Global Wind Day

Global Wind Day

你追寻过“风”的踪影吗？

你听见过“风”的声音吗？

你描绘过“风”的形状吗？

你知道“风”蕴含的巨大能量吗？

 

6月15日

是全球风能日（Global Wind Day）

又称世界风能日

风是地球上的一种自然现象，由太阳辐射热引起。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，导致大气对流运动，形成了风。

据估计，虽然到达地球的太阳能中只有约2%转化为风能，但其总量仍然十分可观，比地球上可开发利用的水能总量大10倍。

目前，风力发电是最主要的风能开发利用方式。它潜力大、资源充足、可快速使用，经济性也逐渐显现。

海上风电 ©️ WWF

据《全球风能报告2024》显示：2023年，全球新增风电装机容量达到创纪录的117GW，较2022年同比增长50%，是有史以来最好的一年。风电行业正在进入一个加速增长的新时代。

●2023年是有记录以来陆上风电装机容量最高的一年，单年装机首次超过100GW，达到106GW，同比增长54%；

●2023年是海上风电装机量历史上第二好的一年，总装机容量为10.8GW；

●2023年全球累计风电装机容量突破了第一个TW里程碑，目前总装机容量达到1021GW，同比增长13%；

●其中，中国新增装机容量达75GW，创下新纪录，占全球新增装机容量的近65%；

●中国的增长支撑了亚太地区创纪录的一年，同比增长106%。

来源：《全球风能报告2024》

尽管如此，风电行业仍须将其年新增装机从2023年的117GW提高到2030年的至少320GW，才能实现COP28和1.5摄氏度的目标。

©️ WWF

事实上，风能是一种古老又清洁的能源，在古代，人们就用它来抽水、磨面、航行。而在当代，风力发电撑起可再生能源发电的半壁江山，整体发展势头强劲。

风力发电距离我们的生活并不遥远。行进在高速公路上或乘坐火车高铁时，经常可以在道路两旁看到“大风车”，有时在邻近海域也能看到海上风电。

那些随手拍下的“大风车们”

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风电溯源

风能开发历史久远，最早可追溯至第一艘帆船下水。据记载，公元前3500年，古埃及人发明了风力驱动的帆船，沿尼罗河航行。公元前，也有关于我国古人使用风能提水、灌溉、磨面的相关记载，同时期，垂直风车也被古波斯人发明出来应用于碾米。

中世纪，荷兰人发明了用于排灌的水平轴风车，这便是被人们熟知的荷兰大风车。

值得一提的是，1887年7月，美国发明家查尔斯·弗朗西斯·布朗斯在美国克利夫兰市建成第一台全自动运行的风电机组。1941年，世界首个兆瓦级风电机组在美国佛蒙特州被发明，并接入当地电网，机组重约16吨。

中国风电发展史

我国风力发电起步较晚，但近些年发展迅猛。

1975年，清华大学和内蒙古草原研究所合作，试制了50W、100W的离网式微型风力发电机。

20世纪80年代是我国风力发电设备制造业发展的第一阶段，开始研制可以用并网运行的中小型风力发电机。20世纪90年代，我国开始发展大中型风力发电机，风电装机逐年稳步增加。在863计划下，金风科技股份有限公司于2005年试制出我国第一台兆瓦级风力发电机。

随后，国内风电市场迅速扩大，新增装机量始终保持着80%以上的年增长率。2010年，风电装机容量首次超过美国，跃居世界第一。2015年起，我国风电制造业加速发展，各大国内风机厂家逐渐掌握了大型并网风力发电机的制造技术，实现了主要零部件国产化。

制造工厂 ©️ WWF

如今，在全球气候危机的背景下，能源转型刻不容缓。我国风电企业整体技术水平持续提升，国产机组不断向超大型、多耐候性、高可靠性发展，风电并网装机容量持续稳居世界第一。

陆上风电叶片 ©️ WWF

风能趣味知识

为什么风力发电机绝大多数是白色的？

•白光是光谱中所有可见光的混合产物，这种中性色没有侵略性，可以与周围环境较好匹配，很少让周围民众感到突兀；

•风电机组除了日常“喝西北风”，还要长期“晒日光浴”。白色不容易吸收太阳光中的紫外线辐射，可减少热量吸收，降低机组温度，有利于机组内部发电机、变流器等电气设备的散热；

物种卡•  白色外观有利于运维人员观察设备表面的污损情况，并及时判断处理相应问题；

•此外，白色涂料价格相对较低，也会降低机组的制造和运维成本。

•当然，为了与当地景观融合，也可将风机塔筒和叶片涂装成其他颜色，做成宣传画与故事塔，形成新的“打卡”景点。

风力发电机上为何只有三只叶片？

•3个叶片可以最大限度的减少系统的震颤。如果是2个叶片的风机，当叶片处于水平位置时震颤程度将会很大，对风机机舱造成损伤；如果仅1个叶片，从空气动力学的角度来讲虽比较高效，但是一个叶片会转动过快，系统容易疲劳，噪声也比较大；4个叶片可以增加少许风电产出，但成本会提高，经济上不划算；

•选择3个叶片的另一个理由是，3个叶片的风机看上去更加美观。

风力发电机的叶片是什么材质？

主流叶片的材质为玻璃纤维复合材料，它具有强度高、质量轻、耐老化、容易成型的特点。

这是拍摄到的风电机组塔架上小鸟的家～

风力发电机转一圈能发多少电？

以某陆上风电4.0MW机型为例，额定转速为每分钟8.8转：

每分钟发电量：

4000千瓦时÷60分钟≈66.67千瓦时

每转一圈发电量：

66.67千瓦时÷8.8转≈7.6度电

因此，该风电机组额定状态下，转一圈发电约为7.6度电，基本满足一家庭正常用电情况下的一天用电量。

此外，随着我国风电装机进入稳步增长期，各种大兆瓦风电机组也正在被积极推出。

 

参考文字来源：中国华能南澳风电场

文字整理、排版：Lei