Prinzipien der Windkraft -Erzeugung, Vor- und Nachteile der Windkrafterzeugung
Wind ist ein natürliches Phänomen, das durch den Luftstrom verursacht wird, und einige Windmühlen, die Tag und Nacht drehen, wandeln Wind in Elektrizität um, die Windkraftanlagen sind.
Die Windenergieerzeugung bezieht sich auf den Prozess der Umwandlung der mechanischen kinetischen Energie in elektrische Energie, indem die Windenergie erfasst wird, um die Drehung von Windturbinenschaufeln zu treiben, und wenn der Wind in Richtung der Klingen weht, treibt er die Windturbine zum Drehen. Die mechanische kinetische Energie des Luftstroms wird verwendet, um den Generator zur Erzeugung von Strom zu treiben und den gesamten Prozess der Umwandlung der mechanischen Energie in elektrische Energie zu vervollständigen. Das physische Prinzip ist das Gesetz der elektromagnetischen Induktion.
Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion wurde vom britischen Physiker Michael Faraday entdeckt, der sich auf das Phänomen bezieht, bei dem ein Leiter in einen sich ändernden magnetischen Fluss gelegt wird und eine elektromotive Kraft erzeugt. Wenn dieser Leiter in einer Schleife verbunden ist, wird die Schleife elektrifiziert.
Die Essenz der magnetischen Induktion und die Essenz von Elektrizität: Maxwell fasste das Phänomen der elektromagnetischen Induktion in ein System von Gleichungen durch mathematische Berechnungen zusammen, die als Maxwell -Gleichungen bezeichnet werden. Dieses Gleichungssystem ergab die Essenz der elektromagnetischen Induktion - ein sich ändernes Magnetfeld erzeugt ein elektrisches Feld und umgekehrt. Das elektrische Feld kann mit Elektronen (oder geladenen Substanzen) interagieren, und die im elektrischen Feld platzierten Elektronen sind aufgrund der Wirkung des elektrischen Feldes mit potentieller Energie ausgestattet. Der Prozess der Freisetzung potenzieller Energie ist auch der Prozess der Elektrizität.
Prinzipien der Windenergieerzeugung
Das Prinzip der Windkrafterzeugung besteht darin, Windkraft zu verwenden, um die Drehung von Windmühlenklingen zu antreiben und dann die Drehzahl durch einen Gaspedal zu erhöhen, um den Generator zu fördern, um Strom zu erzeugen. Nach der aktuellen Windmill -Technologie reicht eine Brise -Geschwindigkeit von ungefähr drei Metern pro Sekunde (der Grad der Brise) aus, um Strom zu erzeugen. Die Erzeugung der Windkraft wird zu einem globalen Trend, da sie nicht die Verwendung von Kraftstoff benötigt und keine Strahlung oder Luftverschmutzung erzeugt. Die Umwandlung der kinetischen Energie des Windens in mechanische kinetische Energie und die Umwandlung der mechanischen Energie in elektrische kinetische Energie ist die Windenergieerzeugung.
Die für die Windkrafterzeugung erforderlichen Geräte werden Windturbinen genannt. Diese Art von Windkraftanlagen kann grob in drei Teile unterteilt werden: Windkraftanlage (einschließlich Schwanzrudder), Generator und Turm.
Eine Windkraftanlage ist eine wichtige Komponente, die die kinetische Energie des Windes in mechanische Energie umwandelt. Es besteht aus zwei (oder mehr) propellerförmigen Stoppern. Wenn der Wind in Richtung der Klingen weht, treibt die auf den Klingen erzeugte aerodynamische Kraft die Windkraftanlage zum Drehen. Das Material der Propellerklinge benötigt hohe Festigkeit und leichte Gewicht und besteht derzeit hauptsächlich aus Glasfaser oder anderen Verbundwerkstoffen (z. B. Kohlefaser).
Was sind die Vor- und Nachteile der Windkrafterzeugung?
Vorteil
1. Sauberkeit und gute Umweltvorteile;
2. Erneuerbar und nie erschöpft;
3. Kurzer Infrastrukturkonstruktionszyklus;
4. Flexible Installationsskala.
Nachteil
1. Rauschen und visuelle Verschmutzung;
2. Große Landflächen besetzen;
3. Instabil und unkontrollierbar;
4. Derzeit sind die Kosten immer noch sehr hoch.
5. Betrifft Vögel.
Vorteile:
Erneuerbare Energien: Windenergie ist eine erneuerbare Energiequelle, die nicht wie fossile Brennstoffe abbricht und keine Treibhausgase wie Kohlendioxid und Stickoxide emittiert, was zu einer minimalen Umweltverschmutzung führt.
Energiekosteneinsparungen: Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen hat die Windkraft niedrigere Kosten und der Kraftstoff ist frei. Aufgrund der schnellen Entwicklung der Windenergieerzeugung sinken die Produktionskosten allmählich.
Kann in verschiedenen Umgebungen verwendet werden: Windleistung kann an vielen Stellen verwendet werden, nicht nur an Land, sondern auch auf See, geeignet für verschiedene Umgebungen.
Flexibilität: Die Windstromerzeugung kann flexibel funktionieren, und der Stromausgang kann jederzeit gemäß den Windbedingungen eingestellt werden.
Kann in Verbindung mit anderen Energietechnologien eingesetzt werden: Die Windenleistung kann in Verbindung mit anderen Technologien für erneuerbare Energien und traditionellen Energietechnologien eingesetzt werden, um die Energieeffizienz und -zuverlässigkeit zu verbessern.
Minderwertigkeit:
Abhängig von der Windkraft: Wenn die Windkrafterzeugung auf der Windgeschwindigkeit abhängt, kann eine unzureichende oder instabile Windgeschwindigkeit zu einer Verringerung der Effizienz der Stromerzeugung oder der Unfähigkeit führen, normal Strom zu erzeugen.
Umweltauswirkungen: Die Installation von Windkraftanlagen erfordert die Besetzung des Landes oder des Ozeans und kann sich auf die Migration von Vögeln und anderen Wildtieren auswirken.
Rauschverschmutzung: Windkraftanlagen geben während des Betriebs eine bestimmte Menge an Lärm aus, was zu Störungen und Beschwerden für die umliegenden Bewohner führen kann.
Hohe Wartungskosten: Windkraftanlagen erfordern eine regelmäßige Wartung und Pflege, und wenn die Maschine fehlfrikt, muss sie repariert und Teile ersetzt werden, was viel Zeit und Geld erfordert.
