风力发电的原理及优缺点
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。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度，便可以开始发电。
原理
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；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。
优缺点优点
1，风能为洁净的能量来源。
2，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。
3，风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。
4，风力发电是可再生能源，很环保，很洁净。
5，风力发电节能环保。
缺点
1，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已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高。
2，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。[4]
3，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。
4，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。
5，现在的风力发电还未成熟，还有相当发展空间。
6，风速不稳定，产生的能量大小不稳定；
7，风能利用受地理位置限制严重。
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
所以输出的电能频率会有波动，不过也在国家要求的范围内，波动不大。
但是精密仪器由于对电网电能质量要求比较高，所以对这些仪器会有影响。
日常用电是不会有什么关系的。
目前电网中风电所占的比例也比较小（2%左右），所以基本没有影响。
| (1) ＝0.04(2)降压变压器原、副线圈匝数比 (3) 96 kW |
| 试题分析：：(1)升压变压器副线圈电压U 2 = =5000v 导线上损失的功率为 损失的功率与输送功率的比值 ＝0.04 (2) 电压损失U 损 ＝I 2 R＝20×10 V＝200 V 降压变压器原线圈端电压U 3 ＝U 2 －U 损 ＝4 800 V 降压变压器原、副线圈匝数比＝ ＝ (3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为 P 用 ＝P－P 损 ＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW 点评：本题考查了功和功率的计算，关键是根据题意找出求出发电机功率的方法，及风能的最大功率和输出功率之间的关系． |
风力资源是取之不尽用之不绝的，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源。风力发电技术成熟，在可再生能源中成本相对较低，有着广阔的发展前景。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。风电场运营模式可以为国家电网补充电力，小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电。
1.风力发电对会危害当地的生态环境如破坏植被、改变地形地貌，造成水土流失使土地沙漠化。
2.风力发电影响局部气候风电是利用大气中的风能，根据能量守恒定律，一种能量的消耗与产生必然需要产生或消耗另一种能量，因此风力发电机组发电过程必然。
3.风力发电场周围环境都不错，所以会成为很多鸟类的天堂，但是会造成大量的鸟类遭到风力涡轮机的伤害。
（1）导线上损失的功率为P=I 2 R =
损失的功率与输送功率的比值
（2）风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大． 单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS，S=πr 2 风能的最大功率可表示为 P 风 =
采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等． （3）按题意，风力发电机的输出功率为P 2 =
最小年发电量约为W=P 2 t=160×5000 kW?h=8×10 5 kW?h 答：（1）导线上损失的功率为9kW，输送功率的比值为0.03； （2）单位时间内流向风轮机的最大风能P m ；为
（3）这台风力发电机在该地区的最小年发电量是8×10 5 kW?h． |
| （1）导线上通过的电流为： I=
导线上损失的功率为P=I 2 R =30 2 ×10=9000W； （2）单位时间内流向风轮机的最大风能功率为： P m =
再根据题意“风力发电机输出的电功率P与单位时间内垂直流向风轮机的风能的最大功率P m 成正比”得到发电机输出的电功率P∝P m ∝v 3 ； 故
故答案为：（1）9000；（2）160． |
| P0 |
| U |
| 300×103 |
| 10×103 |
损失的功率与输送功率的比值
| P |
| P0 |
| 9×103 |
| 300×103 |
（2）风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大．
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS，S=πr2
风能的最大功率可表示为 P风=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等．
（3）按题意，风力发电机的输出功率为P2=
| v2 |
| v1 |
| 6 |
| 9 |
最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW?h=8×105kW?h
答：（1）导线上损失的功率为9kW，输送功率的比值为0.03；
（2）单位时间内流向风轮机的最大风能Pm为
| 1 |
| 2 |
（3）这台风力发电机在该地区的最小年发电量是8×105kW?h．
