风能技术研究报告（共8篇）
一、项目概述
太阳能风能充电站的太阳能风能发电作为充电站的电源，是一个很好的创新组合，太阳光足的时候太阳能发电，不足的时候用风能发电。是一组协调的互补电源系统，既解决了偏远地区电源短缺问题，又不受电力部门的检修限电的制约，同时也节约了能源，降低了运营成本。
自动实现太阳能和风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。实现了能源的高效利用，也为电动汽车产业的发展，特别充电站的布局提供和解决基础。
本项目于2011年3月22日获得了国家知识产权局签发的专利证书，专利号zl:201020645093.0
二、应用领域
太阳能风能智能充电站属于“新能源与高效节能”领域里的“可再生清洁能源技术”及相关中的“太阳能、风能，自动实现太阳能和风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。实现了能源的有效利用，也为电动汽车产业的发展，特别充电站的布局提供和解决基础。
三、技术方案及原理
太阳能风能智能充电站，包括太阳能电池板、风力发电机，市电输入，充电站蓄电池组合，还包括有智能控制单元，太阳能电池板、风力发电机分别与有智能控制单元连接，市电输入通过连接整流器后与智能控制单元连接；智能控制单元输出端连接充电站蓄电池组合，充电站蓄电池组合连接充电负载，以及通过逆变器连接交流负载。所述充电负载包括不仅限于电动汽车。所述智能控制单元采用ATS-SCU-B型智能控制器。本实用新型的有益效果在于：自动实现太阳能和 风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。如图1所示意的连接示意图，太阳能风能智能充电站，包括太阳能电池板
1、风力发电机2，市电输入3，充电站蓄电池组合6，还包括有智能控制单元5，太阳能电池板
1、风力发电机2分别与有智能控制单元5连接，市电输入3通过连接整流器4后与智能控制单元5连接；智能控制单元5输出端连接充电站蓄电池组合6，充电站蓄电池组合6连接充电负载7，以及通过逆变器8连接交流负载9。所述智能控制单元5采用ATS-SCU-B型智能控制器
风力发电的原理：是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公里的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一般热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行，我国也在西部地区大力提倡，小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统；风力发电机+充电器+数字逆变器，风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成，每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13-25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电。使风力发电机产生的电能变成化学能，然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。
1.太阳能光伏电站是一个独立供电的太阳能光伏电站，主要是通过太阳能电池组件将太阳能辐射能转换为电能，再通过设置有光控开关和时控开关的太阳能充电控制器进行光时控制，最终通过蓄电池及逆变器的作用获得可以直接使用的直流电，可用于连接负载（充电站）
四、关键技术的科学性、先进性和创新性
如何将太阳能风能结合，配合常规市电，给充电站提供持续的能源，满足更多环境设置充电站的要求，是本项目需要解决的成熟关键技术之一；太阳能风能智能充电站，包括太阳能电池板、风力发电机，市电输入，充电站蓄电池组合，还包括有智能控制单元，太阳能电池板、风力发电机分别与有智能控制单元连接，市电输入通过连接整流器后与智能控制单元连接；智能控制单元输出端连接充电站蓄电池组合，充电站蓄电池组合连接充电负载，以及通过逆变器连接交流负载。自动实现太阳能和风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。实现了能源的有效利用，也为电动汽车产业的发展，特别充电站的布局提供和解决基础。太阳能风能发电技术都是发展了多少年的成熟技术，本项目产品只是把这两个新能源系统集成对接，变成一个互补发电系统，实现能源的高效利用和最大利用，为充电站提供永不断电的电源。
已攻克的关键技术是：在这新能源互补系统中采用ATS-SCU-B型智能控制器其具有如下功能：
1、指示当前接入电源状态。
2、指示当前开关工作状态。
3、两路电源同时供电时，其控制开关由主电源供电。
4、可实现手动/自动转换和远程操作。
5、任一路停止供电时，其控制开关自动切换至另一路输出。
6、可提供30s以内或更长时间的可调延时。
7、任一路出现失压、欠压、缺相时，其控制开关自动至另一路输出
8、可根据用户需求，设置互为主备控制
9.当外加直流电源时,具有一路异常延时启动发市电输入信号
本项目产品已经在甘肃美誉在线新能源科技有限公司，已经试用，系统集成合理、性能稳定。（用户报告见附件）
本项目已经获得了国家知识产权局签发的专利授权通知申请文件正在公告。
五、应用情况及分析：.总体市场和行业概况
进入2011年，我国已经进入了第十二个五年规划，随着电动汽车迅猛发展，作为新能源汽车的基础设施，与电动汽车相配套的电动汽车充电站也成为一种新兴产业。国家政策的有力扶持，技术标准的不断发展，电动汽车充电站行业发展潜力巨大，未来市场前景广阔。电动汽车尤其是纯电动汽车要想走进寻常百姓家，必须借助便捷的充电网络。我国正在掀起充电站建设热潮，如何合理规划和建设面向大众的充电站，成为人们关注的热点问题。
我国已经成为世界上汽车保有量增长最快的国家。2010年初，汽车销售量首次超过美国成为世界第一。从汽车产业作为我国经济的支柱产业，以及我国与发达国家的汽车保有量的差距来看，预计今后一段时期，我国汽车保有量仍将保持持续的增长。目前我国85%的汽油被汽车消耗，而我国作为石油资源相对贫乏的国家，2009年石油对外依存度已经超过50%，已经严重威胁到我国能源安全。大力发展新能源汽车已成为我国应对气候变化和推动节能减排的一项重要措施，以电动汽车为代表的新能源汽车将会成为未来的发展趋势和方向。
2008年国家财政部、科技部在全国推行“十城千辆”节能和新能源计划，国家财政部预计将投入2000亿元用于推广和使用新能源汽车。随着我国纯电动汽车研发力度的加大，纯电动汽车的电池、电机等技术难关被一一攻克，纯电动汽车技术已经趋于成熟。
电动汽车尤其是纯电动汽车想要走进百姓家，首要条件就是要有便捷的充电网络。电动汽车要想取代传统的燃油汽车必须解决能源供给问题。电动汽车的动力来源于车载电池，如果没有布局合理、设施完善的充电网络，就会大大降低电动汽车使用的便利性，严重削弱电动汽车的市场竞争力，制约电动汽车的推广和发展。
国内外充电站建设现状
目前，美国、法国、德国、英国、加拿大等国家都已建成了各自的电动汽车充电设施，主要以充电桩为主。在美国，加利福尼亚州、弗吉尼亚州等各地都开展了充电设施的建设。美国第一太阳能公司（SolarCity）在加州101高速公路上建造了5个充电站。每个充电站能够提供240伏、70安快速充电服务，能够在3.5小时内为特斯拉纯电动汽车充满电。2009年，美国旧金山市政厅对面广场建设的三个电动汽车充电桩也投入使用。在法国，足够多的电力企业在城市建设了足够的充电站供电动汽车使用，同时电动汽车也可以在家中充电。截止到2008年，全法国有1万多辆各类电动汽车，200座公共充电站，电动汽车示范应用集中在市政、邮政、公交、电力、环卫等公用事业部门。以色列和日本也制订了明确的电动汽车充电站建设计划，帮助电动汽车在本国早日实现商业化。其中，以色列计划建立世界上第一个电动汽车网络，建造50万个充电站，并于2010年投入使用第一批电动汽车。日本政府也表示，为普及电动汽车将在三年内建造千余座充电站。日本东京电力公司将带头参与有关的基础建设，2010年东京将率先建成200多座充电站，预计三年后将增加到1000座以上。
另外，为了实现真正的节能减排，而不是将汽车的排放转移到电厂，美国、日本等国正在尝试采用清洁能源为电动汽车充电。充电站装有太阳能发电系统和储能系统，能够将太阳能发的电储存在设备中，为车辆充电。2009年，Carbon Day Automotive公司在美国芝加哥推出了一种以太阳能作为发电能源的太阳能插入式充电站。
我国电动汽车充电站试点大多局限于电动公交汽车或内部集团用车，因此我国还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络。目前已经建成或在建的比较有代表性的充电站有：
2006年，比亚迪在深圳总部建成深圳首个电动汽车充电站。
2008年，北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站，可满足50辆纯电动大巴车的动力电池充电需求。
2009年10月，上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站，设置9个充电车位，主要服务于该公司内部的电动工程车、政府机关的班车及部分社会公交车 2009年底，北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整智能微网的北京纯电动乘用车示范充电站。
2010年，上海世博会规划了可供120辆纯电动大巴车充电的集中式充电站，并已进入建设实施阶段。
2010年，南方电网投产的首批电动汽车充电站（桩）在深圳建成投运，建设规模为2个充电站、134个充电桩。
现在，各个试点城市建设的充电设施主要采用在城市中规划大型集中充电站辅以布局合理的大量充电桩构成充电网络，力求满足不同电动车辆的不同充电需求。
有些人认为电动汽车正面临“皮之不存，毛将焉附”的困境。尽管现在电动汽车以及充电站的技术已经趋于成熟，但电动汽车较高的价格仍然是阻碍其产业化的首要因素之一，因此难免会出现“有站无车”的局面，增加了电动汽车及充电站商业化运营的难度。电动汽车售价较高的主要原因是电池成本过高，目前锂电池的价格约是每千瓦时约1000欧元（约1480美元），随着电池技术的不断发展，市场研究机构预测到2015年，标准25千瓦时锂电池将降价五成。此外为了降低电动汽车的价格，可以借鉴国外电动汽车的运营方式，采用车与电池分离的运营方式，使用者不需购买电池，可以向专业电池运营商或企业租用电池，降低了电动汽车的购置成本以及使用成本。
国家应该在政策，包括运营充电站的税收方面给予适当的优惠政策，让建设、运营充电站的企业盈利，才能鼓励充电站的发展，从而在一定程度上保障电动汽车产业的持续发展。如果充电站像加油站一样多、一样便利，并且国家出台电动汽车优惠政策，如减免停车费、购置税等，自然会吸引更多人使用电动汽车，进而推动电动汽车充电站商业化发展。所以充电网络的建设以及国家相关扶持政策对于电动汽车的普及最为关键。
电动汽车商业化运营需要多种力量支持，根据运营过程中主体参与者不同，目前电动汽车充电站的商业化运营模式主要有政府主导型、充电系统关联企业主导型、社会企业主导型和电动车辆用户主导型四种。
由于国内电动汽车及充电站商业运营还处于发展初期探索阶段，因此，具体采用哪种运营方式，必须考虑电动汽车的发展程度以及不同电动汽车的运营特点。
充电站与智能电网结合
智能电网和充电站相结合是一个互补的方案，因为智能电网储能环节和电动汽车电池成本都较高，如果在应用过程中将两者结合起来，电池中的电力就既可以作为电动汽车的能源，又能够作为智能电网的移动储能设备，将产生互相促进、互相利好的效应。同时，电动汽车作为分布式储能设备可以作为后备电源，也可以作为电力调峰、调频、旋转备用的良好手段，从而使电力波动问题得到有效抑制。
据不完全统计，假如把北京的公交车全部换成电动车，用电容量可以达到全市用电负荷的10%。北京市的电力峰谷差基本在40%?50%，如果电动公交车全部在夜间充电，那么至少能消减10%的峰谷差。另外如果要实现真正意义上的“零排放”，电动汽车充电站必须与可再生能源相结合，利用太阳能和风能所产生的电能供给充电站，不额外增加电网的负荷，构建配电侧的智能电网。北京在健翔桥已经建设完成了国内第一个包含光伏和储能的完整微网纯电动乘用车示范充电站。
充电站和电动汽车的关系好比“鸡”和“蛋”的关系，要实现电动汽车的产业化、商业化运行，设计结构合理、运行模式合适的充电站至关重要。
综上所述：我公司研发的该项目产品在上述几方面取得极大优势和广阔的市场前景。
西宁万阳新能源科技有限公司
关键词：丹麦风能产业,海南风能开发,风能发电
2007年4月, 中国南部最大的岛屿海南遭遇了有史以来最大的一次电力短缺。政府部门发布了紧急通告, 告知海南岛不再有自给自足的电力供给:海南遭遇390000千瓦的电力短缺, 一百万的当地居民能够迫切地感受到能源不足。当类似于这样的事件发生时, 海南被迫引进了短期电源节省措施, 例如周末居民区停电。
然而, 能源短缺不仅仅是海南一个地区的问题, 这是一个全球性的问题。我们急需找到一个解决危机的办法。例如用再生能源进行部分替换, 可以减缓能源危机。
世界风能的发展非常迅速。风能中能堪称楷模的国家是丹麦。在丹麦, 风能的使用占所有能源使用的21%。丹麦在使用风能发电上领先世界, 给其他国家留下了宝贵的经验。
海南在地理位置和经济发展上都有相似之处。因此海南在能源方面有很多地方都可以向丹麦学习。海南是一个热带和亚热带季风气候, 位于中国最南端的岛屿。它的风力充沛且四季都有, 平均风速达到每秒5.8到6.4米每分钟。海南和丹麦在风能方面有很多相似的东西。克利夫兰·卡特勒说, 两个地方最强的向岸风都是在西部而且两个地方都有非常强的离岸风风力资源。有大面积的深度达到5到15米的近海可利用区域可提供风速约8.5到9米每秒50米高的风能。尽管两个国家有很多的相似之处, 然而, 海南风能还没有非常完善地发展。发展风能产业, 海南可以向丹麦学习三个宝贵的策略:修建社区风能项目, 借助政府扶持和出口风能。
中国为了修建相对大型的风力发电厂, 大量的前期投入资金是必须的。根据中国风力网站的相关资料, 修建1000千瓦的风立场需要1.4百万美元。政府资金的短缺解释了为什么风能发展在海南如此缓慢。在1980年代晚期, 丹麦和海南现状差不多。然而, 丹麦政府想出了一个更好的解决方法:修建社区风能项目。图1描述了历史上风能板所有权在丹麦的拥有情况:
社区风能项目被当地公共或者私人所拥有, 拥有者有农场主, 投资者, 商业, 学校和其他公共场所。他们利用风能的开发使用节约了当地的能源使用成本。为了鼓励大家投资风能, 丹麦政府提供了用自己或者共同公社风能发电免税政策。丹麦的家庭经常靠购买风力机的股份来投资社区风能场而不是靠购买风力机来投资。根据丹麦海运协会的报道, 在2000年, 世界最大的海上发电厂丹麦米德尔格伦登, 50%的股份被10000个体掌控, 另外一半的股份被市政公用事业公司掌控。这样的措施让当地社区成员从风能发电中拿到了除了土地征收和租赁外更多的经济收入。如今, 普通的丹麦人民包括消费者, 持股者和修建发电厂的人成为风能迅速发展的强大推动力。根据Mark Bolinger的报道, 2001年, 超过175000的丹麦居民持有超过80%的国家风能机的股份。
在解决了投资资金短缺问题后, 海南还需要得到政府的支持。在过去的20年, 政府很少提供刺激风能发展的经济和技术支持。相反, 丹麦政府在政府经济以及研究支持上做出了重要的贡献。海南如果向丹麦学习并且得到政府更多的经济和技术的支持的话, 其风能年增长量预计可以超过30%。最后, 海南享有得天独厚的出口风能的地理优势。海南和诸多南亚的国家位置相邻, 文化相通, 经济相似, 因此便于互相间的合作交流。丹麦在风能出口上给海南做了很好的一个榜样。
丹麦政治研究中心 (CEPOS) 在2009年的9月发布了一个关于丹麦风能场的报道。报道中指出, 丹麦风能发的电中很大一部分以低价出口到了邻国。在英国著名杂志Telegraph 2010年9月12号Andrew Gilligan的文章“An Ill Wind Blows for Denmark's Green Energy Revolution”中提到:“丹麦大部分由风能发的电通过运输管道出口到德国来平衡德国国内风能的不稳定性, 或者运往整个能源系统都是水利发电的瑞典和挪威。丹麦通过平衡电力系统, 受益于邻国的电力混合结构, 有效地扮演了“电力储存电池”的角色。“丹麦风能”的作者Peter Helby在1996年说:“俯瞰丹麦的地形, 你仿佛看到风能像花和树一样自己从种子中萌芽长大, 遍布整个丹麦。通过修建社区风能项目, 政府扶持和出口风能, 海南向丹麦那样开始种下风能的种子。但愿那时候的海南人民, 面对大海, 春暖花开。
海南可以借鉴丹麦的例子。海南享有它独特的地理优势:面对越南西部相隔北部湾。其南边和东南部和菲律宾, 马来西亚隔南海相望。联合国亚太经济社会委员会声称:东南亚在2010年对电力的需求量上升到1160亿千瓦。而这些国家希望能够通过其他国家提供电力。海南能够通过大湄公河次区域经济合作项目来提供对其他国家风能的出口。1986年丹麦在山东省和海南省安装了中国市场的首批风机。丹麦气候和能源部长吕克·弗里斯说:“丹麦是能源效率和碳中和的先行者, 而中国的发展非常迅速, 加上丹麦在清洁能源上的经验和专长, 丹麦和中国在这些领域的合作拥有巨大潜力和广阔前景。”
参考文献
[1]卡特勒·克利夫兰“.能源库”.风能在丹麦, 2013年2月14日, Web.<http://www.theenergylibrary.com/node/11396>.
[2]“一个美国的家庭需要用多少度电?”.美国能源信息管理局, 2011年12月6日, Web.<http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfmid=97>.
[3]Bolinger, Mark."Community Wind Power Ownership Schemes in Europe and Their Relevance to the United States."Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory.Environmental Energy Technologies Division.Web.May 2001.<http://eetd.lbl.gov/ea/emp/reports/48357.pdf>.
[4]"The Development of Wind Energy in China."Chinese Wind Power.9 Nov.2012.Web.<http://www.fenglifadian.com/china/232A419B.html>.
[5]"Hainan Faces Crippling Power Shortage."China.Org.Cn.22Mar.2007.Web.<http://www.china.org.cn/english/government/203979.htm>.
[6]"How Much Electricity Does an American Home Use?"U.S.Energy Information Administration.6 Dec.2011.
环境和气候科学家克里斯蒂娜·阿彻(Cristina Archer)和肯·卡尔代拉(Ken Caldeira)的研究报告指出:高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。但是,多年来高空风能发电主要面临两大技术难题:一是材料问题,主要是高空风能收集、风能转换为机械能等所需要的轻质高强度材料难以获得;二是控制技术问题,主要是高空风能发电的持续性和稳定性,亦即空中部分的稳定性一直没有得到有效改善。
近几年来,随着各种耐磨、耐化学腐蚀、抗紫外辐射的轻质高强度材料的不断涌现(如Dynaforce、扬州巨神绳缆有限公司、宁波大成新材料股份有限公司等厂商生产的超高分子量聚乙烯纤维,强度是同等截面钢丝的15倍,密度约0.97～0.98g/cm3,密度轻到可以浮在水面,还具有耐切割性),目前高空风能发电所需的材料已经可以从市场上获得。同时,全球能源问题和污染问题日趋严重,世界主要国家对清洁能源、可再生能源的需求日渐迫切。这些都大大刺激了高空风能发电在欧美的发展。
进入新世纪以来,欧美国家在高空风能发电领域的技术研发和技术成果商业化运作快速发展,但高空风能发电技术的规模化应用目前还未形成。目前致力于高空风能发电的欧美知名公司主要有KiteGen、Makani Power、Sky WindPower等几家,这些公司和机构正加快其高空风电技术的商业化进程,同时还有更多不知名的公司、机构、团队也在加紧推进高空风电技术研发项目。欧美国家近年来在高空风能发电领域内的研发试验活动主要有:Sky WindPower设计出由四个相连的涡轮机风筝主体和连接风筝的绳子组成的风筝涡轮机模型;Makani Power在研发特大功率风筝涡轮发电机,其利用翼状风筝收集高海拔风能的试验已实现的发电成本是使用风力涡轮发电的50%;Magenn Power声称将出售2～4台工作样机,KiteGen提出新的风筝发电系统理论设计方案——将旋转的12组风筝组(每组风筝面积为4×500平方米)放到高空收集风能发电,产生相当于标准燃煤发电站的发电功率(1000兆瓦),互联网巨头谷歌于2006年投资1000万美元风险资金支持Makani Power研发高空风能发电技术,到2008年此项投资已增至2000万美元。
高空风的能量总是存在的,只要能把这些能量转换成电能,就可以有效解决日趋严重的能源问题和污染问题。而且,高空风能发电具有发电时间长(年发电时间6570小时以上,即容量系数在75%以上,而常规风电的容量系数低于30%)、输出稳定、功率大、成本低(低于煤电成本)。因此,只要开发出高空风能发电的技术,就完全可以实现大规模清洁能源的开发,应对地球气候变化,实现经济社会的可持续发展。
简言之,高空风能发电是在高空中收集风能,将风能转化为机械能,最后通过发电机将机械能转换为电能。
重要技术的突破
目前,高空风能发电的主流是发电机在地面的高空风筝型发电。国外各种风筝型风力发电系统的样机,以Makani Power、KiteGen这两家公司的最具有代表性,也最具影响力。在这些高空风筝型风电系统中,“风筝”作为风能采集器将高空的风能转化为机械能,通过拉绳拉动地面的发电机而将机械能转化为电能。目前世界上所有的风筝型高空风力发电系统,包括Makani、KiteGen,都存在一个相同的问题,即空中系统的稳定性没有得到有效解决,高空风能发电的持续性和稳定性难以得到有效保障。
天风技术是广东高空风能技术有限公司自主创新研发的高空风能发电技术,居国际领先地位,拥有完全自主知识产权。
天风技术是一套在500～10000米高空采集风能并将高空风能传递到地面转换成机械能和电能的高空风能发电技术,在高空风能采集和系统空中部分控制这两大技术领域取得了突破:采用全新的伞梯组合风能采集技术,解决系统空中部分控制的技术瓶颈;系统稳定可靠。同时,系统采用模块组合结构,通过调整系统运行高度和改变模块数量实现发电功率10～1000兆瓦。
天风技术摒弃了其他高空风能发电技术采用风筝采集风能,以及将升力平衡系统和做功系统混合为一的做法,而是采用全新的伞梯组合风能采集技术,同时将升力平衡系统和做功系统分开、分别控制,很好地解决了高空风能采集稳定性这一重大技术问题,解决了系统空中部分控制的技术瓶颈。同时,天风技术高空风力发电系统采用模块组合结构,系统运行高度与发电规模可以根据需求进行优化,实现发电功率在10～1000兆瓦范围内变更。这是一项系统稳定可靠、居国际领先、可大规模开发的可再生能源,应对全球气候变化,实现可持续发展、突破性的新一代风力发电技术。
天风技术中,升力平衡系统与做功系统是分开、分别控制的。平衡系统在风的作用下产生升力,维持整个系统在空中的平衡,本身不参与做功,所以这种平衡系统是一种稳定系统。做功系统在风的作用下运动,将风能转换为机械能,拉动地面的发电机转动发电。由于做功系统和平衡系统的相对独立,在风的随机扰动下,平衡系统可以自我调节而不影响做功。做功过程中对系统的扰动也不会直接传递到平衡系统,所以平衡系统在整个运行过程中都处于稳定状态,从而保证了做功的稳定进行。
控制系统对平衡系统和做功系统控制是单独的,如上页图1所示。
风筝型高空风力发电系统中,由于风筝既担负平衡作用又担负做功的主体,平衡运动与做功运动是互相耦合,所以不能分别控制,对平衡的控制必然影响到做功运动,而做功运动也必然会影响到系统的平衡。在整个运行做功的过程中,系统的平衡稳定很容易被破坏,而寻找平衡与做功的最佳控制模式是复杂而又困难的。
而天风技术中,做功系统与平衡系统是分开的两部分,分开是指分别运动,作为系统来说这两部分还是以特殊方式连在一起的。这两部分的运动方式和控制方式不同,所以,在做功的过程中,做功部分对平衡部分没有影响。在平衡部分的设计中,做功部分的影响只表现在做功体的静态物理参数,而做功体运动时,对平衡部分的动态影响几乎为零。平衡体的运动只受风的影响,所以,平衡体的三维空间位置和姿态控制就容易很多,因而,平衡体总是处于稳定状态。从而,整个系统也处于稳定做功状态。
用天风技术建设的高空风电场项目,可以获得稳定性高的风电输出,一改目前常规风电稳定性低的“垃圾电”
现象。采用天风技术建设的高空风电场,无需建造塔筒及叶片,由于风电系统采用模块组合结构而容易实现规模效应,因此项目建设造价可低于常规风电场。采用模块组合结构,高空风电场的发电功率可达1000兆瓦,实现的发电成本低于0.30元/千瓦时。
天风技术的优势与价值
天风技术是一整套自主创新研发的高空风能发电技术,包括7大类专有技术,即:高空风能采集器的设计及运行技术、高空风能——机械能转换技术、风电机组模块结构技术、高空风电系统监控及自动控制技术、风速过高自动保护技术、绳具防缠绕技术,超大型双轮盘高空风电技术。天风技术与其他风电技术比较见表1。
天风一号系统是一台移动式高空风力发电系统样机,整套发电系统安置在一台经过改装的大卡车上。天风一号系统样机已经做过10多次野外自然条件下的运行试验,已成功发电,整体性能基本达到设计要求。
天风二号系统是正在研制的单机2兆瓦级产业化基本机型,2010年5月份已完成系统设计,7月份完成系统地面部分的工程设计,预计2011年初完成地面部分部件、构件的制造生产和组装以及空中部分的组装。这套2兆瓦级的高空风力发电系统,将用于示范性的高空风电站建设项目。天风二号系统的设计效果如图2所示。
国家发改委《关于加快培育战略性新兴产业有关意见的报告》明确指出,新能源产业是中国加快培育的战略性新兴产业,风能(发电)则是新能源发展要突出的可再生能源。天风技术的产业化,对于中国在世界范围内抢先占领高空风能发电领域这一世界新兴战略性新能源产业的技术和经济发展的制高点,促进中国风电产业实现跨越式发展,推动中国能源可持续发展,实现中国到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的宏伟目标。
能源行业是经济发展的基础和碳排放第一大户,电力行业则是中国温室气体的主要排放大户。截止到2009年底,中国火电装机(以燃煤机组为主)占总装机容量8.74亿千瓦的74.6%,6000千瓦及以上电厂发电量中火电的所占比例超过83%。根据国际能源机构的预计,到2030年,全球电力需求年均增速为2.5%。发电装机容量的增长达到48亿千瓦,其中28%来自中国;而煤炭仍然是发电行业的最主要燃料,到2030年的比重将增长至44%。
根据专家统计估算,每输出1度风电,可以节约0.4千克标准煤《2009年全国电力工业统计快报》:全国6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗为342克/千瓦时),同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫和0.015千克氮氧化物。根据上述数据,以应用天风技术建设的100兆瓦高空风力发电场项目(年发电量约5.6亿千瓦时)为例见表2,可估算出,仅此项目,正常投产后每年可为社会节约原煤逾30万吨,减少污染物排放逾70万吨。
1、 常识性了解水能和风能的利用的知识.
2、 知道水能和风能的利用对我国社会主义建设的重要意义.
3、 知道水能和风能是清洁能源，在使用中的能量转化和我国使用能源的概况.
4、通过本节教学，对学生进行爱国主义的教育和节约能源的教育.
教材分析
本节介绍了天然的机械能-水能和风能，以及它们对人类的开发和利用.教材的内容联系实际，是动能和势能的知识延续，是机械能在自然界中的具体体现，学习本节可以使学生对机械能形成比较具体的概念和全面的认识，在教材中还包含了大量的爱国主义教育和国情教育的内容，应当在教学中充分发挥其教育功能.
教法建议
本节的重点是从能量转化的角度，对建筑拦河坝提高上游的水位，到水流冲击水轮机，水轮机带动发电机发电这三个过程中的能量转化.
风能和水能的利用可以采用让学生阅读，并发现问题，分析问题的方法教学.提供的资料是：我国水能的使用情况;我国风能的使用情况;关于水能和风能使用的照片.
做好调查的准备，课本后面有两个调查题目，分别是是否有利用水能和风能的可能，及是否有水电站，对于水电站做一些调查.
众所周知，地球资源特别是不可再生资源，其供给能力有限，并非取之不尽、用之不竭。全球能源日渐枯竭的21世纪，在经济不断发展同时，能源消耗不断增加，传统能源无以为继，经济发展越来越受制于能源的开发利用，新能源作为一种替代能源，未来能极大的缓解我们能源大量需求，可以保证经济可持续发展。而且在当今社会传统能源产生环境问题越来越严重，危害人类健康和生存环境。新能源的需求越来越迫切了。太阳能和风能作为新能源的代表，越来越受到人们的重视。
传统的发电手段分为三类：
火电：火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
水电：水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。三峡造成的不利影响依然还是评估当中。
核电：核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。在这次日本的地震中，核电造成的问题能够引起人们的这么强烈的关注，说明了人们对核电安全性的担忧。
这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件： 一是蕴藏丰富不会枯竭；
二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有这几种，太阳能、燃料电池。以及风力发电等。其中，最理想的新能源是太阳能。太阳能（Solar）是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达 1.05×1018千瓦时，相当于 1.3×106亿吨标准煤，大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持 6×1010年，可以说它是“取之不尽，用之不竭”的能源。
太阳能光伏技术（Photovoltaic）是将太阳能转化为电力的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。最常用的半导体材料是硅。地壳硅储量丰富，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏电池有两层半导体，一层为正极，一层为负极。阳光照射在半导体上时，两极交界处产生电流。阳光强度越大，电流就越强。太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作，在阴天也能发电。其优点有：燃料免费、没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件、保持系统运转仅需很少的维护、系统为组件，可在任何地方快速安装、无噪声、无有害排放和污染气体等。
早在 1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954 年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了光电转换效率为4.5%的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
此后太阳能光伏产业技术水平不断提高，生产规模持续扩大。在 1990-2006 年这十几年里，全球太阳能电池产量增长了 50 多倍。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展，并首先在太阳能资源丰富的国家，如德国和日本，得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下，中国的光伏产业逐渐兴起，并迅速成为后起之秀，涌现了无锡尚德、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展，中国光伏发电产业链正在形成。
据欧洲光伏工业协会EPIA 预测，太阳能光伏发电在 21 世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到 2030 年，可再生能源在总能源结构中将占到 30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到 10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的 50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的 20％以上；到 21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到 80％以上，太阳能发电将占到 60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。太阳能光伏材料分为三大类：
• 单晶硅具有转换效率高，稳定性好，但是成本较高；
• 非晶硅太阳则具有生产效率高，成本低廉，但是转换效率较低，而且效率衰减得比较快；
• 铸造多晶硅太阳能则具有稳定的转换的效率，而且性能价格比最高； • 薄膜晶体硅太阳能则现在还只能处在研发阶段。
硅系列太阳能中，单晶硅和多晶硅继续占据光伏市场的主导地位，单晶硅和多晶硅的比例已超过80%，而这一发展趋势还在继续增长。
光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。
太阳能转化为电能有2种主要途径：以上是其中一种方式，通过光电装置将太阳光直接转化为电能．即“太阳光发电”，常称为“光伏发电”；另一种是收集太阳辐射能转化为电能。即“太阳热发电”。太阳能热发电是利用太阳的热能发电．通过集热装置将太阳辐射的热能集中，驱动发电机发电。热发电系统一般包括集热系统、热传输系统、蓄热储能系统、热机、发电机等。集热系统聚集太阳能后。经过热传输系统将热能传给热机。并由热机产生动力。而热发电中应用较广泛的应属太阳能塔式热发电。
太阳能热发电是利用聚光器聚集太阳能，经吸收器吸收后，转化成热能，产生高温蒸汽或气体进入汽轮发电机组或燃气轮机发电机组产生电能。按聚光形式不同，太阳能热发电可分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。
一、塔式太阳能热发电
塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将阳光聚集到1个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温。加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动发电机组发电，从而将太阳能转换为电能。塔式太阳能热发电系统包括：聚光子系统、集热子系统、发电子系统、蓄热子系统和辅助能源子系统。具有规模大、热传递路程短、热损耗少、聚光比和温度较高等特点，极适合于大规模并网发电。
二、槽式太阳能热发电
槽式太阳能热发电系统是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，产生高温，加热工质，产生蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。槽式太阳能热发电系统具有规模大、寿命长、成本低等特点，非常适合商业并网发电。整个系统包括：聚光集热子系统、换热子系统、发电子系统、蓄热子系统和辅助能源子系统。
三、碟式太阳能热发电
碟式太阳能热发电系统是利用旋转抛物面反射镜．将入射阳光聚集在焦点上，放置在焦点处的太阳能接收器收集较高温度的热能，加热工质，驱动发电机组发电或在焦点处直接放置太阳能斯特林(stir．1ing)发电装置发电。碟式太阳能热发电系统具有寿命长、效率高、灵活性强等特点，可以单台供电，也叮以多套并联使用，非常适合边远山区发电。
新能源的另一个代表就是风能。风能就是空气的动能,是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球的能量是174,423,000,000,000千瓦，换句话说，地球每小时接受了1.74 x 10^17瓦的能量。风能大约占太阳提供总能量的百分之一，二，太阳辐射能量中的一部分被地球上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物能的50～100倍。
风电的优势在于技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性日益提高，发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比拟的。投资规模灵活，有多少钱装多少机。对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆来说，可作为解决生产和生活能源的一种有效途径。
现代风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样。风并非“推”动叶轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会产生升力，令叶轮旋转并不断横切风流。风力发电机的叶轮并不能提取风的所有功率。理论上风电机能够提取的最大功率，是风的功率的59.6%。大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少。
风力发电机组主要由两大部分组成： 风力机部分――它将风能转换为机械能；发电机部分――它将机械能转换为电能。大体上可分风轮（包括尾舵）、发电机和铁塔三部分。（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型（包括家用型才会拥有尾舵)风轮是吧风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。
铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内
发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。
风电机组的结构基本可以划分为以下几个部分：
（一）转子
又叫叶轮、风轮，包括三个叶片和轮毂，以及相应的附件。
（二）传动系统
包括主轴、齿轮箱、联轴器三个部分。
主轴是指叶轮与发电机或者齿轮箱之间的连接部分，起支撑叶轮和传动风转矩的作用；
齿轮箱也叫增速齿轮箱，起到增速作用； 联轴器是连接传动轴（driving shaft，指齿轮箱高速轴）和非传动轴（driven shaft,指发电机前轴）的弹性部件。
对于直驱型机组，其传动系统由较大区别。以金风1.5WM系列机组为例，传动系统比较特殊，没有齿轮箱、联轴器、主轴等部件，叶轮直接与发电机外转子（永磁体）相连接。
（三）发电机
发电机是风力发电机组最重要的设备之一，是机电一体化的产物。从机械角度看，发电机的安装、对中、减震等都很重要。
（四）液压系统
在风力发电机组中，液压系统是机组重要的执行系统，从液压系统的组成上来说，它主要包括动力元件——液压泵、执行元件——液压缸和液压马达、控制元件——各种控制阀、辅助元件——蓄能器和油箱等；从液压的应用上来说，液压系统主要包括高速轴（或低速轴）机械刹车、液压变桨、叶尖扰流器控制、偏航阻尼控制等四个方面。
（五）偏航系统
偏航系统的机械部件主要包括：偏航电机、偏航减速器、偏航驱动齿轮、偏航轴承、偏航卡钳。其中偏航卡钳分为机械式偏航卡钳和液压式偏航卡两种，偏航轴承分为滑动轴承和滚动轴承两种。
（六）支撑系统
机组的主要支撑件构成机组的支撑系统，主要包括机舱架（机架）、塔架与基础三大部分。
（七）电气柜体
电气柜体主要包含了机组的电气控制部件，从机械角度来看，电气柜体的布置、固定也非常重要。
（八）其它附件
除了上述七大件之外的其他部分，称为附件。如机舱罩、爬梯、助爬器、塔底支架等附属设备。
水的生命在于流动，而一泓止水，若无风、无物的搅动，就会保持一份沉寂的美。
天下没有纯粹的`宁静，秋风掠过，春风前来嬉戏。是风，搅动了一湖平静。无风不起浪、风生水起，在风的诱惑干扰下，水不再平静。
水，乱了。
我的心也凌乱了。围城内的相守，风雨飘摇。
时而浪尖上颠簸的心碎，时而沉入谷底忧郁的黑暗。随波逐流，心，在流浪。
与风对抗，浪花被击的粉碎；与风博弈，摔在岩石上粉身碎骨。
痛。
在搏击中学会了随势，随风势而起，跳跃在风尖浪口欣赏蓝天；随风势而落，休养生息，韬光养晦。
免不了伤痛，可是我学会了避免更深的伤。
鹅卵石，曾经的棱角被打磨的珠圆玉润。
鹰窝沟站地处内蒙古自治区额济纳旗西部, 巴丹吉林沙漠西缘, 属于嘉策铁路后期预留建设车站, 距嘉策铁路始发站——嘉兴站175km。
鹰窝沟站近沙漠, 植被差, 风大沙多;降水量少, 蒸发量大, 冬冷夏热;雷电天气少。具有日照时间长, 太阳光辐射强, 风能资源丰富的特点。有利于太阳能、风能发电。
2 鹰窝沟站主要功能、用电负荷
按设计鹰窝沟站为三股道列车会让车站。电源:单相交流220V、50Hz, 输送功率8kW。
主要用电负荷类型、额定功率、运行方式、日用电量, 见表1。
注:1.车站信号采用微机联锁、信号机采用LED节能光源设备; 2.通讯包括无线通讯和有线通讯。
3 发电系统日发电量计算
从表1可知:车站每天用电量为Q供=186.16 kWh。
考虑到发电、供电系统影响因素如下:
蓄电池充放电效率:K1=0.85;
逆变器效率:K2=0.92;
控制器效率:K3=0.98;
线路利用率:K4=0.98;
纬度、海拔系数:K5=0.80;
综合利用系数:K=K1K2K3K4K5=0.85×0.92×0.98×0.98×0.8≌0.6;
发电系统每天发电量为:Q发=Q供/K=186.16/0.6≌310kWh。
4 太阳能、风能发电量比例分配
依据额济纳旗气象资料统计, 鹰窝沟站所在地区太阳能、风能资源, 见表2和表3。
从表2、表3可知, 鹰窝沟站具备较好的太阳能、风能发电条件。从表3可知, 使风力发电机输出功率达到额定输出功率1/3以上的风速 (8～22m/s) 频率达到55.33%。
从车站用电需求出发, 单纯利用太阳能或风能发电都能满足车站用电需求。考虑充分利用自然资源, 采用光、风优势互补发电最为科学。
发电稳定性:太阳能光伏发电较风能风力机发电稳定;投入产出比, 风能风力机发电较太阳能光伏发电低;综合考虑:
(1) 作为离网运行的车站主供电站, 必须保证发电、供电系统安全、可靠、稳定运行。
(2) 充分利用光、风自然资源, 做到优势互补。
(3) 最大可能降低建设成本投资。
采用光、风发电比例为1∶1。即每天太阳能光伏发电量Q光发和风能风力机发电量Q风发各占总发电量Q发的1/2。Q光发=Q风发=Q发/2=310/2=155 kWh。
5 主要设备电器技术指标
5.1 太阳能光伏电池
太阳能发电, 需要太阳能光伏电池功率:W光= Q光发/5.03=155/5.03≌30.8kW。
可选用额定功率180W, 额定电压35.5V, 额定电流5.07A太阳能光伏电池175块。
连接方法:7块太阳能光伏电池串联, 25组并联。
额定输出直流电压:7×35.5=248.5V, 额定输出功率:175×180=31.5kW。
5.2 风力发电机
风能发电, 需要风力机功率:W风= Q风发÷24×3÷55.33%=155÷24×3÷55.33%≌35kW。
可选用额定功率10kW风力发电机4台。
5.3 光风互补控制器
额定容量:100kVA;额定输入直流电压:220V;
太阳能发电:输入回路:15回;回路最小输入直流电流:15A;
风力发电:输入回路:4回;回路最小输入直流电流:50A。
5.4 逆变控制器
额定容量:10kVA;输入直流电压:220V;
输出功率:8kW;输出交流电压:220V;输出交流频率:50Hz。
5.5 蓄电池
蓄电池组电压:V蓄=220V。
考虑冬天低温环境对蓄电池有效容量释放的影响、蓄电池放电深度和满足连续3天阴雨无风气象条件下用电需要, 蓄电池组容量:Q蓄=Q供T0n/ V蓄C0=186.16×1.1×3÷220÷0.7≌3.989kAh。
其中: T0 为温度修正系数, T0>0℃取1, 0℃≥T0>-10℃取1.1, T0≤-10℃取1.2。蓄电池室采用地下室或安装采暖设施, 取值1.1。
n 为连续阴雨无风天数, 根据当地气象情况确定, 取值3。
C0 为蓄电池放电深度, 取值0.7。
可选用电压2V、容量2 000Ah蓄电池220节, 110节串联, 2组并联。
6 结束语
当然, 太阳能、风能发电设备也可以选用其它规格型号的设备, 但无论选用何种规格型号的设备, 必须遵守以下原则。
6.1 太阳能光伏电池
(1) 总功率要不小于30.8kW;
(2) 串联输出直流电压等于或稍大于蓄电池组充电电压。
6.2 风力发电机
(1) 总功率要不小于35kW;
(2) 不论是单相还是三相发电机, 整流输出直流电压等级为220V。
6.3 光风互补控制器
(1) 容量不小于太阳能、风力发电总功率之和, 即75.8kW;
(2) 输入直流电压等级为220V;
(3) 太阳能、风力发电控制输入回路数量和输入电压、电流要依据太阳能光伏电池的串并联组合情况和风力发电机的选型来确定。即回路数量和输入电压、电流不小于太阳能、风力发电输出回路数量和输出电压、电流; (4) 输出电压等级要与逆变控制器和蓄电池组电压等级一致, 即220V。
6.4 逆变控制器
(1) 输入直流电压等级要与光风互补控制器和蓄电池组电压等级一致, 即220V;
(2) 输出功率不小于8kW, 输出电压、频率要与车站电器负荷匹配, 即交流220V, 50Hz。
6.5 蓄电池
(1) 蓄电池组电压等级要与控制器、逆变器一致, 即220V;
(2) 容量不小于4 000Ah。
摘要：介绍了嘉策铁路鹰窝沟预留车站所处的地理位置及太阳能、风能资源情况。统计了车站电气负荷, 计算了车站日用电量和发电系统日发电量。在充分利用光风资源、确保供电稳定可靠、最大降低建设投资的前提下确定光风发电比例和主要发电设备电气技术指标。
关键词：太阳能,风能,发电,指标,设计
参考文献
[1]陆虎瑜, 马胜红.光伏风力及互补发电村落系统 (学员版) [M].北京:中国电力出版社, 2005.
说起风能利用，《Geek》曾经报道过不少，各位Geek应该不会陌生。它之所以迟迟不能得到推广的原因就在于它的未知因素很多，像是对周围鸟类的影响等。降低这些风险的方法有很多，其中一个可行性的方案是把风力发电机“扔”到海洋上，由于海上没有高山、森林等遮挡物，所以海洋上风的强度比陆地高得多，然而，任何一个有过航海经历的人都会跟你说：“海洋是不定的，它有可能在某个地方刮着暴风，在另一个地方却是风平浪静。”如果不能确定海洋中风的流向，就不能确定安装风力电机的位置，那么风力发电更是无从谈起。为此，NASA喷气推进实验室的研究人员将美国QulkSCAT卫星过去8年的监测结果进行了整理，绘制出了一套详细的洋面风能图。它确切地展示了全球四季海洋风的风力和风向等指标，为选择台适的区域建立海洋风力发电场提供了有力的依据。
根据洋面风能图的显示，在新西兰海域、澳大利亚的阿斯马尼亚以及南美洲南端的群岛海域是最适合建立近海风力发电场的。在这些海域中，海洋风的平均速度超过了30节(15米，秒)，据初步估算，这些海域中每平方米海面可以获得500～800瓦的风能。目前在这些海域附近的国家已经着手准备建立近海风力发电场。
【风能技术研究报告】推荐阅读：
和风能的利用_教案设计05-27
转正技术报告06-28
技术总结报告提纲06-01
SEO技术研究06-11
无损超声技术报告06-14
建筑节能技术研究现状05-25
cadcam技术试验报告06-09
发电技术研究论文06-09
微机接口技术实验报告06-12
技术社会调查报告06-25
