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風力渦輪機的工作原理及應用場景
風力渦輪機的工作原理很簡單：風力渦輪機不是像風扇一樣使用電來制造風，而是使用風來發(fā)電。風使渦輪機的螺旋槳狀葉片圍繞轉子轉動，轉子使發(fā)電機旋轉，從而產生電力。
風是太陽能的一種形式，由三個并發(fā)事件的組合引起：
太陽不均勻地加熱大氣
地球表面的不規(guī)則性
地球的自轉。
各地的風流模式和速度差異很大，并且會受到水體、植被和地形差異的影響。人類將這種風流或運動能量用于多種用途：航行、放風箏，甚至發(fā)電。
“風能”描述了利用風產生機械能或電力的過程。這種機械動力可用于特定任務(例如磨碎谷物或抽水)，或者發(fā)電機可以將這種機械動力轉化為電能。
風力渦輪機使用來自轉子葉片的空氣動力將風能轉化為電能，轉子葉片的工作原理類似于飛機機翼或直升機轉子葉片。當風流過葉片時，葉片一側的氣壓會降低。葉片兩側的氣壓差會產生升力和阻力。升力的力大于阻力，這會導致葉片旋轉。葉片直接連接到發(fā)電機(如果它是直接驅動渦輪機)或通過軸和一系列齒輪(齒輪箱)連接到發(fā)電機，以加快旋轉速度并允許使用體積更小的發(fā)電機?？諝鈩恿Φ桨l(fā)電機旋轉的這種轉換產生電力。
風力渦輪機的類型
大多數(shù)風力渦輪機分為兩種基本類型：
水平軸風力發(fā)電機
水平軸風力發(fā)電機是許多人在想到風力發(fā)電機時所想象的。
最常見的是，它們具有三個葉片并在“逆風”運行，渦輪機在塔頂旋轉，因此葉片面向風。
垂直軸風力發(fā)電機
垂直軸風力發(fā)電機有多種類型，包括以法國發(fā)明者命名的Darrieus打蛋器式的模型。
這些渦輪機是全向的，這意味著它們不需要調整到指向風運行。
風力渦輪機可以建在陸地或近海的海洋、湖泊等大片水域中。
風力渦輪機的應用
現(xiàn)代風力渦輪機可以根據(jù)它們的安裝位置和它們與電網的連接方式進行分類：
陸基風力渦輪機
陸基風力渦輪機的大小從 100 千瓦到幾兆瓦不等。
更大的風力渦輪機更具成本效益，并被組合成風力發(fā)電廠，為電網提供大量電力。
海上風力渦輪機
海上風力渦輪機往往很大，而且比自由女神像還高。
它們沒有陸基風力裝置的運輸挑戰(zhàn)，因為大型組件可以在船上而不是在公路上運輸。
這些渦輪機能夠捕捉強大的海風并產生大量能量。
分布式風能
當任何規(guī)模的風力渦輪機安裝在電表的“客戶”側，或者安裝在被使用的地方或附近時，它們被稱為分布式風力。許多渦輪機用于分布式應用是小型風力渦輪機。單個小型風力渦輪機(低于 100 千瓦)通常用于住宅、農業(yè)以及小型商業(yè)和工業(yè)應用。
小型渦輪機可用于具有其他分布式能源的混合能源系統(tǒng)，例如由柴油發(fā)電機、電池和光伏供電的微電網。
這些系統(tǒng)被稱為混合風能系統(tǒng)，通常用于偏遠的離網位置(無法連接到公用電網)，并且在能源組網應用中變得越來越普遍，以實現(xiàn)彈性。
