风能及其应用
建筑物的风能利用与应用
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建筑物的风能利用与应用风能是一种可再生的能源,通过有效地利用风力可以实现建筑物的低碳、可持续发展。
本文将探讨建筑物的风能利用与应用方面的相关内容。
一、风能利用的原理风能是由太阳辐射引起的,当地表温度不均匀时会形成气流,形成风。
建筑物的风能利用就是通过捕捉和转换风能来为建筑物提供动力和电力。
二、风能利用的方法1. 风能利用系统建筑物可以安装风力发电机组,将风能转化为电能。
风力发电机组通常包括机翼、风轮、发电机和塔架等组件。
风能被风轮捕捉后驱动发电机旋转产生电能,这种系统适用于高层建筑物或城市周边地区。
2. 风能利用设备建筑物顶部或立面可以安装风力抽风机、风力空调等设备,通过风能来实现建筑物的通风和空调系统。
这些设备可以利用风的流动来降低建筑物内部的温度,减少对传统空调系统的依赖,从而实现能源节约和环境保护。
3. 风能利用材料建筑物的外墙可以设计成带有小型风轮的太阳能板,这种设计可以将太阳能和风能相结合,实现多能源的利用。
通过这种方式,建筑物可以同时利用太阳能和风能,提高能源利用效率。
三、风能利用的优势1. 可再生性风能是一种可再生的能源,相对于化石燃料等非可再生能源,风能的利用对环境的影响更小,能够实现建筑物的可持续发展。
2. 无污染风能的利用不会产生污染物和温室气体的排放,对改善大气环境和减少温室效应具有积极作用。
3. 经济性相比于传统的能源供应方式,风能利用具有较低的运营成本。
一旦风力发电设备安装完毕,风能的获取几乎是免费的,可以降低建筑物的能源开支。
四、风能利用的挑战与解决方案1. 区域选择建筑物风能利用的效果受到环境条件的影响,如地理位置、地形和建筑物周边的障碍物。
选择合适的区域来实施风能利用是至关重要的。
2. 噪音和震动风力设备的运行可能会产生噪音和震动对周围环境造成干扰。
为了解决这个问题,可以采用高效静音装置和减振措施,以减少对建筑物和周围居民的影响。
3. 安全性风力设备的安装和维护需要谨慎处理,以确保使用过程中的安全。
风能的利用和开发
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风能的利用和开发风能是一种清洁、可再生的能源资源,被广泛应用于电力生产、供暖和水泵等领域。
随着全球对可持续发展的关注日益增强,风能的利用和开发已成为全球能源领域的热点话题。
本文将从风能资源、风能利用技术、风能发电系统以及风能的环境影响等方面展开探讨,旨在深入了解风能的利用和开发现状,推动我国风能产业的发展。
1. 风能资源风能资源是指风力发电系统可以利用的风力能量。
在全球范围内,风资源分布非常广泛,主要集中在陆地和海上。
陆地上的风资源受地形、气候和地表覆盖等因素的影响,呈现出明显的地域差异。
在我国,风能资源较为丰富的地区主要集中在西北、东北和华北等地,其平均风速在每秒5米以上,适合开展风能的利用和开发。
而海上风能资源具有稳定性强、能量密度高等优势,是我国发展海上风电的重要方向。
2. 风能利用技术风能利用技术是指通过将风转化为机械能或电能的技术手段。
目前,较为常见的风能利用技术主要包括风力发电和风能供热两种形式。
风力发电是将风动能转化为电能的过程,主要通过风力发电机实现。
而风能供热则是通过风力水泵等设备将风能转化为热能,用于供暖和热水等领域。
3. 风能发电系统风能发电系统是指将风能转化为电能的系统设备,主要由风力发电机组、发电控制系统、变流器、输电线路等组成。
在风力发电机组中,主要分为水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组两种类型。
水平轴风力发电机组结构简单,转动稳定,适用于较小风速条件下的发电;而垂直轴风力发电机组在起风速、停风速等方面表现更为优秀,适用于多种风环境。
4. 风能的环境影响风能虽然是一种清洁、可再生的能源资源,但其利用和开发也会对环境造成一定的影响。
首先,风力发电会产生一定的噪声污染,对周围居民和野生动物造成干扰。
其次,风力发电机组的建设和运行会占用一定的土地资源,可能对当地生态环境造成破坏。
因此,在推动风能利用和开发的同时,也需要充分考虑其环境影响,并采取相应的措施加以减轻。
5. 风能的发展趋势未来,随着全球对气候变化和能源安全的重视,风能的利用和开发前景十分广阔。
风能的开发与利用
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风能的开发与利用在当今世界,能源问题是全球关注的焦点之一。
随着传统能源的逐渐枯竭和环境压力的不断增大,寻找和开发可持续的清洁能源成为了人类社会发展的迫切需求。
风能,作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,正逐渐展现出其巨大的潜力和广阔的应用前景。
风能是什么?简单来说,风能就是空气流动所产生的能量。
当太阳照射地球表面时,不同地区的受热不均导致了大气的流动,从而形成了风。
风能的大小与风速的立方成正比,也就是说,风速增加一倍,风能将增加八倍。
因此,在风速较大的地区,风能的利用价值更高。
风能的开发利用历史可以追溯到很久以前。
早在古代,人们就利用风能来驱动帆船航行,以及通过风车来抽水、磨面等。
然而,真正意义上的现代风能开发始于 20 世纪。
在过去的几十年里,随着技术的不断进步,风能的开发和利用得到了迅猛的发展。
目前,风能的开发利用主要有两种形式:风力发电和风力提水。
风力发电是风能利用的最主要方式。
风力发电机组通常由风轮、发电机、塔架和控制系统等部分组成。
风轮是捕获风能的关键部件,其叶片的形状和设计直接影响着风能的转化效率。
当风吹过风轮时,叶片带动轮毂转动,进而通过增速箱将低速的旋转转化为高速旋转,驱动发电机发电。
发出的电能经过变压、整流等处理后,并入电网供用户使用。
风力发电具有许多优点。
首先,它是一种清洁、无污染的能源,不会产生二氧化碳、二氧化硫等有害气体和温室气体,对环境友好。
其次,风能是可再生的,只要地球存在大气环流,风能就不会枯竭。
此外,风力发电的成本在不断降低,逐渐具备了与传统能源竞争的能力。
然而,风力发电也存在一些局限性。
例如,风能的分布不均匀,一些地区风资源丰富,而另一些地区则相对匮乏。
同时,风能具有间歇性和不稳定性,风速的变化会导致发电量的波动,这给电网的稳定运行带来了一定的挑战。
为了提高风力发电的效率和稳定性,科学家和工程师们不断进行技术创新。
一方面,他们致力于改进风轮的设计和制造工艺,提高风能的捕获效率。
风能特点和用途
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风能特点和用途
风能是指利用风力进行动力转换,将风能转化为电能或机械能等形式。
风能具有以下特点:
1. 清洁环保:风能发电不会产生二氧化碳等有害气体,不会污染环境,是一种清洁而环保的能源。
2. 可再生性强:风能是一种可再生的能源,无需消耗燃料即可不断产生,相比化石燃料更加可靠。
3. 适用范围广:风能可以在陆地和海洋上进行利用,适用范围广泛。
4. 低维护成本:风能发电设备维护成本相对较低,投资回报周期短。
风能在能源领域的用途主要包括:
1. 发电:风能可以被转化成电能,用于家庭、企业和城市的电力供应。
2. 水泵:风能也可以被用于泵送水源,如灌溉、排水等。
3. 交通运输:风能也可以被应用于交通运输,如帆船、风车等。
4. 工业应用:风能可以被用于驱动各种工业机器和设备,如风力发电厂、风力水泵等。
总之,风能是一种清洁、可再生、适用范围广的能源,并且具有较低的维护成本,可以广泛应用于各个领域,是未来能源发展的重要方向。
风能发电的物理原理及应用
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风能发电的物理原理及应用引言风能作为一种可再生能源,具有非常广阔的应用前景。
而风能发电作为利用风能的主要方式之一,已经在全球范围内得到广泛应用。
本文将介绍风能发电的物理原理以及其在能源产业中的应用。
物理原理风能发电的物理原理基于风的动能转化为机械能,再进一步转化为电能的过程。
1.风的起源:风是由于地球表面受到不均匀的太阳辐射而产生的。
由于太阳辐射照射的角度和强度产生地表空气的温度差异。
温度差异导致空气从高温区向低温区流动,形成气流,即风。
2.风的动能:风在流动过程中具有动能,其大小与风速的平方成正比。
风能的大小可以通过风速来估计,风速越大,风能越大。
3.风力发电机的工作原理:风力发电机是将风能转化为电能的装置。
它通常由风轮、发电机和控制系统组成。
风轮通过叶片的转动捕捉风能,并将其转化为机械能。
机械能驱动发电机转动,最终产生电能。
4.发电机的转化过程:发电机利用电磁感应原理,将机械能转化为电能。
当发电机转动时,通过磁场与线圈的相互作用,产生电场,从而产生电流。
这种电流可以通过导线传输,并用于供电。
应用领域风能发电具有广泛的应用领域,以下是几个主要的应用领域:1.发电:风能发电是最常见的应用方式。
风力发电机可以通过并联或串联的方式,组成风力发电场。
风力发电场可以提供大范围的电力供应,包括家庭用电、工业用电以及城市的电力供应。
2.农村电气化:对于偏远地区或农村地区,供电是一个困难的问题。
由于风力资源较为丰富,利用风能发电可以为这些地区提供可靠的电力供应。
3.海上风电:海上风电是近年来兴起的一种新型风能发电方式。
由于海上风力资源更加稳定和丰富,海上风电具有更高的发电效率和可靠性。
4.船舶动力:利用风能驱动船舶前进是古老的航行方式,如帆船。
如今,风能发电可以用于船舶的动力系统,减少对化石燃料的依赖,实现更环保的航行。
5.冷却系统:风能可以用于冷却系统中的风扇。
通过利用风能提供强制风流,可以有效降低设备的温度,并提高能效。
风能在城市建筑中的应用研究
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风能在城市建筑中的应用研究在当今城市化进程不断加速的时代,能源需求日益增长,同时对环境的保护也成为了至关重要的课题。
风能作为一种清洁、可再生的能源,其在城市建筑中的应用具有巨大的潜力和研究价值。
城市建筑作为能源消耗的大户,如何有效地利用风能来降低能耗、实现可持续发展,成为了众多建筑师和工程师们关注的焦点。
风能在城市建筑中的应用并非一蹴而就,而是需要综合考虑多方面的因素,包括城市的地理环境、气候条件、建筑的形态和功能等等。
首先,让我们来了解一下风能的基本原理。
风能是由空气流动所产生的能量,其大小与风速的三次方成正比。
这意味着风速的微小增加都会带来风能的显著提升。
在城市中,由于建筑物的阻挡和干扰,风的流动变得复杂多样。
然而,通过合理的规划和设计,仍然可以利用这些风来为建筑提供能源。
在城市建筑中,风能的应用形式主要有两种:一是风力发电,二是自然通风。
风力发电是将风能转化为电能,为建筑提供电力支持。
这需要在建筑上安装风力发电机,通常选择在屋顶、外墙等位置。
然而,城市中的风速相对较低且不稳定,这就对风力发电机的性能提出了较高的要求。
目前,一些新型的垂直轴风力发电机在城市环境中表现出了较好的适应性,它们体积较小、噪音低,能够在较低风速下工作。
自然通风则是利用风的流动来实现建筑内部的空气交换,降低空调和通风系统的能耗。
在建筑设计中,可以通过合理设置窗户、通风口和风道,引导风进入建筑内部,并形成有效的通风路径。
例如,采用穿堂风的设计,让风能够顺畅地从建筑的一侧穿过到另一侧;或者利用中庭和竖井来促进空气的垂直流动,提高通风效果。
要实现风能在城市建筑中的有效应用,建筑的选址和布局至关重要。
选择开阔、风资源丰富的区域建设建筑,可以为风能的利用提供良好的基础条件。
同时,建筑之间的间距和排列方式也会影响风的流动。
避免建筑之间过于紧密的布局,减少风的阻挡和涡流的产生,有助于提高风能的利用效率。
建筑的外形和结构也对风能的捕获和利用有着重要影响。
中国风能的应用
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中国风能的应用中国风能的应用非常广泛,涵盖了发电、交通、建筑等多个领域。
以下是一些具体的例子:1、风力发电:风能是中国最主要的可再生能源之一,中国也是全球最大的风力发电市场之一。
风力发电不仅可以减少对化石燃料的依赖,降低环境污染,还可以通过国家相关政策获得一定的经济收益。
目前,中国已经建成了许多大型风力发电场,分布在沿海地区和一些内陆地区,如河北、江苏、辽宁等省份。
2、风能建筑:近年来,随着绿色建筑理念的兴起,越来越多的建筑开始利用风能。
比如,一些建筑采用了风能空调系统,利用室外风流推动空调系统的运转,从而降低建筑的能耗。
还有一些建筑在设计时就考虑到了自然通风,通过建筑布局和设计来引导风流,提高建筑的通风效率,减少对机械通风的依赖。
3、风能交通:中国的一些城市已经开始尝试利用风能来改善交通状况。
比如,一些城市开始推广使用电动自行车和电动公交车等新能源交通工具,这些工具可以利用风能进行充电或辅助行驶,从而降低对化石燃料的依赖。
此外,还有一些城市开始建设风能充电站,为电动汽车提供充电服务。
4、风能农业:在农村地区,农民可以利用小型风力发电机为农田灌溉提供动力,还可以利用风能来干燥农产品、驱动农业机械等。
这样一来,农民可以利用可再生能源来解决生产中的能源问题,降低生产成本,同时还可以为环境保护做出贡献。
5、风能水务:在水资源管理中,中国也已经开始利用风能。
比如,一些城市开始建设风能水泵站,利用风能来驱动水泵抽取水源,解决城市供水问题。
此外,一些地区也开始利用风能来推动海水淡化设备的运转,从而解决当地居民的饮用水问题。
总的来说,中国在风能应用方面已经取得了很大的进展,但仍然存在一些挑战和问题。
比如,如何进一步提高风能利用率和降低成本、如何更好地将风能与其他可再生能源相结合、如何加强技术创新和政策支持等。
相信随着技术的进步和社会的发展,中国在风能应用方面会取得更加显著的成果。
风能利用案例城市中的能源智慧应用
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风能利用案例城市中的能源智慧应用随着全球能源危机的日益加剧,寻找替代能源已成为全球都市发展的迫切需求。
在这一领域中,风能被视为一种可再生的清洁能源,因其在城市中的应用而受到广泛关注。
本文将通过展示几个风能利用案例,说明风能在城市中的能源智慧应用。
1. 风力发电汽车充电站随着电动汽车的普及,充电设施的建设成为城市发展的关键。
通过结合风力发电和汽车充电站的建设,城市可以实现清洁能源和交通的双重益处。
风力发电污染较小且资源可再生,通过建立充电站,可以直接从风力发电系统中获取电能。
这种应用不仅可以提供便捷的汽车充电服务,还能为城市提供更清洁、可持续的能源。
2. 风能供暖系统传统供暖方式如燃煤供暖会产生大量的污染物和二氧化碳排放,对环境和人体健康带来巨大的威胁。
与此相比,风能供暖系统可以减少温室气体的排放,带来更清洁、环保的供暖解决方案。
通过利用风力发电系统产生的电能来驱动供暖设备,城市可以实现能源智慧应用,并对环境产生更小的不良影响。
3. 风能灯光系统城市的照明系统对于资源消耗和能源浪费负有重要责任。
通过利用风能供电的灯光系统,可以有效减少能源消耗,并提升城市照明效率。
风能灯光系统采用风力发电机转换风能为电能,为城市提供稳定可靠的照明服务。
在夜间,风能灯光系统能够利用城市的自然风来产生电能,减少城市能源消耗和电力需求。
4. 风能建筑一体化传统的建筑设计常常忽略了能源利用效率和环境保护的因素。
通过将风能直接融入建筑的设计与构建过程中,城市可以实现能源智慧应用。
风能建筑一体化系统可以通过利用建筑外壳的风能收集装置,将风能转化为电能,为建筑供电。
此外,通过合理的建筑设计,能够最大限度地利用风力,提供通风、降温等舒适环境。
5. 远程风能供电远程地区通常面临着能源供应不足和能源运输困难的问题。
通过利用城市地理优势和风能资源,可以建立远程风能供电系统,解决这些地区的能源问题。
远程风能供电系统可以将城市中的风能转化为电能,并通过输电线路将电能传输至远程地区。
风能的应用原理
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风能的应用原理1. 什么是风能风能是指由地球大气层中的空气流动所携带的动能。
这种能量可以被捕捉和转化,用于驱动各种机械和发电设备。
风能被广泛应用于风力发电、船舶推进、灌溉、制造等领域。
2. 风力发电的原理风力发电是最常见和广泛应用风能的方式之一。
其基本原理如下:•风力涡轮机风力涡轮机,也称为风车,是风力发电的关键设备。
它由塔架、涡轮叶片和发电机组成。
当风吹过涡轮叶片时,叶片会受到空气动力学的作用力,从而转动涡轮轴。
这种机械能被转化为电能,通过发电机输出。
•传输和存储发电机产生的电能通过电缆传输到电网,供人们使用。
同时,也可以利用储能装置,如电池组,将电能存储以备不时之需。
3. 风能的利用方式除了风力发电,风能还有其他应用方式。
以下是一些常见的风能利用方式:•风能驱动车辆风能可以用于驱动一些设计特殊的车辆。
例如,帆船和风力车等。
这些车辆可以利用风力进行推进,而无需使用燃料。
•风能灌溉在农业领域,风能可以用来驱动水泵,提供灌溉水源。
通过捕捉风能,将其转化为机械能,进而驱动水泵,供应农田所需的水源。
•风能制造风能可以直接用于制造过程中的一些操作。
例如,利用风能进行物料输送、机械驱动、搅拌等。
这种利用方式能节约能源,并降低环境污染。
4. 风能的优势和局限性风能的应用有许多优势,也有一些局限性需要考虑。
•优势–绿色环保:风能是一种清洁的能源,不会产生污染物和温室气体。
–可再生:风能是可以再生的,不像化石燃料一样有限。
–分布广泛:风能可以在全球范围内利用,无需依赖特定地理地貌条件。
–经济可行:随着风力发电技术的进步,风能的成本不断下降,变得越来越具有经济可行性。
•局限性–受限资源:风能的可利用性与地理位置有关,一些地区可能无法充分利用风能。
–不稳定性:风能的生成是依赖气象条件的,存在风速波动的问题。
这可能导致发电不稳定,需要备用能源作为补充。
–用地需求:风力发电设备需要占用一定的用地资源,这对于人口密集地区可能造成一定的限制。
风能的应用
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风能的应用风能是一种可再生的清洁能源,具有很大的开发利用潜力。
风能的应用主要集中在风力发电、风力泵、风能干燥、风能制冷、风能提水、风能粉碎、风能运输等领域。
以下是风能应用的具体内容:1. 风力发电风力发电是风能最重要的应用之一,通过风力发电机组将风能转化为电能。
风力发电具有清洁、可再生、无污染、低碳环保等优点,在全球范围内得到了广泛的应用。
风力发电的原理是,利用风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,从而驱动发电机发电。
根据风力发电机组的不同,风速、风向等条件的不同,风能发电的效率也有所不同。
2. 风力泵风力泵是一种利用风能进行灌溉的设备,适用于缺水地区。
风力泵将风能转化为机械能,再通过机械传动将水输送到需要灌溉的地区,从而实现灌溉的目的。
风力泵具有节能、环保、操作简便等优点,因此在一些缺水地区得到了广泛的应用。
3. 风能干燥风能干燥是一种利用风能进行干燥的技术,适用于农业领域。
风能干燥具有节能、环保、干燥效率高等优点,因此得到了广泛的应用。
风能干燥的原理是,利用风吹过物体表面时,带走物体表面的水分,从而实现干燥的目的。
4. 风能制冷风能制冷是一种利用风能进行制冷的技术,适用于建筑领域。
风能制冷的原理是,利用温差效应和热力学原理,通过自然通风和热交换等方式,实现建筑物的制冷。
风能制冷具有节能、环保、舒适度高等优点,因此在一些建筑领域得到了广泛的应用。
5. 风能提水风能提水是一种利用风能进行提水的技术,适用于缺水地区。
风能提水的原理是,利用风力带动涡轮机旋转,再通过传动装置将水提取到需要的地方。
风能提水具有节能、环保、操作简便等优点,因此在一些缺水地区得到了广泛的应用。
6. 风能粉碎风能粉碎是一种利用风能进行粉碎的技术,适用于一些工业领域。
风能粉碎具有节能、环保、粉碎效果好等优点,因此得到了广泛的应用。
风能粉碎的原理是,利用风吹过物料表面时,通过高速气流将物料粉碎。
7. 风能运输风能运输是一种利用风能进行运输的技术,适用于一些特定场景。
风能的利用方式
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风能的利用方式风能是一种可再生能源,利用风能已成为世界各国发展清洁能源的重要方式。
在过去的几十年里,人们已经开发出多种利用风能的方式,以满足日益增长的能源需求,同时减少对传统能源的依赖。
本文将介绍几种常见的利用风能的方式。
1. 风力发电:风力发电是利用风力将风能转化为电能的过程。
通过安装在大型风力发电机上的叶片,当风吹过时,叶片会旋转,驱动发电机发电。
这种方式不仅可以为家庭和工业提供电力,还可以作为国家能源系统的一部分,为整个地区提供电力。
风力发电具有环保、可再生、无排放等优点,因此在全球范围内得到了广泛应用。
2. 风能储存:由于风能的不稳定性,风力发电并不能持续并且稳定地提供电力。
因此,风能储存成为解决这个问题的重要方式之一。
风能储存可以通过多种技术来实现,如压缩空气储能、电池储能和水泵储能等。
这些技术可以在风力充足时储存多余的电能,以备不时之需,提高风力发电的可靠性和稳定性。
3. 风能供暖:除了发电外,风能还可以用于供暖。
在一些寒冷的地区,人们可以利用风能为房屋提供暖气。
通过将风能转化为热能,可以使房屋保持温暖,减少对传统能源的依赖。
这种方式不仅能够降低能源消耗,还可以减少温室气体的排放,对环境更加友好。
4. 风能泵水:风能还可以用于泵水。
在一些干旱地区,人们可以利用风能将地下水或水源抽取到地面上,用于农田灌溉、家庭用水等。
这种方式可以解决水资源短缺的问题,提高农田产量,改善生活条件。
5. 风能航行:风能还可以用于航行。
在古代,人们利用风力驱动帆船进行航行。
如今,虽然航行方式已经发生了很大的变化,但是利用风能进行航行的概念依然存在。
例如,一些现代帆船和风能助推船利用风力进行航行,减少对化石燃料的依赖,减少航行对环境的影响。
利用风能的方式多种多样,可以应用于电力、供暖、泵水和航行等不同领域。
随着科技的不断进步和创新,相信未来还会有更多新的利用风能的方式被开发出来。
风能的利用不仅可以满足能源需求,还可以减少对传统能源的依赖,保护环境,促进可持续发展。
风能的原理和应用
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风能的原理和应用一、风能的原理风能是一种可再生能源,是指通过风的气流运动来产生能量的一种形式。
风能的产生与地球的自转和太阳辐射导致的温度差有关。
在太阳辐射影响下,地球的不同地区表面受到的热量不均匀,形成不同的气压分布。
这使得大气形成了气流,其中的风就是一种表现形式。
风能的原理主要包括以下几个方面: 1. 温度差异:地球的不同地区受到的太阳辐射量不同,造成气流中存在温度差异,从而形成了风。
2. 高低压差:在地球表面的不同区域,由于温度差异导致空气密度不同,形成高压区和低压区。
风就是由高压区向低压区的气流运动。
3. 科里奥利力:由于地球自转,气流在北半球受到科里奥利力的影响,呈逆时针方向偏转;在南半球则呈顺时针方向偏转。
二、风能的应用风能作为一种清洁的能源形式,具有很多应用,目前主要包括以下几个领域:2.1 风力发电风力发电是风能最常见、应用最广泛的形式之一。
通过设置风力发电机组,利用风的能量驱动发电机转动产生电能。
风力发电具有环保、可再生、分布广泛等优点,同时也面临着需要稳定的风能资源、风力发电机组的维护和管理等挑战。
2.2 风能供暖利用风能进行供暖是一种低碳、环保的方式。
通过利用风能驱动热泵或风能供暖设备,将风能转化为热能,提供供暖服务。
这种方式不仅能减少对传统能源的依赖,还能减少温室气体的排放。
2.3 风能供水在一些干旱地区,利用风能进行供水是一种有效的方式。
利用风能驱动风能供水系统,将地下水或咸水抽取上来进行处理和利用,满足当地居民的日常用水需求。
2.4 风能车辆风能也可以应用于交通工具中,实现清洁、环保的出行方式。
例如,风能汽车利用风能驱动车辆前进,减少了对传统燃料的依赖,并减少了尾气排放。
2.5 风能灯风能灯是利用风能发电的一种照明设备。
通过将风能转化为电能,供给灯具发光。
相比传统的照明方式,风能灯不需要外部电网供电,具有较低的能耗和较长的使用寿命。
三、风能的优势和挑战风能作为一种可再生能源,具有许多优势,但也面临一些挑战。
风能发电的优势和应用领域
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风能发电的优势和应用领域随着全球对可再生能源的需求逐渐增加,风能作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛的关注和应用。
风能发电以其独特的优势,不仅实现了能源的可持续利用,还为人类创造了更加清洁和可靠的能源供应。
本文将重点探讨风能发电的优势和应用领域。
一、风能发电的优势1. 环保与清洁:与传统的化石燃料发电相比,风能发电不会产生有害气体和温室气体排放,对大气环境没有污染,减少了对全球气候变暖的负面影响。
2. 可再生与可持续:风是一种源源不断的能源,不会因为消耗而枯竭,具有可再生和可持续的优势。
通过捕捉和利用风能,可以满足人们对能源的需求,减少对有限能源资源的依赖。
3. 高效利用土地:风力发电站占地面积相对较小,可以在农田、山区、海岸线等不适合农业和建筑的区域进行建设。
这样不仅可以减少土地资源的浪费,还可以为当地经济发展和就业创造机会。
4. 经济成本低:与燃煤、燃油等传统能源相比,风能发电的经营成本较低。
虽然初始投资较高,但长期运行下来,风能发电可以实现较快的回报,对于能源市场而言,具有较高的竞争力。
二、风能发电的应用领域1. 家庭和小型商业用途:风力发电可以用于家庭和小型商业场所的电力供应。
通过安装适量的风力发电设备,可以满足日常用电需求,减少对传统电网的依赖,同时降低能源开支。
2. 大规模发电项目:风力发电也可以应用于大规模的发电项目中。
风力发电场通常由多台风力发电机组成,通过并网发电,将产生的电能输送到电网中,为大范围地区提供清洁能源。
3. 岛屿和偏远地区电力供应:对于许多岛屿和偏远地区来说,传统电力供应方式不太可行且昂贵。
而风能发电可以在这些地区实现独立供电,减少能源依赖,降低成本,并为当地居民提供清洁能源。
4. 工业生产和运输:风能发电可广泛应用于工业生产和运输领域。
例如,将风能用于制造车间或工业生产线的电力供应,可以降低能源成本、减少污染,提高持续性和可靠性。
5. 农业和水资源管理:风能发电技术可以用于农田灌溉系统、水资源管理设施等方面。
风能的利用方式
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风能的利用方式风能是一种可再生的能源,利用风能进行发电已成为一种常见的方式。
除了风力发电,风能还可以用于其他许多领域。
本文将探讨风能的几种利用方式。
一、风力发电风力发电是目前最常见、最成熟的风能利用方式。
通过将风能转化为机械能,进而转化为电能。
风力发电利用风能带动风机转动,产生电能。
在风机的旋转过程中,风机叶片将风的动能转化为机械能,驱动发电机旋转,产生电能。
风力发电具有环保、清洁、可再生等优点,近年来得到了广泛的应用和发展。
二、风能驱动的海水淡化装置风能也可以用于驱动海水淡化装置。
在海水淡化过程中,需要消耗大量的能源。
传统的海水淡化方式通常使用化石能源,而风能可以作为一种替代能源。
通过利用风能驱动海水淡化装置,可以将海水转化为淡水,解决水资源短缺的问题。
三、风能驱动的泵浦系统风能还可以用于驱动泵浦系统,将地下水或水源从低位抽到高位。
在一些偏远地区或没有电力供应的地方,利用风能驱动泵浦系统可以提供水源供给。
这种方式不仅环保,而且降低了能源成本,为无电地区提供了可靠的水源。
四、风能驱动的船舶风能可以用于驱动船舶,减少对化石能源的依赖。
通过利用风能驱动帆船,可以降低航行成本,减少污染排放。
在一些航行距离较短的地区,使用风能驱动船舶是一种经济、环保的选择。
五、风能供暖系统在一些寒冷地区,风能可以用于供暖。
通过利用风能驱动供暖系统,将风能转化为热能,为人们提供温暖的居住环境。
这种方式不仅环保,而且减少了能源成本,提高了能源利用效率。
六、风能驱动的水力发电除了风力发电,风能还可以用于驱动水力发电。
在一些地区,水资源丰富,但缺乏电力供应。
通过利用风能驱动水力发电系统,将风能转化为水能,产生电能。
这种方式可以充分利用水资源,同时减少对化石能源的依赖。
风能的利用方式多种多样,可以用于风力发电、海水淡化、泵浦系统、船舶驱动、供暖系统和水力发电等领域。
这些利用方式不仅具有环保、清洁的特点,而且可以降低能源成本,提高能源利用效率。
风力的应用作用
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风力的应用作用
风力的应用有很多作用,包括但不限于:
1. 发电:利用风力驱动风力发电机转动,将机械能转化为电能。
风能是一种可再生能源,可以替代传统能源,减少对石化能源的依赖,减少碳排放。
2. 风能泵:利用风力驱动泵浦,将地下水或其他液体提升到地面,用于灌溉农田、供给居民用水等。
3. 风能驱动:利用风力驱动车辆或船只行驶。
风帆帆船可以通过改变帆的角度和舵轮的角度来调整航向和船速,节省燃油并降低对环境的污染。
4. 通风与通气:利用自然风力进行通风与通气,调节室内空气质量,保持舒适的室内环境。
5. 空调能量回收:利用风能回收室内空调排出的废热或烟气,驱动风轮转动,再利用风能进行空调制冷或制热。
6. 风能水处理:利用风能搅拌和氧化,改善污水和废水的处理效果,促进污水处理设备的运行。
7. 风力研磨:利用风力旋转研磨机械,对谷物、麦芽等进行研磨加工。
8. 风能安全检测:利用风能驱动气象观测仪器,测量风速和风
向,为气象、航空等领域提供重要的数据。
风力的应用可以带来很多经济和环境效益,通过利用风能资源,可以减少对化石燃料的依赖,降低能源消耗和碳排放,同时也能创造就业机会和经济增长。
风能发电在能源转型中的作用与应用
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风能发电在能源转型中的作用与应用随着人类对清洁能源的需求不断增长,风能发电作为一种可再生和环保的能源形式,逐渐成为能源转型中的重要组成部分。
本文将从风能发电的作用和在能源转型中的应用方面进行论述。
一、风能发电的作用1.1 节约能源资源风能是一种永无止境的资源,通过收集和利用风能发电,可以减少对传统化石燃料的依赖,节约能源资源的消耗。
1.2 减少环境污染相比传统的燃煤发电和核能发电,风能发电不会产生二氧化碳、硫化物等温室气体和污染物,有利于减少空气污染,保护生态环境。
1.3 促进可持续发展风能发电是可持续发展的重要组成部分,通过利用风能进行发电,可以减少对非可再生能源的依赖,推动能源产业的可持续发展。
二、风能发电在能源转型中的应用2.1 提供清洁能源风能发电可以替代传统的燃煤发电和核能发电,为社会提供清洁、可再生的能源,并减少对化石燃料的需求,降低碳排放。
2.2 推动能源结构优化通过风能发电的应用,可以推动能源结构的优化调整,降低对传统能源的依赖,提高新能源在能源供应体系中的占比,实现能源结构的多元化和可持续发展。
2.3 促进经济增长风能发电的建设和运营为经济发展提供了新的机遇。
投资和建设风力发电场带动了相关产业链的发展,创造了就业岗位,促进了经济增长。
2.4 增加能源供应安全通过风能发电的应用,可以增加能源供应的多样性和灵活性,降低对进口能源的依赖,提高能源供应的安全性和稳定性。
2.5 降低能源成本风能发电具有较低的运营成本和较短的回收周期,通过规模化建设和技术创新,可以进一步降低风能发电的成本,提高能源的经济性。
结论:风能发电作为清洁、可再生的能源形式,在能源转型中发挥着重要的作用。
通过风能发电的应用,可以节约能源资源、减少环境污染、促进可持续发展、提供清洁能源、推动能源结构优化、促进经济增长、增加能源供应安全和降低能源成本。
因此,在能源转型过程中,应充分利用和发展风能发电,以实现可持续、环保的能源发展目标。
风能发电的优势与应用前景
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风能发电的优势与应用前景随着全球对可再生能源的需求日益增长,风能发电作为最具潜力和广泛应用的清洁能源之一,受到了越来越多的关注和重视。
本文将探讨风能发电的优势以及其在未来的应用前景。
一、风能发电的优势1. 环保清洁:相比传统化石燃料发电厂,风能发电不产生温室气体和有害排放物。
它是一种完全绿色、环保清洁的能源形式,对于减少大气污染、改善空气质量具有显著的积极影响。
2. 资源丰富:地球表面上的风能资源是充足而丰富的,无论是海岸线、高海拔地区还是平原和山区,都可以发现充足的风能。
相比之下,煤炭和石油等化石燃料资源正在日益枯竭,且开采过程对环境造成巨大破坏。
3. 可再生可持续:风能属于可再生能源,风不会因为风动不了而枯竭。
只要地球上还有风,就能持续利用风能发电。
这使得它成为一种可持续发展的能源选择,有助于降低对有限资源的依赖。
4. 可调度性强:虽然风能受天气条件的影响,但通过科学规划和技术手段,可以实现风能发电的可调度性。
通过合理的风电场布局和多元化的能源调度系统,可将风能融入电力系统,并满足电力需求的稳定性和灵活性。
二、风能发电的应用前景1. 国家政策支持:许多国家都制定了鼓励和支持可再生能源发展的政策。
例如,中国提出“绿色发展”战略,力求实现能源结构优化升级,大力发展风能发电,预计到2030年将实现风电装机容量达到2100万千瓦以上。
2. 巨大市场需求:随着全球经济和人口的增长,对电力的需求也在不断增加。
而风能作为一种成熟的清洁能源技术,具有很强的市场竞争力。
无论是城市还是乡村,都可以建设风电场,满足当地的电力需求。
3. 技术进步:近年来,风能发电技术得到了快速的发展和进步。
风机的效率和产能不断提高,新型的涡轮机和风电叶片使得风能的利用效率更高。
同时,储能技术的进步和智能化的电力系统管理,使得风能发电更加可靠和稳定。
4. 区域发展带动:风能发电场的建设和运营需要大量人力资源,将会促进当地经济的发展和就业机会的增加。
风力发电的应用及原理
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风力发电的应用及原理1. 引言风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源,相比传统的能源来源,它具有环保、清洁、可再生等优势。
本文将从风力发电的应用领域和原理两个方面进行介绍。
2. 风力发电的应用风力发电目前已广泛应用于以下几个领域:2.1 发电场所风力发电主要应用于以下几个场所:•乡村和偏远地区:由于乡村和偏远地区通常没有稳定的电力供应,使用风力发电可以满足当地居民的电力需求。
•工业区和商业区:一些工业区和商业区为了减少能源成本和环境影响,选择使用风力发电作为主要的电力来源。
•海上和陆上的风电场:通过在海上或陆地上建立大型风力发电场,可有效利用风能资源。
2.2 个人家庭应用随着技术的发展,个人家庭也可以选择安装小型的风力发电设备来满足部分电力需求。
这些设备一般安装在屋顶或庭院中,通过捕捉周围的风能转化为电能。
2.3 移动设备和船舶为了满足移动设备和船舶的电力需求,一些新型的风力发电设备也被广泛应用。
比如在露营车、船只和移动通信塔上都可以看到风力发电设备的身影。
3. 风力发电的原理风力发电的原理是将风能转化为机械能和电能,主要包括以下几个步骤:3.1 风机叶片的捕捉风力发电设备的核心是风机,风机有多个叶片,当风经过叶片时,叶片会捕捉到风的动能。
3.2 叶片的旋转叶片捕捉到风的动能后,会开始旋转。
叶片的形状和数量可以影响到风机的效率和输出电力。
3.3 发电机的转动叶片旋转的同时,通过与之连接的发电机也会开始转动。
发电机内部的线圈会在旋转的过程中产生感应电流。
3.4 电能的输出通过发电机内部的电路,产生的感应电流被转化为稳定的交流电。
然后通过变压器和电网连接,将产生的电能输出供应给用电设备。
4. 总结风力发电是一种环保、清洁、可再生的能源形式,已广泛应用于乡村、工业区、商业区、个人家庭以及移动设备和船舶等领域。
其原理是通过捕捉风能、旋转叶片、发电机转动以及输出电能的过程实现的。
随着技术的进步,风力发电有望在未来发挥更重要的作用。
风能的应用领域及原理
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风能的应用领域及原理1. 引言风能是一种清洁、可再生的能源,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍风能的应用领域及其原理,以便更好地了解和利用这一可持续发展的能源。
2. 风能的应用领域风能的应用领域多种多样,以下是其中一些主要的应用领域:2.1. 发电风力发电是最常见的风能应用领域之一。
通过利用风轮驱动发电机,将风能转化为电能。
风力发电已经成为一种可靠的清洁能源替代传统的化石燃料发电方式。
2.2. 农业风能在农业领域的应用主要包括风力泵和风力破碎机。
风力泵可以用来提取地下水,用于灌溉农田和饮用水。
风力破碎机则可以用来碾磨谷物,加工农产品。
2.3. 供暖和空调风能也可以用于供暖和空调系统。
通过利用风能驱动风扇或风机,将热空气或冷空气循环输送到室内,实现室温的控制和调节。
2.4. 航运在航运领域,风能可以被用作船只的动力源。
一些帆船和航海训练船利用风能推动船只前进,减少对传统燃料的依赖,降低环境污染。
2.5. 建筑领域风能在建筑领域的应用主要体现在风能发电和被动式风能利用。
一些建筑物通过安装风力发电装置,将风能转化为电能供给建筑内部使用。
被动式风能利用则是通过建筑的设计和布局,利用自然风力实现室内通风、采光等目的。
3. 风能的原理风能的转化和利用依赖于风的运动和风的动能,其原理可以简要概括如下:1.风的形成:风是由于大气气压差引起的气体运动。
气压差使得空气从高压区向低压区运动,形成了风流。
2.风能的转化:风能是风流具有的动能,可以通过风轮、风扇等装置将风能转化为其他形式的能量,如电能、机械能等。
3.风能的利用:通过合适的装置和技术,可以将风能应用于发电、泵水、驱动机械等领域,实现对能源的利用和应用。
风能的转化和利用过程需要考虑风速、风向、场地条件等因素,以确保系统的稳定性和效率。
4. 结论风能作为一种清洁、可再生的能源,具有广泛的应用前景。
本文介绍了风能的应用领域及其原理,包括发电、农业、供暖和空调、航运、建筑领域等。
风力发电的原理与应用
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风力发电的原理与应用风力发电是一种利用风能转化为电能的技术,它已经成为可再生能源领域中最为重要的能源之一。
本文将介绍风力发电的基本原理和应用。
一、风力发电的原理风力发电的原理是利用风能驱动风力发电机转动,进而产生电能。
风力发电机一般由风轮、轴、发电机、塔架和控制系统等组成。
1. 风轮:风轮是风力发电机的核心部件,它由多个叶片组成,可以捕捉风能并转化为机械能。
2. 轴:轴连接着风轮和发电机,它将风轮转动的动力传递给发电机。
3. 发电机:风力发电机使用转动的机械能驱动发电,将机械能转化为电能。
常用的发电机类型包括同步发电机和异步发电机。
4. 塔架:塔架是风力发电机的支撑结构,是将风轮安装在离地面较高位置的关键部件。
5. 控制系统:风力发电机的控制系统负责监测风速、控制风轮的角度和转速等参数,以确保风力发电的安全运行。
二、风力发电的应用风力发电作为一种清洁、可再生的能源,已经在全球范围内得到广泛应用。
以下是风力发电的主要应用领域:1. 发电厂:风力发电厂是利用风能进行大规模发电的场所。
风力发电厂通常由多台风力发电机组成,并连接到电网中,实现电能的供应。
2. 农村和偏远地区电力供应:对于一些偏远地区和无法接入传统电网的农村地区,风力发电成为解决电力供应问题的有效手段。
通过建设风力发电机组,可以为这些地区提供稳定的电力供应。
3. 工业和商业领域:风力发电也被广泛应用于工业和商业领域,为大型工厂、商业建筑和商业区提供电力供应,降低能源成本并减少环境影响。
4. 家庭和小型应用:风力发电机也可以用于家庭和小型应用。
小型风力发电机可以设置在住宅或农场附近,满足个人或小型机构的电力需求。
5. 海上风电:海上风电是近年来兴起的发展方向。
由于海上风能资源更加丰富,同时避免了陆地使用和环境影响等问题,海上风电具有巨大的发展潜力。
总结:风力发电的原理是利用风能转化为电能,通过风力发电机的转动产生电能。
风力发电被广泛应用于发电厂、农村地区、工业和商业领域,以及家庭和小型应用等领域。
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风能及其应用
随着全球气候变暖,环境日益恶化,能源逐渐减少,加之开采能源所带来的环境污染严重,越来越多的国家开始提倡使用绿色再生能源。
绿色能源包括生物能、氢能、海洋能、潮汐能、地热能、太阳能、风能等,本文将就风能及其应用展开分析与研究。
标签:气候变暖环境污染再生能源绿色能源风能
前言
联合国1980年召开了“新能源和可再生能源会议”,对新能源做出如下界定:以材料和技术为基本,使绿色可再生能源取得更好利用和开发,进而取代对环境有污染的化石能源,主要开发地热能、海洋能、太阳能和风能等。
开发利用新能源得到了全世界的重视,我国作为世界能源消耗第一大国,对新能源的开发利用是当前重中之重的任务,因此,科学合理的开发利用风能对我国目前的社会经济发展具有十分重要的意义。
一、风能概念分析
自然界中的能源分为可再生能源和不可再生能源两种,不可再生能源是指短期内无法恢复,需要经过长时间才能恢复的,在自然中不能再生的能源,主要有石油、天然气、煤等对环境造成污染的能源;可再生能源指自然界中可不断再生、取之不尽用之不竭、可持续循环利用的能源,主要有生物质能、地热能、太阳能、风能等[1]。
风能是指主要靠太阳光照射在地表,而由于地球表面的地形地域不同,气流气候的差异,进而形成各个地区之间的温度差异,冷空气和热空气相遇,空气形成对流即形成风能。
二、风能的应用
风力取水。
从古至今风力取水是应用最普遍的。
十二世纪时,为了解决人口、牲畜的用水和农田灌溉,风力取水得到很大的发展,至今荷兰仍有着风车王国的称号;风力发电。
风力发电已成为现今风能应用的主要形式,世界各国都对风能发电的运用具有高度的重视,在我们的生产生活中随处可见风能的应用,如路灯照明等。
风能发电的主要设备有:调节器、发电机、传动机、风机、塔架(基建、逆变器、蓄电池、其他设备自由选择)等。
风力发电有三种运行方式:独立运行方式、风力发电组合、风力发电并入常规电网[2];风帆助航。
有些船舶至今还沿用着风帆,有的国家在万吨级的货船上采用风帆助航,节油达到了15%。
风力制热。
高纬度地区的热水消耗是较大的,目前风力制热有三种方式:一是将发电机发的电能通过电阻丝发热;二是将空气压缩转换成热能;三是风力机的摩擦产生热能。
三、风能的优势
至今,世界经济能源的支柱依然是石化能源,但是煤、天然气、石油等石化能源是不可再生能源,且对环境有着严重的污染,还会造成全球气候变暖。
全球气候变暖,两极冰川开始融化,海平面开始上升,导致人类的生存环境日益恶化,生物多样性也受到威胁。
目前,人类开发利用可再生绿色能源是当务之急的,而风能作为绿色可再生能源的一种,已受到全世界的重视。
开发风能的优势有几点:一是风能环保节能;二是风能为可再生绿色能源;三是风理发电的设备并不是立体化的,可保护生态环境;四是风能发电的成本低,适合大量的投产[3]。
但风能发电也有一些劣势,风速不稳定、转化效率较低、设备不成熟、要求开阔和地势较高的地形等也制约了风能的开发。
四、风力发电的发展趋势
1.我国风能发电趋势
我国作为能源消耗大国,石化能源的消耗为世界第一,预计在未来较长的时间中,我国的能源消耗仍然将保持高速的增长,在2020年将达到45亿t标准煤、2030年将达到58亿t标准煤、2050年将达到70亿t标准煤,如不改变现有的能源消费结构,对环境的污染将越来越严重。
据我国能源网消息,1-9月,全国风电新增并网容量858万千瓦,到9月底,全国累计并网容量8497万千瓦,同比增长22%;1-9月,全国风电上网电量1060亿千瓦时,同比增长7.6%;弃风电量86亿千瓦时,同比下降28.3亿千瓦时;平均弃风率7.5%,同比下降3.36%;平均利用小时数1336小時,同比下降196小时。
故对风能的开发和利用非常必要,特别是在我国风力资源富有的地区,例如:东南沿海和附近岛屿、新疆和内蒙地区,政府应加大投资力度。
2.全球风能发电趋势
西欧国家是全球风能应用较早和发展迅猛的地区,在欧洲的一些国家中,如西班牙、法国、丹麦和荷兰等国,专家预计,未来几年内,风能将作为其最主要的能源之一。
虽然风能发电只占全球发电量的百分之一,然而随着风能发电技术的不断完善,将来必定能在世界发电量中占有较大的比重。
预计在五年后,风能发电将占全球发电量的百分之十,并能够减少排放二氧化碳将近200亿吨。
五、风能的发展措施
针对风能的发展,我们可以通过以下几个技术点改进:第一、改进水平风力发电机组,其具有转轴短、转化率高、更能节省资金的优势;第二、开发利用海上风力发电技术,技术的不断改革,成本将会不断的降低,经济性较高;第三、采用垂直风力发电机,其新型的材料和结构,能够使发电机抗13级以上的台风、无噪音、微风启动且不受风向的影响[3]。
我们可以举其中一个例子,海上风力发电技术:海上风能资源丰富,且地域广阔没有任何的障碍物,而陆地上的风力发电几乎处于饱和的状态,海上风能发电必然成为将来发展的重点,人类风能发电向海上发展是时代潮流,加上以上技术点的改进,定能改善风力发电过程中风
力不稳定、转化率较低、设备不成熟、地势要求高等因素。
结束语
综上所述,我们对风能是什么、风能主要应用、为何要发展风能、风能的发展趋势、如何发展风能都有了一些认识。
但是风能在发展过程中依然存在着诸多的问题,如技术不成熟、成本高、经济性低等。
通过本文的阐述,希望能为我国风能利用相关部门提供一些参考,从而降低我国对石化能源的需求,提高我国风能发电技术的水平,以减少环境的污染并提高我国人民的生活质量。
参考文献
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[3]何宗敬.Rayleigh分布修正式及其在风能计算中的应用[J].浙江农业大学学报,1995,05(02):187-190.。