公元前200年,古波斯人開始利用風車碾米；14世紀荷蘭人廣泛用風車在沿海排水造田及進行其他作業(yè)，有“風車之國”之稱。中國在秦代已有徐福駕風帆船東渡日本的記載。農用風力利用工程的內容包括風帆助航（捕魚和運輸?shù)龋L力提水（農田排灌、水產養(yǎng)殖和制鹽等）、風力用于農副產品加工（揚谷、磨面和碾米等）、風力發(fā)電、風力致熱等。其中，風力提水是風能利用的主要形式，一般由多葉式風輪、傳動機構、水泵、塔架等主要部件組成。近代的風力提水機上還裝有調速、調向機構和剎車裝置。風輪從風中獲得低轉速大扭矩的功率，通過傳動機構驅動水泵工作。塔架使風輪高于地面障礙物，處于有利的迎風位置。調速、調向機構和剎車裝置保證風力機在不同風速、風向條件下安全有效地工作，在大風條件下起到保護作用。

風力發(fā)電機（見農用動力機械）的風輪從風中獲得能量,產生的功率經增速機構或直接驅動發(fā)電機旋轉,發(fā)出的電存儲在蓄電器中，再經蓄電器傳到用電器上供使用。大、中型風力發(fā)電機可不經蓄電器直接與電網并聯(lián)。風力致熱是把風力機產生的機械能轉換成熱能的風能利用方式。風力致熱裝置可以提供農村或牧區(qū)居民采暖、溫室和浴室等所需熱源。2100433B

風是一種潛力很大的新能源，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數(shù)千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風在數(shù)秒鐘內就發(fā)出了一千萬馬力(即750萬千瓦；一馬力等于0．75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發(fā)電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是全世界水力發(fā)電量的10倍。全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風力來發(fā)電，開發(fā)新能源。

利用風力發(fā)電的嘗試，早在二十世紀初就已經開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國應用航空工業(yè)的旋翼技術，成功地研制了一些小型風力發(fā)電裝置。這種小型風力發(fā)電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用，它所獲得的電力成本比小型內燃機的發(fā)電成本低得多。不過，當時的發(fā)電量較低，大都在5千瓦以下。

據(jù)了解，國外已生產出15，40，45，100，225千瓦的風力發(fā)電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮(zhèn)建成的200千瓦風力發(fā)電機，其葉片直徑為38米，發(fā)電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發(fā)電裝置，其發(fā)電量則達2000千瓦，風車高57米，所發(fā)電量的75%送入電網，其余供給附近的一所學校用。

1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發(fā)電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米；葉片安裝在一個塔型建筑物上，因此風車可自由轉動并從任何一個方向獲得電力；風力時速在38公里以上時，發(fā)電能力也可達2000千瓦。由于這個丘陵地區(qū)的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據(jù)估計，即使全年只有一半時間運轉，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。

人類對風能的利用已有幾千年的歷史，最初主要是利用風力提水灌溉，及海水曬鹽和風力驅動的磨坊。這在當時是人類利用自然界的力量，利用風力和水力代替人力和畜力來驅動工作機械，提高了生產力。至于人類利用風能來驅動船只航行，則可追溯到更久遠的年代。

國內小型風力發(fā)電機概況：

我國較大規(guī)模地開發(fā)和應用風力發(fā)電機，特別是小型風力發(fā)電機，始于70年代，當時研制的風力提水機用于提水灌溉和沿海地區(qū)的鹽場，研制的較大功率的風力發(fā)電機應用于浙江和福建沿海，特別是在內蒙古地區(qū)由于得到了政府的支持和適應了當?shù)刈匀毁Y源和當?shù)厝罕姷男枨螅⌒惋L力發(fā)電機的研究和推廣得到了長足的發(fā)展。對于解決邊遠地區(qū)居住分散的農牧民群眾的生活用電和部分生產用電起了很大作用。

近年來，隨著世界范圍內對環(huán)境保護、全球溫室效應的重視，各國都競相發(fā)展包括風能在內的可再生能源的利用技術，將風能作為可持續(xù)發(fā)展的能源政策中的一種選擇，不論對并網型的大型風力發(fā)電機和適用于邊遠地區(qū)農牧戶的離網型小型風力發(fā)電機都給予了很大的政策支持。我國目前已有安裝并網的風力機的風力田24 處，總裝機容量26.8萬千瓦。小型風力機的保有量超過14萬臺，使我國成為世界上小型風力發(fā)電機保有量最多的國家。

小型風力發(fā)電機組的組成：小型風力發(fā)電機組一般由下列幾部分組成：風輪、發(fā)電機、調速和調向機構、停車機構、塔架及拉索等，控制器、蓄電池、逆變器等。

風力發(fā)電原理是利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。

中文名

風力發(fā)電原理

外文名

The principle of wind power generation

拼音

feng lì fā diàn yuán lǐ

地位

正在世界上形成一股熱潮

流行地點

芬蘭、丹麥等國家

優(yōu)勢

沒有燃料問題，不產生污染或輻射

風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，風力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行，我國也在西部地區(qū)大力提倡。因為風力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染，是一種特別好的發(fā)電方式。

工作原理

風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度（微風的程度），便可以開始發(fā)電。

風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染。

風力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國近幾年風電產業(yè)突飛猛進。小型風力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個發(fā)電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統(tǒng)：風力發(fā)電機 充電器 數(shù)字逆變器。風力發(fā)電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動以實現(xiàn)尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。

風力發(fā)電機因風量不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發(fā)電機產生的電能變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。

機械連接與功率傳遞水平軸風機槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉矩傳遞到發(fā)電機的傳動軸,此聯(lián)軸節(jié)應按具有很好的吸收阻尼和震動的特性，表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯(lián)軸器可阻止機械裝置的過載。另一種為直驅型風機槳葉不通過齒輪箱直接與電機相連風機電機類型。

發(fā)電機結構

風力發(fā)電機是將風能轉換為機械功的動力機械，又稱風車。廣義地說，它是一以大氣為工作介質的能量利用機械。

機艙：機艙包容著風力發(fā)電機的關鍵設備，包括齒輪箱、發(fā)電機。維護人員可以通過風力發(fā)電機塔進入機艙。機艙左端是風力發(fā)電機轉子，即轉子葉片及軸。

轉子葉片：捉獲風，并將風力傳送到轉子軸心。現(xiàn)代600千瓦風力發(fā)電機上，每個轉子葉片的測量長度大約為20米，而且被設計得很像飛機的機翼。

軸心：轉子軸心附著在風力發(fā)電機的低速軸上。

低速軸：風力發(fā)電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現(xiàn)代600千瓦風力發(fā)電機上，轉子轉速相當慢，大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓系統(tǒng)的導管，來激發(fā)空氣動力閘的運行。

齒輪箱：齒輪箱左邊是低速軸，它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。　高速軸及其機械閘：高速軸以1500轉每分鐘運轉，并驅動發(fā)電機。它裝備有緊急機械閘，用于空氣動力閘失效時，或風力發(fā)電機被維修時。

發(fā)電機：通常被稱為感應電機或異步發(fā)電機。在現(xiàn)代風力發(fā)電機上，最大電力輸出通常為500至1500千瓦。　偏航裝置：借助電動機轉動機艙，以使轉子正對著風。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過風向標來感覺風向。顯示了風力發(fā)電機偏航。通常，在風改變其方向時，風力發(fā)電機一次只會偏轉幾度。

電子控制器：包含一臺不斷監(jiān)控風力發(fā)電機狀態(tài)的計算機，并控制偏航裝置。為防止任何故障（即齒輪箱或發(fā)電機的過熱），該控制器可以自動停止風力發(fā)電機的轉動，并通過電話調制解調器來呼叫風力發(fā)電機操作員。

液壓系統(tǒng)：用于重置風力發(fā)電機的空氣動力閘。

冷卻元件：包含一個風扇，用于冷卻發(fā)電機。此外，它包含一個油冷卻元件，用于冷卻齒輪箱內的油。一些風力發(fā)電機具有水冷發(fā)電機。

塔：風力發(fā)電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優(yōu)勢，因為離地面越高，風速越大。現(xiàn)代600千瓦風汽輪機的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔，也可以是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人員更為安全，因為他們可以通過內部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優(yōu)點在于它比較便宜。

風速計及風向標：用于測量風速及風向

優(yōu)勢

風力發(fā)電利用的是自然能源。相對火電、核電等發(fā)電要更加綠色、環(huán)保。