风电的崛起——又一个新能源爆发了！ - 电力电子展

大家好，上一期我们聊了光伏发电，大家对光能转电能已经有了一定的认知基础，那么这期，我们再来看看风力发电，一定会让大家对新能源有更深的理解。

首先，什么是风力发电？

风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。

那么，风能发电的原理是什么呢？

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。依据风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），有效的将风能转化成电能，便可以开始发电。

叶片，从底部到尖端，叶片有许多不同尺寸和形状的异形界面所组成，简单的异形技术使得波轮叶片转动，这意味着当流体流过叶片时将产生升力，这样产生了最基本的旋转，正如你在火车上看到的东西都是相对的一样，移动的叶片与风之间也是相对的。

具体原理的分析

它由机头、转体、尾翼、叶片组成，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。

优点

风能为洁净的能量来源。风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于其它发电机。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源，很环保，很洁净。风力发电节能环保。

缺点

风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类，如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后己渐渐消失。解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高。在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。

风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的地方来兴建。现在的风力发电还未成熟，还有相当发展空间。风速不稳定，产生的能量大小不稳定，风能利用受地理位置限制严重。

总结

2020年底的统计数据，我国火力发电达47095.9亿千瓦时，占全国发电总量的比例为70.5%；水力发电量达到了11378.2亿千瓦时，占全国发电总量的比例约为17%；风力发电量达到3731亿千瓦时，占比约为5.6%；核能发电量约为3309.7亿千瓦时，占比接近5%；太阳能发电同比增长8.1%，总量约为1307.6亿千瓦时，占发电总量的比例接近2%。整体来看，虽然中国的发电类型中“火电仍占据主导地位，比例超过70%”，但非火力发电增速更高。

这也表明了，我国新能源发电的发展是非常迅速的。我相信不久的将来，我们将不再使用火力发电，这也是半导体行业的福音，新能源和半导体是密不可分的，未来，还需要我们去创造。