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风能来源于太阳能,是自然能源的一种形式,早在1948年由普特南姆估算的全球风能储量为l014MW。这一数量得到了世界气象组织的认可。古斯塔夫逊(1979)从另一个角度推算了风能利用的极限。他的结果是全球近地面层中风能总量1.3×10..W[2]。假定l014MW的风能储量中有一千万分之一可为人类所利用,即有10,MW为可利用风力,这个数量也就相当于当今世界能源的总需求量。
风能和太阳能一样有以下特点:取之不尽,用之不竭;就地可取,不需运输;分布广泛,分散使用;不污染环境,不破坏生态;周而复始,可以再生。但在利用上有两大弊端:能量密度低和能量不稳定在风力工程上,通常用风功率公式,也叫风能公式来判断风能量的大小:式中W-风功率,kg. mz.S-3 (W);V-风速,m/s;p-空气密度,kg/m3,F-气流作用的截面积,m2。从式可见,风能大小与气流通过的面积、空气密度和气流速度的立方成正比。因此,在风能计算中,最重要的因素是风速,风速取值准确与否对风能潜力的估计有决定作用。
风能区划时,主要考虑三个因素:①风能密度和利用小时数,即风能储量;②风能的季节参数;③风力机最大设计风速(极限风速)。极限风速取得过大,会造成浪费;取得偏小,风力机又有被损坏的危险。根据上述3个因素,分别制订单项指标,然后结合天气气候特点、自然地形和水体等,将全国风能划分为4个大区和30个类型区。 |
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