新能源是一個熱門話題,風(fēng)能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視!
風(fēng)能,是人類最早使用的能源之一。最初的古代風(fēng)機是一種簡單的垂直軸風(fēng)力機,公元644年波斯人制造了立軸式磨面用風(fēng)力機,如古代風(fēng)力機。以后又發(fā)展了一種水平軸風(fēng)力機,它的風(fēng)輪具有十根梁,其間用張線固定,每根梁上有一塊小帆布。至今在江蘇一帶還可見到竹木帆布結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機。這種風(fēng)力機在農(nóng)田灌溉和鹽池提水方面仍起重要作用。
中世紀(jì)風(fēng)力機
到公元11世紀(jì),在中東,古代風(fēng)力機應(yīng)用很廣泛,到13世紀(jì),這種風(fēng)力機傳到了歐洲。到14世紀(jì),荷蘭率先改進了古代風(fēng)力機,并廣泛利用這種改進后的風(fēng)力機為萊茵河三角洲的沼澤地和湖泊抽水。在16世紀(jì),荷蘭先后建造了當(dāng)時的第一個制油廠、第一個造紙廠以及鋸木廠,這些都是利用風(fēng)力機作動力的。到19世紀(jì)中葉,在荷蘭有9000臺傳統(tǒng)風(fēng)力機在運行.中國宋朝是風(fēng)力機的全盛時期,當(dāng)時流行著垂直軸天津風(fēng)車。
在工業(yè)革命期間,由于蒸汽機的出現(xiàn),荷蘭的風(fēng)力機利用開始走下坡路。到20世紀(jì),荷蘭只有2500臺風(fēng)力機在運行。到1960年,仍在運行的風(fēng)力機不到1000臺。美國中西部的多葉式風(fēng)力提水機,在十八世紀(jì)末曾多達數(shù)百萬臺。
近現(xiàn)代風(fēng)力機
在十九世紀(jì)末,丹麥擁有3千臺工業(yè)用的風(fēng)力機和3萬臺用于家庭和農(nóng)場的風(fēng)力機。從50年代到60年代,中國研制了十幾種風(fēng)力機,最大的已超過30千瓦。從60年代開始研制的小型風(fēng)力提水機,有30種不同型號,對我國開發(fā)利用風(fēng)能起了積極作用。國際上也開發(fā)研制了多種風(fēng)力機。
1890年丹麥的P·拉庫爾研制成功了風(fēng)力發(fā)電機,1908年丹麥已建成幾百個小型風(fēng)力發(fā)電站。自二十世紀(jì)初至二十世紀(jì)六十年代末,一些國家對風(fēng)能資源的開發(fā),尚處于小規(guī)模的利用階段。國際上1970年以前研制的100kW及以上的風(fēng)力發(fā)電機組。
隨著大型水電、火電機組的采用和電力系統(tǒng)的發(fā)展,1970年以前研制的中、大型風(fēng)力發(fā)電機組因造價高和可靠性差而逐漸被淘汰,到二十世紀(jì)六十年代末相繼都停止了運轉(zhuǎn)。這一階段的試驗研究表明,這些中、大型機組一般在技術(shù)上還是可行的,它為二十世紀(jì)七十年代后期的大發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
1973年,國際上出現(xiàn)了石油危機,不少國家面臨能源短缺的困境,為此提出了能源多樣化發(fā)展戰(zhàn)略,因而風(fēng)能的研究和開發(fā)工作又重新得到了重視。美國、荷蘭、丹麥、英國、德國、日本、加拿大等國都對大力開發(fā)風(fēng)能制定了規(guī)劃,制定了采取扶持資助的鼓勵性政策和法規(guī)。中國也開始重視風(fēng)能的研究和開發(fā)。1980年以來,國際上風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)日益走向商業(yè)化。主要機組容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麥在Vindeby建成了世界上第一個海上風(fēng)電場,由11臺丹麥Bonus 450kW單機組成,總裝機4.95MW。隨后荷蘭、瑞典、英國相繼建成了自己的海上風(fēng)電場。截止到2004年底,全球風(fēng)力發(fā)電總裝機為47000MW,離岸風(fēng)力發(fā)電總裝機為620MW。