能源领域的投资热点和发展⽅向。

⾼空风能与我国的⽤电格局存在着天然的匹配。

美国国家环境预报中⼼曾对全球的风能密度做过严密测算，显⽰我国的传统风能资源（100⽶）主要分布在内蒙、吉林、新疆和东南沿海较为狭窄的部分地区。

海上风力发电机的原理

海上风力发电机的原理海上风力发电是一种利用风力发电的技术，它将风能转化为电能，为人们的生产和生活提供了可持续、清洁能源。

它不仅可以取代传统的化石能源，降低碳排放，还可以缓解能源危机，提高能源安全。

那么，海上风力发电机是如何工作的呢？下面，我们来一探究竟。

一、风力发电原理海上风力发电机是利用风能来带动发电机转动，从而转换为电能。

在海上，因为风速更高、更稳定，因此风能也更加丰富，能够为风力发电机提供更加充足的能源。

二、海上风力发电机的工作原理海上风力发电机由塔架、浮式平台、涡轮叶片、机械传动系统和发电机等组成。

具体来说，海上风力发电机是根据下列步骤运作的：1. 风接触叶片，并使涡轮叶片转动，带动主轴转动。

2. 主轴通过机械传动系统，将转速增加并带动发电机转动。

3. 发电机转动时，将机械能转化为电能。

4. 电能通过海底电缆输送至岸上，供应给消费者。

同时，为了使风机在不同风速下能够始终稳定运行，风机还需要配备调节系统，通过改变叶片角度、变速传动等方式来控制发电机的转速。

三、海上风力发电机的优势相较于其他能源发电方式，海上风力发电机具有如下显著优势。

1. 无污染：由于其发电过程无废气、废水和噪声，它不会对环境和生态造成任何污染。

2. 稳定性强：海上风力发电机风速更高、更稳定，因此稳定性更加强，发电效率更高。

3. 占地面积小：相比于其他电站，海上风力发电机占地面积更小，因此更加适合建设在空间有限的城市周边海域。

4. 降低能源安全风险：积极推广利用海上风力发电机，可以减少对原油等传统化石燃料的依赖，降低能源安全风险。

四、海上风力发电机的发展前景如今，随着全球对清洁能源的需求不断增长，海上风力发电技术也得到了不断的发展和普及。

据统计，到2023年，全球海上风力发电装机容量预计将达到31.6GW，年均复合增长率达到26.8%。

而中国在全球海上风电领域也很有潜力，在不断加快海外风电电站建设的同时，国内海上风电也在逐渐崛起。

中国《超级工程》和《大国重器》介绍

中国《超级工程》第一集：港珠澳大桥这是中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁，这是由33根航母般巨大的沉管打造的世界上最长的海底隧道，这是最巧妙的东西人工岛修筑方案，港珠澳大桥的建造备受瞩目。

它将连起世界最具活力经济区，对香港、澳门、珠海三地经济社会一体化意义深远。

看不见的危险复杂的海床结构，恶劣的自然环境，超长的跨海距离，工程师们要挑战海上建桥的极限。

伶仃洋上的每一次台风、巨浪、地震甚至是海水侵蚀对它来说都是一次致命的威胁。

这里是世界上最繁忙的水道与航道之一，抵抗过往船只的撞击，保证航空的安全是工程师们必须接下的挑战。

它，改变生活为了航空的安全，桥梁的高度必须有所限制，而且一段深海航道也不够条件来修建大桥，工程师们提出了一个大胆而疯狂的想法：修建东西人工岛，联通跨海大桥与海底隧道。

港珠澳大桥势必会改变三地生活，香港会加快发展的脚步，澳门会走出来，珠海亦将面临更广阔的世界。

第二集：上海中心大厦这是一个关于上海的梦想，一个二十年前便开始的计划。

632米，这是中国人第一次把建筑造到600米以上，它也是世界最高的绿色超级摩天大楼。

这是工程师们关于垂直城市的大胆想象，第一次在超高层建筑中使用双层玻璃幕墙，打造东方“空中花园”，创造更为环保、舒适的未来空间。

Gensler事务所的“龙型”方案从全世界19个顶尖设计方案中脱颖而出，他们从哲学“极限”观念出发，打造大厦的愿景：“中国，永恒的未来”。

该设计首次将开放式花园引入高层建筑，19种绿色技术实现最高绿色大厦的梦想，解决摩天大楼20多年来造价高、能耗大等一系列负面效应。

它是未来的上海新地标。

关键词一：空中花园Gensler的设计师们将陆家嘴核心区域的开放式花园搬进摩天大楼之中，第一次在超高层建筑中使用双层玻璃幕墙保证了功能的实现，十多层做一次隔断，形成一个高挑、通透的中庭空间，这个空间集写字楼、酒店、零售、娱乐功能于一体，让人们尽享宽敞、舒适、悠闲的高空花园生活。