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風(fēng)力發(fā)電是將空氣流動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。為了利用陸地上產(chǎn)生的風(fēng)，建造了巨大的風(fēng)電場，它能夠從這種清潔的可再生資源中提取最大的電力。讓我們了解一下它是如何工作的。

什么是陸上風(fēng)電場？

陸上風(fēng)電場是利用陸地上的風(fēng)而獲得電力的設(shè)施。為此，我們首先設(shè)計(jì)和安裝能夠?qū)L(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，然后將電能轉(zhuǎn)換為適合使用的形式，最后將其輸送到配電網(wǎng)。

陸上風(fēng)電場如何工作？

風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，它是一個(gè)由鋼筋混凝土基礎(chǔ)支撐的結(jié)構(gòu)，以確保穩(wěn)定性和功能性。它有一個(gè)根據(jù)氣象條件啟動(dòng)和停止發(fā)電機(jī)的控制器，以及一個(gè)確定風(fēng)向以實(shí)現(xiàn)正確方向的機(jī)制。塔架的高度取決于安裝點(diǎn)的氣象條件，設(shè)有航標(biāo)系統(tǒng)，具有特定的燈光和顏色，對(duì)空中交通非常明顯，以確保最大的安全性。

風(fēng)的能量驅(qū)動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片旨在捕獲最大的動(dòng)能：即使在非常低的風(fēng)速—每小時(shí)11公里的風(fēng)速，也能啟動(dòng)工作。葉片通過輪轂連接到發(fā)電機(jī)，輪轂又連接到低速軸，低速軸與葉片以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)（每分鐘7到12轉(zhuǎn)之間）。齒輪箱將該速度提高100倍以上，并將其轉(zhuǎn)移到高速軸上，高速軸以每分鐘超過1500轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。能量被傳遞到發(fā)電機(jī)（一些技術(shù)使用直接耦合到低速軸的低速發(fā)電機(jī)組），其中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。然后進(jìn)入變流器，將其轉(zhuǎn)換為交流電。

產(chǎn)生的電能是低電壓的，因此它被輸送到一個(gè)變壓器，變壓器升高電壓（升至20到66 kV之間）以便于風(fēng)電廠內(nèi)輸送。然后將其輸送到變電站，變電站將其轉(zhuǎn)換為高電壓（超過132 kV）。這些電力現(xiàn)在適合消納，通過疏散線（通常是架空）傳輸，該裝置連接到配電網(wǎng)，將其輸送到家庭。

陸上風(fēng)電場可以安裝在哪里？

風(fēng)電場通常位于遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)和城市的人口稀少的農(nóng)村地區(qū)，以防止它們發(fā)出的噪音打擾居民。在決定在哪里建造風(fēng)電場時(shí)，有幾個(gè)因素需要考慮：環(huán)境影響；該區(qū)域的風(fēng)能潛力；過去多年的風(fēng)速，包括在空間，時(shí)間和垂直風(fēng)的變化；該地點(diǎn)的地質(zhì)和巖土工程條件；環(huán)境，政策和管轄，以及該地點(diǎn)的可達(dá)性。有氣象工具和模型可以確定安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最佳地點(diǎn)，并在建造風(fēng)電場之前估計(jì)其在整個(gè)使用壽命期間內(nèi)產(chǎn)生的電力。

陸上風(fēng)電場有哪些優(yōu)勢(shì)？

它們是取之不盡、用之不竭的清潔、安全、可再生能源。它們減少了化石燃料的消耗，這有助于防止氣候變化并朝著能源轉(zhuǎn)型的方向發(fā)展。幾乎沒有污染，它們既不產(chǎn)生有毒氣體也不產(chǎn)生輻射。它們是可移動(dòng)裝置，這意味著一旦電場被拆除，就可以恢復(fù)場地。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維護(hù)成本最低。風(fēng)電場不會(huì)干擾設(shè)施周圍的農(nóng)業(yè)或畜牧業(yè)。他們創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。根據(jù)WindEurope于2017年9月發(fā)布的《歐洲風(fēng)能：2030年情景》報(bào)告，到2030年，風(fēng)電行業(yè)將創(chuàng)造569000個(gè)就業(yè)崗位。

陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)是如何進(jìn)化的？

在過去的二十年中，技術(shù)進(jìn)步增加了風(fēng)力發(fā)電的比例。如今，有大量的型號(hào)可供選擇，以適應(yīng)不同風(fēng)場的特定條件，以充分利用風(fēng)能。這些最新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不斷增大，具有更大直徑的風(fēng)輪。更重要的是，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制水平已大幅提高。歐洲風(fēng)能行業(yè)協(xié)會(huì)WindEurope在其最新報(bào)告中表示，在未來三年內(nèi)，陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量將超過4MW。這將意味著通過調(diào)整投資和風(fēng)力發(fā)電機(jī)效率的提高，風(fēng)電場的最終成本將降低。

原標(biāo)題：陸上風(fēng)電場是如何工作的？