新能源是一个热门话题,风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视!
风能,是人类最早使用的能源之一。最初的古代风机是一种简单的垂直轴风力机,公元644年波斯人制造了立轴式磨面用风力机,如古代风力机。以后又发展了一种水平轴风力机,它的风轮具有十根梁,其间用张线固定,每根梁上有一块小帆布。至今在江苏一带还可见到竹木帆布结构的风力机。这种风力机在农田灌溉和盐池提水方面仍起重要作用。
中世纪风力机
到公元11世纪,在中东,古代风力机应用很广泛,到13世纪,这种风力机传到了欧洲。到14世纪,荷兰率先改进了古代风力机,并广泛利用这种改进后的风力机为莱茵河三角洲的沼泽地和湖泊抽水。在16世纪,荷兰先后建造了当时的第一个制油厂、第一个造纸厂以及锯木厂,这些都是利用风力机作动力的。到19世纪中叶,在荷兰有9000台传统风力机在运行.中国宋朝是风力机的全盛时期,当时流行着垂直轴天津风车。
在工业革命期间,由于蒸汽机的出现,荷兰的风力机利用开始走下坡路。到20世纪,荷兰只有2500台风力机在运行。到1960年,仍在运行的风力机不到1000台。美国中西部的多叶式风力提水机,在十八世纪末曾多达数百万台。
近现代风力机
在十九世纪末,丹麦拥有3千台工业用的风力机和3万台用于家庭和农场的风力机。从50年代到60年代,中国研制了十几种风力机,最大的已超过30千瓦。从60年代开始研制的小型风力提水机,有30种不同型号,对我国开发利用风能起了积极作用。国际上也开发研制了多种风力机。
1890年丹麦的P·拉库尔研制成功了风力发电机,1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。自二十世纪初至二十世纪六十年代末,一些国家对风能资源的开发,尚处于小规模的利用阶段。国际上1970年以前研制的100kW及以上的风力发电机组。
随着大型水电、火电机组的采用和电力系统的发展,1970年以前研制的中、大型风力发电机组因造价高和可靠性差而逐渐被淘汰,到二十世纪六十年代末相继都停止了运转。这一阶段的试验研究表明,这些中、大型机组一般在技术上还是可行的,它为二十世纪七十年代后期的大发展奠定了基础。
1973年,国际上出现了石油危机,不少国家面临能源短缺的困境,为此提出了能源多样化发展战略,因而风能的研究和开发工作又重新得到了重视。美国、荷兰、丹麦、英国、德国、日本、加拿大等国都对大力开发风能制定了规划,制定了采取扶持资助的鼓励性政策和法规。中国也开始重视风能的研究和开发。1980年以来,国际上风力发电机技术日益走向商业化。主要机组容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麦在Vindeby建成了世界上第一个海上风电场,由11台丹麦Bonus 450kW单机组成,总装机4.95MW。随后荷兰、瑞典、英国相继建成了自己的海上风电场。截止到2004年底,全球风力发电总装机为47000MW,离岸风力发电总装机为620MW。