人類開發(fā)利用風能的歷史

資料僅供參考文件編號：2022年4月版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：人類開發(fā)利用風能的歷史太陽的輻射造成地球表面受熱不均，引起大氣層中壓力分布不均，從而使空氣沿水平方向運動，空氣流動所形成的動能稱為風能。因此風能是太陽能的一種轉化形式，是一種可再生的自然能源。風能儲量非常巨大，理論上僅１％的風能就能滿足人類能源需要。風能利用主要是將大氣運動時所具有的動能轉化為其它形式的能，其具體用途包括：風力發(fā)電、風帆助航、風車提水等。其中，風力發(fā)電是風能利用的最重要形式。風能利用，已有數千年的歷史，在蒸汽機發(fā)明以前，風能曾經作為重要的動力，用于船舶航行、提水飲用和灌溉、排水造田、磨面和鋸木等。最旱的利用方式是“風帆行舟”。埃及被認為可能是最先利用風能的國家，約在幾千年前，他們的風帆船就在尼羅河上航行。我國是最旱使用帆船和風車的國家之一，至少在３０００年前的商代就出現(xiàn)了帆船。唐代有“乘風破浪會有時，直掛云帆濟滄海”的詩句，可見那時風帆船已廣泛用于江河航運。最輝煌的風帆時代是中國的明代，１４世紀初葉中國航海家鄭和七下西洋，龐大的風帆船隊功不可沒。明代以后，風車得到了廣泛的使用，宋應星的《天工開物》一書中記載有：“揚郡以風帆數扇，俟風轉車，風息則止”，這是對風車的一個比較完善的描述。我國風帆船的制造已領先于世界。方以智著的《物理小識》記載有：“用風帆六幅，車水灌田，淮陽海皆為之”，描述了當時人們已經懂得利用風帆驅動水車灌田的技術。中國沿海沿江地區(qū)的風帆船和用風力提水灌溉或制鹽的做法，一直延續(xù)到２０世紀５０年代，僅在江蘇沿海利用風力提水的設備曾達２０萬臺。１２世紀，風車從中東傳入歐洲。１６世紀，荷蘭人利用風車排水、與海爭地，在低洼的海灘地上建國立業(yè)，逐漸發(fā)展成為一個經濟發(fā)達的國家。今天，荷蘭人將風車視為國寶，北歐國家保留的大量荷蘭式的大風車，已成為人類文明史的見證。在蒸汽機出現(xiàn)之前，風力機械是動力機械的一大支柱，其后隨著煤、石油、天然氣的大規(guī)模開采和廉價電力的獲得，各種曾經被廣泛使用的風力機械，由于成本高、效率低、使用不方便等，無法與蒸汽機、內燃機和電動機等相競爭，漸漸被淘汰。到了１９世紀末，丹麥人首先研制了風力發(fā)電機。１８９１年，丹麥建成了世界第一座風力發(fā)電站。風力發(fā)電在解決發(fā)展中國家無電農牧區(qū)居民的用電方面起到了重要的作用，特別是２０世紀７０年代以后利用風力發(fā)電更進入了一個蓬勃發(fā)展的階段，在世界不同地區(qū)建立了許多大中型的風電場。預計到２１世紀中葉，風能將會成為世界能源供應的支柱之一，成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的主要動力源。利用風能的好處：1.風能也是絕對可延續(xù)的，因為它不采取可以被消費的燃料或其他資源。2.風力不會導致其噪聲，并且他們未顯示在農場、其他家畜或者旅游業(yè)關心的任何影響。3.不僅是風力可再造能源，但是像其他可再用的能源它不釋放有害的溫室氣體，當被管理-沒有甲烷，沒有二氧化碳時。風能作為一種無污染和可以再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ貏e是對沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆，作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。即使在發(fā)達國家，風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。我國對風能利用的歷史和現(xiàn)狀風是地球上的一種自然現(xiàn)象，它是由太陽輻射熱引起的。太陽照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，產生溫差，從而引起大氣的對流運動形成風。那么風能是什么？風能是因空氣流做功而產生的動量?？諝饬鲃泳哂械膭幽芊Q風能?？諝饬魉僭礁?，動能越大。人們所說的風力發(fā)電，是用風車把風的動能轉化為旋轉的動作去推動發(fā)電機，以此產生電力，方法是透過傳動軸，將轉子的旋轉動力送至發(fā)電機。這是一種潔凈的可再生能源，取之不盡，用之不竭。在所有新能源、可再生能源利用技術中，風力發(fā)電是技術最成熟、最具規(guī)模開發(fā)和商業(yè)發(fā)展前景的方式，對于改善能源結構、保護生態(tài)環(huán)境、保障能源安全和實現(xiàn)經濟的可持續(xù)發(fā)展等方面有著極其重要的意義。但是進行風力發(fā)電的時候會產生龐大的噪音，由此造成一些鳥類動物的消失，且我國地形條件復雜，因此風能資源的分布并不均勻，造成風力具有間歇性，經濟性不足，這些都是風能利用中有待解決的問題。人類對于風能的利用可以追溯到公元前。而中國是世界上最早利用風能的國家之一。在堯舜時代，我國古代先民已認識到扇動生風的原理，并開始將人造風應用于生產、生活；在春秋戰(zhàn)國時期，已經認識到風是由空氣流動而產生的，開始對自然風加以利用。同時中國是最早使用帆船和風車的國家之一。唐代有“乘風破浪會有時，直掛云帆濟滄?！钡脑娋?，可見那時風帆船已廣泛用于江河航運。最輝煌的風帆時代是中國的明代，14世紀初葉中國航海家鄭和七下西洋，龐大的風帆船隊功不可沒。而風車的廣泛使用是在明代之后，方以智著的《物理小識》記載有：“用風帆六幅，車水灌田，淮陽海皆為之”，生動形象地描述了當時古代先民已經懂得利用風帆驅動水車灌田的技術。古代風能的廣泛利用，對生產力水平的提高，以及社會的發(fā)展起到了重要的促進作用。古代先民關于風能利用的探索和發(fā)明，取得了極為豐富的科技成就，積累了寶貴的經驗。中國沿海沿江地區(qū)的風帆船和用風力提水灌溉或制鹽的做法，一直延續(xù)到20世紀50年代，僅在江蘇沿海利用風力提水的設備就曾達20萬臺。70年代中期以后風能開發(fā)利用列入“六五”國家重點項目，得到迅速發(fā)展。進入80年代中期以后，中國先后從丹麥、比利時、瑞典、美國、德國引進一批中、大型風力發(fā)電機組。在新疆、內蒙古的風口及山東、浙江、福建、廣東的島嶼建立了8座示范性風力發(fā)電場。自上世紀80年代中期引進55kW容量等級的風電機投入商業(yè)化運行開始，經過二十幾年的發(fā)展，我國的風電力市場已經獲得了長足的發(fā)展。到2009年底，我國風電總裝機容量達到2601萬kW，位居世界第二，2009年新增裝機容量1300萬kW，占世界新增裝機容量的36%，居世界首位?？梢钥闯觯覈L電產業(yè)正步入一個跨越式發(fā)展的階段，而2010年我國累計裝機容量已44733.29萬kw。于2011年11月13日，新華社宣布，中國已超過美國，擁有世界最大風力發(fā)電能力基礎設施。從技術發(fā)展上來說，我國風電企業(yè)經過“引進技術—消化吸收—自主創(chuàng)新”的三步策略也日益發(fā)展壯大。隨著國內5WM容量等級風電產品的相繼下線，以及國內兆瓦級機組在風電力市場的普及，標志我國已具備兆瓦級風機的自主研發(fā)能力。同時，我國風電裝備制造業(yè)的產業(yè)集中度進一步提高，國產機組的國內市場份額逐年提高。目前我國風電機組整機制造業(yè)和關鍵零部件配套企業(yè)已能基本滿足國內風電發(fā)展需求，但是像變流器、主軸軸承等一些技術要求較高的部件仍需大量進口。因此，我國風電裝備制造業(yè)必須增強技術上的自主創(chuàng)新，加強風電核心技術攻關，尤其是加強風電關鍵設備和技術的攻關。根據我國風電發(fā)展預測，到2020年底全國總裝機規(guī)模達到12000萬kw，到2050年底，全國風電總裝機規(guī)模到50000萬kw，風電規(guī)?；l(fā)展，使各項技術經濟指標進一步增強。風電企業(yè)的競爭力和盈利能力明顯增強。2020年以后化石燃料資源減少，火電成本增加，風電具備市場競爭能力，發(fā)展更快。2030年水電資源也大部分開發(fā)完，海上風電進入大規(guī)模開發(fā)時期，很可能形成東電西送的局面。風電以其良好的環(huán)境效益和逐步降低的發(fā)電成本，必將成為本世紀中國的重要電源。風能的利用不能簡簡單單的看作是一個新能源的開發(fā)，要是利用得當，它還是一個聚寶盆，外國專家對中國的風電開發(fā)前景十分看好。據說世界第一大風電開發(fā)企業(yè)也向中國市場進發(fā)了，面對這樣一個香餑餑，豈能袖手旁觀，中國企業(yè)應該主動向國家政策靠攏，利用現(xiàn)有政策的支持，尤其是國有企業(yè)，可以依靠國家資金和政策的扶持，大膽的向新能源，向風能開發(fā)領域進軍，不要抱著現(xiàn)有利益不放。能源