风力涡轮机的优缺点

风力涡轮机是一种利用风的动能来发电的装置。根据技术不同，风力涡轮机的叶片以恒定或可变的速度每分钟旋转 13 到 20 次。转子速度随风速波动，以最大限度地提高效率。

风力涡轮机类型

1. 水平轴风力涡轮机

水平轴风力涡轮机是最坚固、最高效的。虽然塔的基座必须非常坚固，但转子轴必须放置在塔顶附近，以便涡轮机能够暴露在更强的风中。与垂直轴涡轮机相比，带有垂直于风的叶片的涡轮机可以旋转并产生更多动力。但是，建造这种涡轮机需要使用大型起重机将零件吊到塔顶，并且需要提供坚固的支撑。

水平轴风力涡轮机需要额外的偏航控制来跟踪风向并防止涡轮机损坏。当风向下吹时，涡轮机结构可能会出现金属疲劳，从而导致结构性故障。通过为涡轮机设计迎风设计，可以解决此问题。

2. 垂直轴风力涡轮机

由于垂直轴风力涡轮机的叶片围绕垂直于地面的转子轴旋转，因此与水平轴风力涡轮机相比，它们受风向频繁变化的影响较小。涡轮机不需要旋转来跟踪风向，因为叶片和轴是这样设置的。由于塔架上安装轴及其组件的挑战，轴靠近地面。位于地面使涡轮机维护更简单，并允许在屋顶等地方安装。这种涡轮机安装的缺点是由于空气阻力和低于较高海拔地区风速的较低效率。

风力涡轮机的优点

由于风能不像太阳能那样需要直接阳光照射，因此它具有优势，是全球许多地区的实用选择。

1. 免费燃料

风力涡轮机仅由风能提供动力，无需汽油。涡轮机完成后安装好后，不需要燃料或电源连接。与可能需要一些能源投入的其他可再生能源相比，这降低了大型风力发电场的总运营成本。

2. 对环境的影响极小

虽然风力涡轮机通常建在山丘、山区或海洋中，但它们也可以放置在田野或缓坡地形中，而不会干扰农作物种植或土地用于放牧。为了使风力发电场对环境更加友好，仍在改进视觉方面和涡轮机叶片运动产生的最小噪音污染。然而，重要的是要注意，目前的影响很小。由于所有排放和资源消耗仅限于工厂的制造、运输和安装，因此风能是总影响最小的环保能源。为了进一步确保对动植物的附带影响最小，在许多国家，在风力发电项目开发开始之前，通常需要进行认证。

3. 最清洁的能源形式之一

美国的风能为照明住宅和商业建筑提供无尽的能源。风能不会导致气候变化，因为在产生能源时不会向大气中释放温室气体，因为化石燃料不会为涡轮机提供动力。只有风力涡轮机的生产、运输和安装在风能使用过程中会间接释放温室气体。

4. 经济高效

风力涡轮机产生的能量可以为许多家庭供电。因此，使用风能为您的家庭或企业供电不一定需要您进行财务投资。通过从提供您所在地区资源的公1司购买电力，您可以受益于使用风能，而无需拥有风力涡轮机。

5. 风能产业创造就业机会

自风力涡轮机在经济上可行以来，风能行业经历了快速增长。这导致该行业在全球范围内创造了就业机会。目前在风能咨询以及风力涡轮机的生产、安装和维护方面都有就业机会。

国际可再生能源署（IRENA）的数据显示，2017 年全球可再生能源领域雇佣了超过 1000 万人。其中，风能领域的就业人数为 115 万。中国是这些就业机会的最大提供者，拥有超过 50 万个职位。德国以超过 15 万员工位居第二，美国紧随其后，拥有约 10 万个风能就业岗位。

6. 利用现代技术

过去的巨大、古老的风车与时尚、现代的型号无法相比。相反，它们看起来现代、流畅、干净。通过这样做，您可以停止担心它们会降低您的财产价值。

最近的技术进步使得抽气式风力涡轮机设计成为非常高效的能源生产者。随着越来越多的公司和个人购买它们在家中、更大的地块或其他土地上使用，涡轮机市场正在扩大。对于农场、工厂和巨大的房屋，涡轮机有多种尺寸可供选择。

还有便携式风力涡轮机，可以为小型设备供电。更新的型号将产生更多电力，需要更少的维护，并且运行更安全、更安静。

风力涡轮机的缺点

1. 噪音

对于一些居住在风力涡轮机附近的居民来说，噪音是一个令人担忧的问题。涡轮机叶片在空气中移动时会发出“呼呼”声，而涡轮机内的发电机则发出机械嗡嗡声。好消息是，现代风力涡轮机的噪音比老式涡轮机小得多；随着技术的进步，它们可能会变得更加安静。

2. 地点限制

为了使风力涡轮机具有经济可行性，它们必须建在能够提供足够电力的地区。宽阔的平原、山顶和沿海地区是风力发电场的理想选择，因为它们都提供可靠、强劲的风。离城镇较远的海上或乡村地区，或偏远地区，通常是这些理想地点的大部分所在。由于这种分离，必须建造额外的基础设施，包括输电线路，才能将风力发电场连接到电网。

这可能很昂贵，而且可能对环境有害（例如，为了铺设输电线路而砍伐树木）。

3. 风的可靠性

风通常是不可靠的，涡轮机通常以其最大容量的大约 30% 运行。强风或恶劣天气可能会损坏您的风力涡轮机，尤其是如果它被闪电击中。如果天气不配合您，您可能会失去电力（或者，至少，您需要依靠电力公司在那些时候照顾您）。

4. 风力涡轮机安装成本高昂

无论是商业用途还是住宅用途，风力涡轮机的生产和安装都需要大量的初始成本。大型重型设备可能需要运输作为风力系统的一部分，这可能导致涡轮机周围环境的严重临时干扰。施工项目相关的另一个潜在环境问题是侵蚀。

根据您居住的地方，可能很难找到能够向您出售风力涡轮机和其他制作风能所需材料的人。它也可能前期成本高昂，并且很难找到可以长期维护它的人。

5. 在有风险的人员的安全

风力涡轮机的叶片容易受到猛烈风暴和强风的损坏。附近工作的人员可能会因叶片故障而面临危险。他们可能会被它击中，导致永久性身体残疾，在某些情况下甚至死亡。

6. 风力涡轮机可能危及野生动物

风力涡轮机的边缘可能对动物造成伤害，特别是近距离飞行的鸟类和其他飞行生物。您应该意识到它可能造成的后果，尽管您对此无能为力。

结论

我们已经看到了风能的各种优点和缺点。风力涡轮机是目前使用的最绿色、最环保的电力类型之一。

无论您喜欢还是不喜欢风力涡轮机，毫无疑问，这项技术对于应对全球变暖至关重要。通过从风中产生更多我们自己的能源，我们可以减少对燃烧化石燃料并破坏环境的传统发电厂的依赖。