什么是风能玫瑰图?风能资源的优点缺点?

风能就是空气流动所产生的动能。大风所具有的能量是很大的。风速9~10m/s的5级风,吹到物体表面上的力,每平方米面积上约有10kg。风速20m/s的9级风,吹到物体表面上的力,每平方米面积可达50kg左右。台风的风速可达50~60m/s,它对每平方米物体表面上的压力,竟可高达200kg以上。汹涌澎湃的海浪,是被风激起的,它对海岸的冲击力是相当大的,有时可达每平方米20~30t的压力,最大时甚至可达每平方米60t左右的压力。

风不仅能量很大,而且它在自然界中所起的作用也是很大的。它可使山岩发生侵蚀,造成沙漠,形成风海流,它还可在地面作输送水分的工作,水汽主要是由强大的空气流输送的,从而影响气候,造成雨季和旱季。专家们估计,风中含有的能量,比人类迄今为止所能控制的能量高得多。全世界每年燃烧煤炭得到的能量,还不到风力在同一时间内所提供给我们的能量的1%。可见,风能是地球上重要的能源之一。

图2.3 风能玫瑰图(70m)

合理利用风能,既可减少环境污染,又可减轻越来越大的能源短缺的压力。自然界中的风能资源是极其巨大的。据世界气象组织估计,整个地球上可以利用的风能为2×10 MW。为地球上可资利用的水能总量的10倍。风能与其他能源相比,既有其明显的优点,又有其突出的局限性。

1.风能资源的优点

(1)蕴藏量巨大,可以再生,风能是可再生能源,取之不尽,用之不竭。

(2)一般来说,在偏远山区、海滨、居民分散的无电或少电地区,风能资源比较丰富,值得开发利用。

(3)开发利用风能,不污染环境,不影响生态平衡。

(4)把风能转换成机械能,办法比较简单,容易实现。

2.风能资源的缺点

(1)不稳定由于气流瞬息万变,因此风的脉动、日变化、季变化以至年际的变化都十分明显,波动很大,极不稳定。风能常随季节、昼夜变化,当小风或无风时还想利用它,则涉及能量储存问题,就需要储能设备。

(2)密度这是风能的一个重要缺陷。由于风能来源于空气的流动,而空气的密度是很小的,因此风力的能量密度也很小,只有水力的1/816。在各种能源中,风能的含能量是极低的,给其利用带来一定的困难。因此,要获得较大的功率,势必得把风力机的风轮做得很大。

(3)地区差异大风能受地形地貌的影响较大,即使在同一个区域,有利地形处的风力往往是不利地形处的几倍乃至更多。

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