风力发电作为清洁能源在很多国家被广泛使用，一度被认为是未来未来能源的清洁能源，但现在西方一些国家对风力发电的态度有所反弹，有人质疑风电是否属于垃圾电，风电真的是“亏本买卖吗”吗？ 那么，在中国是否还有风能资源可供开发利用？风力发电对环境究竟有多大影响？中国目前是否还能继续发展风电产业？风电设备制造企业应该如何应对这些问题？ 在可预见的未来，中国中国应该完全关闭风力发电？

风力发电机原理及结构

首先是风能的原理，简单来说，风能是指在风轮作用下旋转的风力涡轮机，然后通过发电机把机械能转化为电能，然后储存在蓄电池里，通过电线长距离输送。 由于风能资源丰富，而且具有取之不尽用之不竭的特点，因此，风力发电已经成为一种重要的可再生能源，受到人们越来越广泛地关注。 世界上应用最广泛的风力发电机类型是水平轴高速螺旋桨式风力发电机，它由风轮、传送系统、发电机和调向装置组成。

例如，所谓的风轮是桨叶叶片风轮轴风轴组成的，就像小时候玩手工风车一样，但是风力发电机使用大量的风能，而且是用来发电功能的，所以它们的桨叶结构设计更加复杂。 因为风力发电机组是将风能转化为电能的装置，因此桨叶结构必须具有足够强的强度、刚度和稳定性才能满足工作要求。那么什么因素影响了叶片的强度呢？ 目前风轮主要是三片桨叶，有人可能会问，“为什么三片叶片受力面积不是越大越好呢？” 如果从常识上讲，这是正确的，但当风力发电机发电时，风轮会旋转，这意味着它不仅仅对飞机产生作用力，而是在旋转时产生一个风力涡流，在这种情况下，三片桨叶设计实际上是最有效的。 此外，每个风轮的桨叶与风轮轴的倾斜夹角相同，这通常不是设计成肉眼看起来是下平面。 这种轻微倾斜的角度使风轮在风的作用下，可以在升力和阻力之间产生均匀的力矩。简单地说，风是完全作用于整个风轮的，风轮可以利用涡旋旋转。

除了风轮的结构外，风力发电机的另一个重要结构设计是调向装置。 调向装置也被称为偏航系统。 顾名思义，调向装置是用来调节风轮角度的装置，风轮的风向是偏转的。 风轮旋转带动叶片进行旋转运动，从而产生风能，然后将这些风能转变为电能。而风轮的旋转速度越大，则越容易使其周围的空气流动加快，进而增加风能转化为电能的效率。 由于风轮在与风轮直接接触时接收的能量最大化，因此涡轮机顶部和尾部的风信标会发出一个信号，使偏航发动机在风偏航角较大时推动齿轮齿轮风力发电机。 当然，也有小型风力发电机直接通过它们自己的尾门转向。

风力发电机的结构

就风力发电机的运行和结构设计而言，风力发电不应该像一些西方国家声称的那样对环境造成污染。

扬州100米高风力发电站倒塌；

为了获得更好的接收效果，风能风力发电机的高度一般为100米，这就像刮风的时候站在五楼。 也正是因为这个高度，风力发电机在坠落时可能会杀伤力。 今年4月，扬州的百米风力发电站倒塌，机身直接断裂成3到4节，道路被阻断。 虽然事故发生后，当地政府采取了一些应急措施，但由于当时人们对它还很陌生，所以最终还是酿成了悲剧。据了解，这起事故的原因可能与安装人员不熟悉有关。 幸运的是，没有人员伤亡。

 

风力发电机的潜在危险和危害

 

风力发电机的材料设计也让人头疼。 由于风速较大，所以必须要有足够大的功率才能将风能转换为电能；另外还要保证叶片能够抵抗住强风带来的破坏。这些都对复合材料提出了非常严格的要求。 迎着风， 大型风力发电站可暴露在呼啸的山风中，因此使用高强度材料防止风轮在风力作用下发生屈曲。玻璃钢是一种很好的材料选择：它寿命长，高强度性能，即使摆动一百万次也不会引起金属疲劳，而且价格低廉，可满足风力发电场对轻量化的要求。 但需要注意的是风轮机组的高耐久，一旦损坏，就很难分解，因此无法回收利用，而且风力发电机组的叶片长度也很长，5兆瓦的风电风力发电组桨叶长度在62-75米之间。 三片金属桨叶长60多米，表面涂有玻璃钢，设计能迅速分解，无污染。 目前来看，这根本不可能，这也是一些西方国家将风力发电视为“高污染”的“原因”之一。

 

 

但这两个陷阱并不是风力发电的主要危险，反对者之所以反对，主要是因为他们担心风力发电会产生噪音。 风力发电机运行过程中会产生大量的机械噪音和涡流噪音。 机械噪音是指当风轮与变速齿轮接触时产生的噪音，与涡流噪音相比，机械空气动力学噪声噪音还是比较小的，因为气体的粘滞性大，当风轮旋转得更快时，气体会分裂桨叶形成涡流现象。 所以，如果想要降低风电机组运行时所产生的机械振动，就需要从减少叶片间碰撞以及提高风速等方面着手进行优化。另外，还可以通过安装隔音罩来避免风机运转时出现的气流分离问题。 值得注意的是，涡流噪音不仅对人类有害，因为大量鸟类也被风力发电站杀死。

 

 

风力发电在中国的重要性

 

其实，风力发电并不是一无是处，任何事物都有其优点和缺点。 风力发电作为一种清洁型能源，可以减少世界化石燃料的使用，符合世界能源大趋势。 但是由于风力资源具有间歇性，随机性等特点，使得其在应用过程中存在一定问题，因此需要采取合理措施来保证风电设备运行的安全性，稳定性以及可靠性。此外，还需加大技术研究力度。 对中国来说， 中国的主要能源发电方式仍然是火电， 清洁能源的使用和推广对中国的可持续发展发展非常重要，特别是目前中国的地面风能储备量约为322.6万千瓦，可利用的风力资源约为2.53亿千瓦，虽然发电总量不及其他类型的清洁能源，但仍是一个不错的选择。

 

提高风力发电的安全性能

 

风力发电听起来可能很危险，但与直接产生有害气体的火电相比，这算不了什么。 为了有效的避免隐患，减轻危害，风力发电技术也在不断的进行改革。 从风能资源开发的角度来看，最重要的一项工作便是风力发电机组的维护与维修。这其中包括了很多方面：结构的优化设计，以及新技术的应用等等。 首先是风轮风力发电机的材料，目前正在逐步转化为碳纤维复合材料，碳纤维叶片不仅像玻璃钢桨叶一样轻量化，而且具有更好的使用寿命和延展性。 因此，拆除风电场可以减少环境污染，提高风力发电站的整体牢固性，根据德国风电认证公司的数据，叶片脱落的概率仅为0.42%！

 

另外，为了避免噪音危害， 风力发电站一般按照国家规定建设， 严格按照规范进行设计和施工；同时还需要保证其稳定性，因为它是直接关系到人们生命财产安全的重要因素之一。 夜间，居民区噪声不得超过45分贝，发电站和居民区与外界保持1000米左右的安全距离，噪声污染主要集中在风速特别大山区，风力发电机还安装了控制系统，并对风轮的转速进行控制。

 

有人可能会说：“风力发电是有有辐射的，这不是最大的危险吗？” 事实上，电磁辐射在我们日常生活中无处不在，只要有电或者无线电波器械就是电磁辐射，无非就是比较谁大谁小。 在风力发电的变电和传输过程中，其电磁辐射一般为50赫兹，属于极低频电磁辐射。 而风力发电站的电磁辐射主要来源于其辅助设备、电站，风力发电站本身并不会发出大量的电磁辐射。 但是当它们工作时产生的能量超过一定程度的话，就很可能对人体造成危害。如果不加防范的话，那么风力发电机所发出来的电磁波将会给人们带来严重的健康威胁。 此外，风力发电站在建设前还要进行电磁辐射测试和审批。

 

中国仍然需要发展清洁能源

 

值得注意的是，火力发电仍然是我国能源发电的“大哥”，它提供了我国总能源发电的一半以上。 因此，在当前环境问题日益严重的背景下，国家对于火电行业提出了更高的要求。为了保证电力生产能够稳定运行，相关企业必须要做好节能降耗工作。这其中最重要的一项就是降低能耗。 但在高收益的背景下，火力发电也产生了大量的化石燃料排放，这些有害气体所造成的雾霾和其他环境污染所造成的不可预测的人命损失，很多人的生命受到了威胁！