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北半球寒流在哪里:北半球的风在减少吗

北半球寒流在哪里:北半球的风在减少吗风力发电系统结构图(图片来源:浙江上风高科专风集团)由于风能资源可再生、无污染的特性克服了传统化石能源在环境污染、不可再生等方面的不足 顺应了当今世界可持续发展的需求。根据全球风能协会(GWEC)预测,未来五年全球风电累计装机量将保持10%以上的增长速度,预计到2021年全球累计装机容量将达到817GW,将成为全球绿色能源发电的重要来源!发展风力发电技术可以说是“one world one dream”了。风能是太阳能的一种转化形式,是指由太阳辐射使得地球表面受热不均,进而引起大气层受热不均匀,空气就会沿着水平方向运动,空气流动所形成的动能。只要有空气的冷暖差异,风就不会停息。因此风可以说是气象要素中的的“常驻嘉宾”,近些年来风又多了一重身份,那就是全球新能源发电中的“新秀”。全球最大海上风力发电厂(图片来源:Engadget中国版)风力发电的原理其实很简单,“大风车呀吱悠悠地转”,风车

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作者:王素 周春江(中国科学院大气物理研究所)

文章来源于中国科普博览大家族科学大院(ID:kexuedayuan)

“还记得昨天,那个夏天 ,微风吹过的一瞬间,似乎吹翻一切, 只剩寂寞肯沉淀。”一首《被风吹过的夏天》可以说唤起的是90后共同的童年了。但仔细品味歌词,可能会被其中“微风吹翻一切”的“煽情”搞得哈哈大笑了。的确,若是微风力量都这么大,那冬天塞北的狂风怕是要“倾覆你的世界”了。

那么在实际情况中,我们怎么评估风的能量呢?世界上风能资源又是如何分布的?风能会随时间发生变化吗?就让我们化身“追风者”,去探寻“看不见的”风能背后的秘密吧。

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风来了!怎么“抓住”它?

风能是太阳能的一种转化形式,是指由太阳辐射使得地球表面受热不均,进而引起大气层受热不均匀,空气就会沿着水平方向运动,空气流动所形成的动能。只要有空气的冷暖差异,风就不会停息。因此风可以说是气象要素中的的“常驻嘉宾”,近些年来风又多了一重身份,那就是全球新能源发电中的“新秀”。

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全球最大海上风力发电厂(图片来源:Engadget中国版)

风力发电的原理其实很简单,“大风车呀吱悠悠地转”,风车是我们小时候就很熟悉的玩具之一。风力发电机其实就是风车“PLUS”,我们利用风力带动风车叶片旋转 通过增速机将旋转的速度提升 根据能量守恒,动能转换就能促使发电机发电了!

由于风能资源可再生、无污染的特性克服了传统化石能源在环境污染、不可再生等方面的不足 顺应了当今世界可持续发展的需求。根据全球风能协会(GWEC)预测,未来五年全球风电累计装机量将保持10%以上的增长速度,预计到2021年全球累计装机容量将达到817GW,将成为全球绿色能源发电的重要来源!发展风力发电技术可以说是“one world one dream”了。

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风力发电系统结构图(图片来源:浙江上风高科专风集团)

风能不像太阳能,它可以24小时不间断发电,如果可以完全加以利用,岂不是能源问题就解决了一大半?然而现实总要比理想骨感得多,风能的利用存在着许多困难。

首先风能的能量密度低,大约是水能的1/816。想获得与水能相同的功率,风轮的直径就要比水轮的大许多倍,一般风机叶片可以达到50-60米长。最大的风机叶片直径已经超过70米,相当于一架波音飞机的翼展。

其次,风的脾气时好时坏,小宇宙爆发起来就是“狂风呼啸”;心情愉悦时则“微风习习”。风这样古怪的性格可让风力发电机十分头疼:风速很小时,风力机根本无法启动。当风速超过20米/秒(或27米/秒)时,会影响到风力机的安全,不得不停止运行。

因此,由于受到安装环境,规模开发、设备成本和风的不稳定性等的影响,风力发电真正运行起来还是一个字——难。不过风速的大小虽然多变,但我们可以根据地理位置总结出风速的平均状态,在此基础上“揣摸”风的心情来发电就会方便很多。

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