風能 - 簡介

在古代，風被用來推動船隻的帆。在本章中，我們將瞭解如何利用風能發電。

渦輪機將風的動能轉換為有用的機械能。這種能量可以以機械形式使用，或者可以用來轉動發電機渦輪機並提供電力。就像在水力發電系統中一樣，風能是透過將風動能轉換為機械能來利用的。

風力渦輪機主要分為兩種型別：水平軸風力渦輪機和垂直軸風力渦輪機。如今，安裝了大量風力渦輪機的區域，即風力發電場，正越來越多地出現。

風特性

風有一些普遍的特性，另一些則更特定於地點。一些特定於地點的特性包括：

• 平均風速 - 雖然它不能給出分佈情況，但它可以估算年度風能產量。

• 風速分佈 - 有三個方面，即年度、晝夜和季節特徵。在選擇地點時，瞭解風速變化和範圍是必要的。

• 湍流 - 這是風以不可預測的模式發生混亂運動。湍流是由風運動的不斷變化的特性造成的，這些特性會影響能量產生和葉片的疲勞。

• 長期波動 - 不規則的風導致不可預測的能源供應。在安裝風力渦輪機之前，應研究該區域是否存在恆定的風通量。

• 風向分佈 - 這對於葉片的定位更為重要，尤其是在水平軸型別中。

• 風切變 - 切變是指風向、風速或最大速度發生變化的高度。

風速模式

風模式很重要，通常使用風譜進行分析。風譜的高值表示在給定時間間隔內風速發生較大變化。如果在圖表上表示，峰值則描繪了隨時間發生的湍流。

風速分佈

有三種分佈：

• 晝夜 - 由白天和晚上溫度差異引起。

• 低壓區 - 沿沿海地區以四天為間隔出現。

• 年度 - 分佈取決於緯度。