书城科普读物探索未知丛书-物理城堡二
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第20章 如何利用风能发电

风是人们常见的自然现象,它是地球上大气运动的形式。人类继牲畜力利用之后,就开始利用风力了。风能供电系统根据近代科学知识,太阳能辐射到地球表面,由于地球表面受热的差异造成温度的不同,加上气压之差别,大气便由气压高的地方向气压低的地方流动。水平方向的大气流动,就成为风。所以,风能是由太阳能辐射转化而来的。

风包含着很大的能量,如风速每秒9—10米的五级风吹到物体表面上,每平方米就产生大约10公斤的压力,风速每秒20米的八级风,每平方米的压力则达50公斤,台风的风速每秒可达50—60米,对物体每平方米产生的压力则可达到200公斤。由风引起的汹涌波涛对海岸的冲击力更大,有时每平方米可达20—30吨,甚至可达60吨。风的能量比人类迄今所能控制的能量高得多。全世界每年燃烧的煤所得到的能量,还不到同时期风能的千分之一。

我国对风能的利用有悠久的历史。我们看到沿海和江湖中行驶的帆船,就是对风能利用的一种形式。陆地上对风能的利用方式主要是架设风车,用它来碾磨粮食,灌溉和排水。我国西北地区多风,风车就很常见。

利用风能发电,这是近代的事。美国在风能利用方面已取得进展,如在美国南部新墨西哥州库内因顿镇建立了一座高达60米的塔,塔顶安装有长达20米的铝质螺旋翼涡轮机,在风速每秒8米的情况下,就可以发电200千瓦。而世界上最大的、结构最新颖的风力发电站,要算德国在基尔运河建造的风电装置。这个装置发电量为2千—3千千瓦,它的叶片旋转直径为100米。