風能很早就被人們利用來抽水、磨面等，現代，人們感興趣的是如何利用風能來發電。風力發電是把風的動能轉為電能，由于風是地球大氣層不同地方吸收太陽能差異形成的，因此，風力發電實際上是人類對太陽能的再利用。

風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過齒輪變速箱将旋轉的速度變速，帶動發電機發電。

風力發電裝置，稱為風力發電機組，結構組成大體上可分為風輪、發電機和鐵塔三部分，小型發電機還有尾舵（風輪後面安裝的類似風向标的結構）。

風輪的作用是把風的動能轉化為機械能，由兩隻(或多隻)葉輪組成，風作用于葉輪産生空氣動力驅動葉輪轉動，風輪與發電機聯在一起。

風力發電機由機頭、轉體、（尾翼）、葉片（風輪）組成。機頭（感應電機或異步發電機）的轉子是永磁體，定子繞組切割磁感線産生電能，現代風力發電機，最大輸出功率在500瓦至1500千瓦。風力發電機可分為水平軸風力發電機和垂直軸風力發電機兩類。

一般說來，三級風（約每秒三米的微風）就有利用價值，但從經濟合理角度出發，風力愈大，經濟效益也愈大。由于風輪的轉速低，風的大小和方向經常變化，使風輪轉速不穩定，為了使發電機轉速穩定，且要把轉速調節到發電機的額定轉速，還安裝有齒輪變速箱和調速機構（相當于變速器）來維持穩定的轉速。

鐵塔是支承風輪和發電機的架子，要具備足夠的強度，之所以建造得比較高，是為了獲得較大和較均勻的風力，鐵塔的高度由地面障礙物對風速影響和風輪直徑決定的。

為什麼風輪的葉片要做得這麼長呢？一般在6-20米。

根據空氣動力學原理，有以下幾個原因。

第一，葉片的長度影響掃風圓面積的大小，葉片旋轉的圓面積越大，單位時間内沖擊葉片的空氣質量越大，風對葉片所做的功越多，葉片捕獲的風能越多，發電效率或者說發電功率越大。注意：葉片長度與發電機輸出功率大小有很大關系。

第二，發電機的葉片是一個旋轉的輪軸，轉動的葉片是輪子部分，轉動軸是軸心，此輪軸為省力輪軸，可以看成一個變形杠杆，風對葉片産生的平均力為動力，動力臂是葉片，葉片越長，動力臂越長越省力，可以充分利用微小風力（3級的微風）發電，可以提高發電效率。

城市中的小型風力發電機

第三，葉片不能做得太寬、太長、太重。葉片面積大小與葉片獲得風能大小關系不大（與旋轉圓面積大小有關），葉片過長、面積過大，必然增加重力，會導緻支架受力過大易折斷，過重，葉片慣性較大，緊急制動對風機與塔架影響較大，更影響使用壽命。合适的長、寬、重，是通過實驗和計算達到的最佳發電效率。

制作葉片的材料要具備密度輕小、強度大、抗疲勞、能經受住暴風、暴雨等極端惡劣條件的考驗，不得對電磁波産生幹擾和反射，不得反射太陽光，不得産生過大噪聲，耐腐蝕，抗紫外線照射，防雷性能好，葉片的彈性、旋轉慣性及其振動頻率都要滿足整個發電系統的穩定性，葉片材料表面須光滑以減小風阻等。随着風電産業的發展，對葉片要求越來越高。

風能作為一種清潔可再生能源，越來越受到世界各國的重視。風力發電，永不枯竭，基建周期短，裝機規模靈活。有人估測，全球風能約為2.74×10^9MW，可利用風能為2×10^7MW，是地球上可利用水能總量10倍之多。我國風能資源豐富，可開發利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地風能儲量約2.53億kW，海上風能儲量約7.5億kW，對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海、島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，風力發電大有可為。

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