风车的作用是风力发电吗(风力发电中的风车是什么运动)

生活中很多事情看似平凡，背后却隐藏着巨大的能量，比如风。

风是空气体流动引起的自然现象。一些日夜旋转的大风车正在将风转化为电能。它们是风力发电机。他们是如何将风能转化为电能的？

在本期节目中，我们将用风车模型来解释风力发电机上的叶片是如何在风的作用下产生压差来驱动叶片旋转的，揭示风力发电机是如何在低风速下发电并并网的。

——《解密风力发电》12月8日15:07播出。

解读风力发电

风力发电的原理是利用风力带动风车叶片转动，进而带动发电机发电。要了解风力发电的奥秘，首先要了解风。风是空气体流动产生的自然现象，但我们很少认为风有能量。这是一种无污染、可再生的自然能源。

早在公元12世纪，人们就已经利用风能通过风车提水灌溉和碾谷。现在，人们更有可能利用风能发电。但是，风的利用没有那么简单，风向非常复杂，风量时大时小，很难控制。

巨大的叶片旋转不是风推动的，而是升力推动的。

就像飞机的翅膀。

风力涡轮机的叶片从地面上看起来很小，但实际上它们非常大。普通的风力发电机叶片有40多米长，但目前最大的风力发电机叶片有100多米长，远远超过大型客机的机翼长度。那么风是如何驱动如此巨大的叶片旋转的呢？树叶里藏着怎样的玄机？

事实上，风并没有“推动”转子叶片，但由于叶片的横截面上下不对称，风在叶片上方通过时速度很高，在叶片下方通过时速度很低。这会造成叶片上面的压力低，下面的压力强，形成叶片上下表面的压力差，产生升力，使风轮旋转。

& lt& lt滑动以查看下一张图片>:& gt

风从四面八方来，风机如何保证发电？

要将风能转化为电能，仅靠独特的翼型设计是远远不够的。风力发电的前提是有风。众所周知，风向是不断变化的，风力的大小也是不断变化的。那么，风力发电机是如何利用来自不同方向和大小的不同风来发电的呢？它是如何找到最佳迎风角度来获得最大发电量的？

解读风力发电

风力涡轮机的风车必须迎风发电。需要测风系统来帮助风扇找到风。测风系统主要由风向标和风速计组成。风向标负责寻找风的方向。风扇工作时，首先通过风向标找到风的方向，然后通过偏航系统将机头旋转到迎风的方向。

风很复杂。风力发电机经常测量风向，旋转机头迎风，使风机更好地匹配风的特性。随着风向角的增大，发电量也会迅速增加。此外，风扇叶片也会旋转，帮助风扇更好地适应风。

风力发电机是如何将风能转化为电能的？发电机内部隐藏着怎样的科学原理？

直接驱动永磁技术

传统的风力发电机是利用风力带动风车叶片转动，经过增速器等多个齿轮组提高转速后，再带动发电机发电。这是一个漫长的传递过程，能量在传递过程中不可避免的会有损耗。而直驱永磁技术省去了齿轮箱等复杂的传动结构，大大降低了损耗，提高了发电效率，保证了运行的可靠性。那么，去掉变速齿轮箱后，这台发电机如何在低风速下发电呢？

直驱永磁发电的转子由1300多块磁钢组成，是永磁发电的核心部件。它们由稀土材料制成，可以在不消耗任何电能的情况下产生强大的磁场，从而保证了机组强大的发电能力。当风吹动叶片时，线圈不断切割磁力线，产生电能。这就是风能转化为电能的原因。

并入电网

我们日常生活用的电很稳定。如果电流不稳定，家用电器会受到不同程度的损坏，甚至会发生火灾。然而，风具有随机性和间歇性，这就给风能的预测带来了困难。风力发电机发出的电可以直接送电网给人们使用吗？

解读风力发电

12月8日15:07。

电网运行是有规律的，但就风机而言，由于风速等原因，产生的电流是无规律的。如果不处理并入电网，很可能引发事故。因此，为了将风力发电安全地并入电网供人们使用，需要对风力发电机侧电流和并网侧电流进行电箱处理。那么电箱是如何让风力发电机产生的不规则电流变得稳定的呢？

确实如此。

每周五15:07。

风机产生的电压是不断变化的，电网对进线电压有严格的要求。这时候就需要一个变压器来处理产生的风力。经过处理后，所有机组可以输出统一的电压，风力可以安全输送。

总结

风是如何带动巨大的叶片旋转的？

通过节目，我们可以详细了解风是如何驱动如此巨大的叶片旋转的。主要是因为空气流经过风轮，叶片产生升力，从而推动叶片旋转。在测风系统和偏航系统的共同作用下，风力发电机找到风向，适应风的锋面最大角度。此外，我们还了解了两种不同发电机的原理。

中国是一个风电大国。据估计，中国的风力发电总量超过20亿千瓦。随着陆上风电场的快速建设，人们正在开发丰富的海上风电资源，海上风电技术也逐渐走向成熟。未来中国东部沿海和水深50米以内的海域都有可能成为新的海上电厂。随着风力发电的逐步发展，风力发电将以其丰富的资源和良好的环境效益成为人们生活中的重要电源。

星期五

CCTV10科学教育频道

解读风力发电

08年12月

我明白了

解读风力发电

播出时间:12月8日15:07

监制/张广义编辑/刘李军

编辑/田楚云当心王晨(实习)