風車創新點

1、利用廢舊物創造小發明

用可樂瓶做家用風力發電機,夠一般的照明用哦.原理是和垂直軸風力發電機的原理一樣,想到此發明是因為業余不容易得到專用的材料,那就得找現成的,一天喝完可樂看看瓶子這么好的一個弧面,如果剖開能不能做個風車呢,於是就找兩個2.5升的可樂瓶動工做了起來,沒想到效果相當不錯,再找個小吊扇裝上,嗨!!!!!電就出來了,弄個LED看看,喲,還挺亮的.

2、科技小發明 急急急急急急急

自製手電筒

具體製作方法是：將一隻廢易拉罐（如露露飲料罐）起掉一頭蓋子，另一頭用圓頭榔頭敲凹。用厚瓦楞紙板捲起兩節一號電池，電池正極朝上、負極朝下裝入罐中。找一個合適的塑料蓋（如神奇大大卷的盒蓋正好可以扣在露露飲料罐上），在盒蓋中央挖一個圓形小洞，洞的大小以使燈泡插緊為宜。將燈泡底座插入小洞。取一段尋線兩端剝去線皮，一端繞在燈座上，另一端從塑料蓋側面扎一個小孔穿出。將塑料蓋蓋在易拉罐上。檢查一下，燈泡、電池是不是緊密接觸。到這里一次性手電筒就做好了。使用時，用大拇指把從側壁穿出的導線按在從拉罐無油漆的焊縫上，手電筒就會發光，大拇指離開導線跳起，手電筒就滅了，使用非常方便
一個小風扇,只需要一個小馬達,兩節5號電池,還有一些短導線,一個實心的塑料泡沫,一把剪刀,一些硬紙片!
首先把實心泡沫掏空,用導線連接好小馬達,塞入泡沫里(要保持小馬達的轉子軸漏出泡沫),在把導線連到電池上,也塞如泡沫內,用剪刀把小紙片剪成行,套在小馬達的轉子軸上即可!

說發明製作。

一個小風扇,只需要一個小馬達,兩節5號電池,還有一些短導線,一個實心的塑料泡沫,一把剪刀,一些硬紙片!
首先把實心泡沫掏空,用導線連接好小馬達,塞入泡沫里(要保持小馬達的轉子軸漏出泡沫),在把導線連到電池上,也塞如泡沫內,用剪刀把小紙片剪成行,套在小馬達的轉子軸上即可!

這個自動澆水器的結構如右下圖，由小水箱、彎折的粗軟管、醫用輸液軟管及滑輪裝置（可用廢棄的吊瓶輸液用的軟管等製成）等組成。其中輸液軟管與水龍頭相連接（水龍頭水可適當調小些），水流速度由滑輪裝置來控制，軟管的另一端連接一個較小的儲水箱（也可由塑料瓶等改制而成），儲水箱上端留一個穿輸液軟管的小孔，其餘部分密封，水箱底部有一個較大的洞，其餘部分也密封，一根較粗的軟管從此洞穿入，在水箱中彎折。

原理及使用方法：把此裝置懸掛在需要澆水的花上，水龍頭中流出的水通過輸液軟管滴入下面的小水箱（水流量可控制），當下面小水箱中的水淹沒從底部伸入的彎折的軟管時，小水箱中的水因為虹吸現象就被全部抽出，從而給花自動澆水一次，如此循環不斷。每次的澆水量和澆水頻率可由輸液軟管上的滑輪裝置和小水箱的大小來共同控制。如果通過滑輪裝置調整好軟管中水滴的速度，並選擇好水箱的大小，不僅可以實現自動澆水，還可實現定時澆水（如在早晨或傍晚為花澆水）。

優點及創新點：經實驗，這個自動澆水器效果好，結構簡單，成本極其低廉，實用性強，人人均可自製完成，可實現自動澆水和定時澆水，不僅為養花人解決了出門沒人澆花的難題，而且還可廢物再利用，有利於環境保護。

備註：如果家中水龍頭離花盆位置遠，可採取一個辦法予以解決：即增加一個可密封大水箱，把與水龍頭相連的軟管改為與大水箱相連，這樣當外出時，只要向大水箱中加足量的水，就可實現自動為花澆水的目的。

3、小班藝術教案微風吹風車轉

課時：一課時
教學目標：1.師生共同收集有關風車的圖片，了解不同種類、不同材質的風車，懂得風車的作用和原理。
2.根據風車的原理，用各色彩紙結合剪、卷、折、穿等方法設計製作漂亮的紙風車。
3.通過玩風車來體驗美術活動的樂趣，激發學生學習美術的興趣。
重點：製作一隻美麗的紙風車，讓學生在做做、玩玩中學到知識，得到快樂。 難點：能根據風車的特點進行藝術再創造，製作成的紙風車牢固、靈活。
教具准備：課件、風車范作等。 學具准備：若干各色紙張、雙面膠、剪刀、鐵絲、小棒（鉛筆或筷子）等。
學生可能會出現的問題 學生對風車的製作並不難，但可能製作出來的風車都是一個樣式。
教學建議 讓學生充分欣賞、感受風車的獨特魅力，並能以此展開想像的翅膀，激起創作的慾望。
課後反思 雖然對不同樣式進行的講解，但學生並沒有太多的創新，可能是從小對風車只有一種式樣留下了烙印。只是在對風車的裝飾上花了一些功夫。
教 學 過 程 本人教學思路
教 學 活 動 學生活動
教學過程
1.引導激趣。
（1）讓學生展示、介紹收集到的有關風車的圖片和資料。
（2）提問：你知道風車的用途嗎？哪個國家的風車最多？
（3）欣賞各種各樣的風車。
（4）揭題：《風車轉呀轉》，明確這節課的要求和任務。
2.了解風車的原理。
（1）教師提問：風車為什麼會轉動？
（2）學生獨立思考後交流。
（3）教師總結歸納。
把風車的中心點固定在一根棍子上，風車的葉片在開口朝固定方向排成圓圈，風從前面吹來的時候，紙風車就會順著葉片底的方向旋轉。這是因為葉片底受到風的推動使其旋轉。
3.研究紙風車的基本製作方法。
（1）自學教科書第17頁的製作步驟。
（2）提問：你會做嗎？哪些地方還不太明白？
4.示範作品。
出示幾個優秀紙風車作品，進一步啟發學生。
討論：這些紙風車的表現方法有什麼特別之處？對你有什麼啟發？結合自己准備的各色紙張，談談對設計和製作紙風車的基本設想。
5.創作要求。
（1）設計一個漂亮的紙風車。
（2）找准風車的中心點來固定。（對能利用剪貼、卷折等不同方法的同學給予鼓勵）
6.評價。
比一比：誰設計的風車最美；誰的風車最有創意；誰的風車轉動時又快又穩。
（提示：從形、色、圖案等方面闡述，同時轉動時要快、穩）
7.延伸。
將各種紙風車組合成一個裝飾造型作品，美化教室。

4、發電風車的特點說明文？

風力發電前期投資較大。風力發電每個單位千瓦的投資要大大高於火力發電和水力發電，因此風電的上網價格也高於火電的上網價格。但在當今能源緊缺的情況下，它與核電、水電、火電等相比，仍有不可比擬的優勢。風力發電的技術狀況以及實際運行情況表明，建造風力發電場的費用，比水力發電廠、火力發電廠的建造費用低得多。風力是一種潔凈的自然能源，沒有煤電、油電與核電所伴生的環境污染問題。風力發電不需火力發電所需的煤、油等燃料或核電站所需的核材料即可產生電力，除常規保養外，沒有其他任何消耗。風電的建設周期和其他方式相比一般很短，一台風機的運輸安裝時間不超過3個月，萬千瓦級風電場建設期不到一年，而且安裝一台可投產一台；裝機規模靈活，根據實際需要可大可小，也可以根據資金多少來確定，為籌集資金帶來便利；運行簡單，可完全做到無人值守；實際佔地少，機組與監控、變電等建築僅占風電場約1％的土地，其餘場地仍然可以放牧、養魚、種莊稼；對土地面積要求低，在山丘、海邊、河堤、荒漠等地形條件下均可建設。此外，風力發電還有多樣化發電方式的特點，既可聯網運行，也可和柴油發電機等成互補系統或獨立運行，這給解決邊遠無電地區的用電問題提供了現實可能性。任何風力夠大且適當的地方都可以購置風力發電裝置發電，因此目前風力發電的應用可以說相當廣泛，例如山區、海島、偏遠地區、營地、浮島、工地、燈塔、電台、中繼站等地用作自備電源或輔助電源，供照明、電動儀表、電器、灌溉、通訊、空調、加熱等用。這些風力發電的特點正是它的優勢。風力發電作為輔助能源正在發揮著巨大的作用，但風力機仍存在若干不足之處。首先是能量輸出不穩定，特別是大型風力機的利用率低，還不具備作為獨立能源的條件；其次，風力機的安全可靠性尚無充分保障；另外，風力機的成本在短期內尚不足以與礦物燃料相競爭。但是，隨著人類對能源需求量的日益增多和科學技術的發展，上述問題終會得到解決。當代科學技術已經可以大規模地利用風力來發電。雖然現在的風力發電量不到全世界發電總量的1％，但隨著不斷進步的風力發電技術的創新，預計到2020年，它將可提供世界電力需求的10％，創造170萬個就業機會，並在全球范圍減少100多億噸二氧化碳廢氣

5、科技小發明

建議去極客迷去參考下那裡的作品，然後再自己創新一下，那裡比較符合你的要求，如果要很有科技含量，去科創論壇看看

6、多久可以練成風車和托馬斯?具體要怎麼做?

風車要注意的地方:

1:腰要抬高
2:起步時腳要用力掃
3:起步手放開的時機要對
4:轉風車時切記腳一定要張得很開不能閉合　 2 托馬斯 雙腳張開成大字形,然後左手伸直撐地.左腳用力往右腳腳跟的方向掃,右腳朝頭的方向用力踢高,在這同時左腳也必須往頭的方向用力踢高,使兩只手撐著地面,雙腳騰空,腰往前挺直,然後左腳繼續保持在空中,右腳往斜後方拉回原來右腳起步的方向,左手遠離地面僅剩右手撐住整個身體.

練托馬斯的重點
1.臂力,腳掃動的力量和腰力要夠大
2.腳也要有畫圓的感覺
3.要抓住換手的時間.　 3 HIPHOP理論知識 Breaking的基礎知識
BREAKING分STYLE和POWER，我相信大家都問過一個問題：哪個更重要？對這個問題，眾說紛
雲。最後只能說兩個同樣重要。
先說說STYLE，STYLE粗分為三部份：TOPROCK，FOOTWORK，FREEZE。TOPROCK就是在你做地板動作之前跳的類似一種步法的東西，很多BBOY們都忽略了TOPROCK的重要，其實TOPROCK可以幫助你抓住音樂的節拍，讓你做好真正地板動作前的准備。現在最流行的TOPROCK是走圓圈，在場中間跳的軌跡逞一個圓形，這樣讓人們看起來你有滿場飛舞的感覺。FOOTWORK顧名思義是腳部動作，大家都知道SIX STEPS，SIX STEPS可說是最流暢的一種，但光會SIX STEPS是遠遠不夠的，試想你每次光做SIX STEPS的話不是很無聊嗎？大家一定要多花些時間去組合自己的FOOT WORK，畢竟FOOTWORK是BREAKING里用得最多的，你還得不斷的去創新自己的FOOTWORK，不然就算你的FOOTWORK再好，大家也會因看得次數多而感到無聊的。FOOTWORK最要緊要做得流暢，你可加進繞腿，或忽然改變方向等等，學問大了。FREEZE是最能給觀眾震撼的招數，如果你能創出大家沒見過的FREEZE，那比POWER MOVE還能給人們留下深刻印象。FREEZE字面上的意思是凍結，我個人覺得那就是FREEZE的真締。凍結是給人一種很迅速的感覺，必須要把動作在剎那間定住，那才是最好的FREEZE。而不是說你光能做到停在那裡，如果你做得拖泥帶水，撐了個半天才好不容易撐住，還在那裡震得搖搖欲墜，那還叫什麼FREEZE呢？FREEZE更難在FREEZE COMBO，就是一個FREEZE變另一個FREEZE，要做到干凈利落，還能抓住節拍，那才是至高境界！

說完了STYLE再說說POWERMOVE，POWERMOVE指BREAKING中的大地板動作，像WINDMILL，HALO，FLARE，1990，HEADSPIN，AIRTRACK等等，其中每個動作又可細分，像WINDMILL可分為NO HAND WINDMILL，BABY WINDMILL，SUPERMAN WINDMILL等。這些動作給人的震撼是無與倫比的，特別是對第一次看BREAKING的人，他們會懷疑人類怎能做出這種動作？正是這種魅力，讓無數BBOY們冒著斷手斷腳斷脖子的危險去狂練。不能不佩服這些勇敢的BBOY們，更不能不佩服這些令人眼花繚亂的動作。有些BBOY們認為POWERMOVE不好，因為這些動作做到了就是做到了，並不是跳舞。這當然也有道理，畢竟POWERMOVE比較單調，你不能一直重復在那裡轉。但POWERMOVE終歸是極限的表現，特別是BATTLE時，如果當你的對手在那狂轉了一輪之後你竟然拿FOOTWORK去比，那我看你還不如投降吧。我之前說FREEZE能比POWERMOVE更令人震撼是指POWERMOVE只有那幾招，就算再誇張，在看了多次之後也會變得不新鮮了，而古怪的FREEZE則可帶給人們一種新鮮感，並不是只動作的難度上FREEZE厲害過POWERMOVE。作為一個BBOY，很難同時善長STYLE和POWERMOVE，就算你兩種都行，在BATTLE時你也會不夠體力去發揮，所以我覺得大家應找朋友們組成一個CREW，這樣就可以分工練習，而全面發展。又是一篇老文章,不過最近有很多新手出現,這種文章對本論壇的主題非常合適.在此非常感謝bboy--alien對本論壇的長期支持,BREAKING分STYLE和POWER，我相信大家都問過一個問題：哪個更重要？對這個問題，眾說紛雲。最後只能說兩個同樣重要。

簡明Hip-Hop基本語詞典

Hip Hop已經有二十歲了！從八十年代初到公元二千年，從Old school到New school，從沒有人喜歡刮唱片到人人為街頭音樂而瘋狂，這一種文化帶給這個世界的沖擊，超出了人們的想像。二十年來，Hip Hop文化在美國植下了根，成功的結合了娛樂、商業、音樂甚至政治。它是一個獨立而有色彩的團體意識，它是堅固而難以取代的文化形式，它不只是我們常常說的「黑人音樂」，也不是只帶著手勢口裡喊著「Check it out」，更不只是流行歌手主打樂風奏藍調。Hip Hop文化就是Hip Hop文化，它有著人一樣的性格情緒長像。簡單地說，Hip Hop有四個重要的成份。

B-BOY

其實B-Boy（Breaking Poping Locking）的開始早在1983年就已經有了。在那時候，我們稱之為「霹靂舞」。但，這種於國外的文化，目前在國內還只能稱作為一種「流行」無法融入真正的生活，所以迄今仍無法將之延續下去，而且當時信息有限，能真正了解此文化的人並不多，正因為如此，對於這種文無法完善地教授給下一代，所以到了1987年Breaking，就形成了一種沒落的狀態甚至淪為一種過時的流行話題。「霹靂舞」在國外理所當然是種文化，但，到了國內卻沒幾年就變�1�7

7、電吹風的創新點是什麼

安全！
比如斗品電吹風就做的很好，1、過熱保護系統，自動斷電，雙重保障，確保安全；2、
手柄帶微動開關，保證足夠安全！
實用，造型美觀！

8、大風車轉出新希望是什麼？

風能作為一次能源，是因空氣流做功而提供給人類的一種可利用的能量，簡而言之，空氣流具有的動能稱為風能。人類利用風能的歷史可追溯到公元前中國是世界上最早開發利用風能的國家之一。中國人民利用風力提水、灌溉、磨面和用風帆推動船舶前進。但歷經數千年，風能技術發展緩慢，沒有引起人們足夠的重視。

但自1973年世界石油危機以來，常規能源告急。尤其近幾年，隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增、人類慾望的無限上升和生產生活方式的無節制，全球整體呈現經濟高速增長、能源消耗持續上升的態勢。大量化石能源的使用直接導致了環境污染越發嚴重。尤其是以二氧化碳為主的溫室氣體排放量急劇上升，造成全球氣候變暖、冰川積雪減少、兩極冰山融化、海平面明顯上升，使沿海地區遭受水災，從而造成對生態環境的影響。在此種背景下，如何應對全球氣候變暖成為全世界共同關注的議題，並上升成為全人類面臨的巨大挑戰之一。風能作為一種可再生清潔能源有著巨大開發潛力，開始得到越來越多的青睞，尤其是對沿海島嶼、交通不便的邊遠山區、地廣人稀的草原牧場，遠離電網和近期內電網還難以到達的農村、邊疆。風能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（李莉，2016）。

我國位於亞洲大陸東南部，瀕臨太平洋西岸，季風強盛。季風是我國氣候的基本特徵，如冬季季風在華北長達6個月、在東北長達7個月，東南季風則遍及我國的東半部，全國風力資源的總儲量為1.6×106MW。我國風力發電事業雖起步較晚，但是基於國家政策和資金的支持，其得到了快速的發展。迄今為止，我國已經在河北張家口、內蒙古、山東榮成、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風力發電場，並且計劃在江蘇南通、灌雲及鹽城等地興建十億瓦特（GW）級風電場。

目前，我國在風能的利用和開發上加大了投入力度，使高效清潔的風能利用在我國能源格局中佔有應有的地位。

一、風能的成因和特點

風能就是地球表面大量空氣流動所產生的動能，是太陽能的一種轉化形式。由於地面各處受太陽輻照後氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區流動，即形成風。

風速9～10m/s的5級風，吹到物體表面上的力，每平方米約有0.1kN。風速20m/s的9級風，吹到物體表面上的力，每平方米可達0.5kN左右。台風的風速可達50～60m/s，它對每平方米物體表面上的壓力可以達到2.0kN以上。波濤洶涌的海浪是被風激起的，它對海岸的沖擊力極大，有時甚至可以高達每平方米200～300kN，最大時甚至可以達到每平方米600kN。由此可見，風的能量超乎我們想像。

風能不僅能量極大，並且在自然界中所起的作用也很大。它可以在地表做運輸水分的工作，水汽主要是由強大的空氣流輸送的，從而影響氣候，形成雨季和旱季。風中具有的能量，比人類迄今為止所能控制的能量高很多。風能與其他能源相比，既有顯著的優勢，也有一定的局限性。其特點包括：

（1）蘊量巨大。據估算，到達地球的太陽能中雖僅有約2%轉化為風能，但其總量十分可觀，全球風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能約為2×107MW，比地球上可開發利用的水能總量要大10倍。全世界每年燃燒煤炭得到的能量，還不到風力在同一時間內提供給地球能量的1%。

（2）來源豐富，取之不盡，用之不竭。風是周而復始的自然循環造成的，在地球上分布廣泛。

（3）沒有污染，清潔無害。風能本身屬清潔能源，目前成熟的風能利用和轉化技術也環保無污染。

（4）能量密度低。這是風能的一個重要缺陷，由於風能來源於空氣的流動，而空氣的密度是很小的，因此風力的能量密度也很小。從表4-2中可以看出，在各種能源中，風能的能源密度是極低的，給其利用帶來的一定的困難。

（5）不穩定。氣流變化頻繁，風的脈動、日變化、季節變化等都十分明顯，其波動很大，具有季節性、隨機性等特點。

（6）地區差異大。因地形變化，風力的地區差異非常明顯，鄰近區域、有利地形下的風力，可能是不利地形下的幾倍甚至幾十倍。

表4-2　各種能源的能流密度

二、中國的風能資源分布

我國幅員遼闊，陸疆總長達2萬多千米，還有1.8萬多千米的海岸線，邊緣海中有島嶼5000多個，風能資源豐富。我國現有風電場場址的年平均風速均達到6m/s以上。一般認為，可將風電場風況分為三類：年平均風速6m/s以上時為較好，7m/s以上為好，8m/s以上為很好。可按風速頻率曲線和機組功率曲線，估算國際標准大氣狀態下該機組的年發電量。我國相當於6m/s以上的地區，在全國范圍內僅僅限於較少數幾個地帶。就內陸而言，大約僅佔全國總面積的1/100，主要分布在長江到南澳島之間的東南沿海及其島嶼，這些地區是我國最大的風能資源區以及風能資源豐富區，包括山東、遼東半島、黃海之濱，南澳島以西的南海沿海、海南島和南海諸島，內蒙古從陰山山脈以北到大興安嶺以北、新疆達坂城、阿拉山口、河西走廊、松花江下游、張家口北部等地區以及分布各地的高山山口和山頂。

三、風能的利用

從原理上講，只要是在風的流動中能產生不對稱力的物體，都能產生轉動、平動或振動，從而獲得風能。最早的風能利用是風帆，目前風能主要利用於以下幾個方面。

（一）風力提水

風力提水作為風能利用的主要方式有著悠久的歷史，千百年來它在解決我國農業灌排、牧區人畜飲水以及池塘養魚、沿海灘塗制鹽等方面都不失為一種簡單實用的技術，特別是在許多電網不及的邊遠地區和沿海島嶼的推廣應用對於節省常規能源、改善生態環境、促進當地經濟社會的可持續發展都有重要的現實意義。早在明代我國方以智著的《物理小識》就記載到：「用風帆六幅，車水灌田，淮陽海皆為之」，描述了當時人們利用風帆驅動水車提水灌田的情景（劉惠敏等，2011）。

根據揚程和流量的不同，可將現代風力提水機組可分為三類（表4-3）：一類是高揚程小流量型，這類機組的風輪直徑一般都在6m以下，揚程為20～100m，主要用於提取深井地下水，它是通過曲柄連桿機構把風輪軸的旋轉運動變為活塞泵的往復直線運動進行提水作業的；第二類是中揚程大流量型，這類提水機組的風輪直徑一般為5～8m，揚程10～20m，流量15～25m3/h，主要用於提取地下水，這類風力提水機一般為現代流線型槳葉，效率較高、性能先進、適用性強，但其造價高於傳統式風力提水機；最後一類是低揚程大流量型，這類機組的揚程一般為0.5～3m，流量為50～100m3/h，機組的風輪直徑為5～7m，它可以提取河水、湖水或海水等地表水，用於農田排灌、鹽場制鹽、水產養殖。風輪軸動力是通過錐齒輪傳遞給水車或螺旋泵的，一般都採用自動迎風機構調節風輪對風方向，用側翼—配重調速機構進行自動調速。

表4-3　目前我國常用的幾種風力提水機及其性能表（據劉惠敏等，2011）

（二）風帆助航

人類很早就有了利用風能作為船舶推進動力的行為。公元前，古埃及與古巴比倫已經出現了風帆，而我國遠在秦漢時也有了風帆船的記載。早在15世紀初，著名的明代鄭和船隊便是大型的帆船船隊，到16世紀後期，歐洲以帆為動力的商船和戰船的大型化已經很普遍，直到利用螺旋槳為推進器，蒸汽機為發動機出現，古代帆船便逐漸退出歷史舞台。

現代風帆和古代風帆有著截然不同的使用原理，首先，古代風帆是以風帆為主要推進動力進行輔助推進，而現代風帆則是以發動機為主要推進動力，以風帆為助推手段進行推進，這樣既能利用風帆節能環保的特點，又可以使環境對風帆的限制降到最少。目前，萬噸級別的貨船上採用電腦控制的風帆助航，節油率達15%。

（三）風力制熱

近年來，人民生活水平日益提高，家庭用能中熱能的需要越來越大，尤其是在一些高緯度地區，如歐洲、北美等取暖煮水都耗能較高。為了解決家庭以及低品位工業熱能的需要，風力制熱有了較大的發展。

所謂風力制熱，就是將風能轉換成熱能。用風力制熱有以下三種方式：一是風力機發電，再通過電阻絲將電能轉換成熱能。雖然電能轉換成熱能的效率是100%，但是風能轉換成電能的效率卻很低，因此從能量利用的角度來看，這種方法是不可取的；二是用風力機將風能轉換成空氣壓縮能，再轉換成熱能，即由風力機帶動離心壓縮機，對空氣進行絕熱壓縮而放出熱能；三是用風力機將風能直接轉換成熱能（王熙等，2015）。顯然第三種方式制熱效率最高，因而應用也最為廣泛。用風力機將風能直接轉換成熱能的方式很多，最簡單實用的就是攪拌液體制熱，即風力機帶動攪拌器轉動，從而使液體變熱。除此之外，還有固體摩擦制熱和渦電流法制熱等。

（四）風力發電

近年來，風力發電已經逐步成為風能利用的主要形式，各國對風力發電都給予了高度的重視，發展速度極快。

1．風力發電的原理

風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電（圖4-4）。依據目前的風車技術，大約是3m/s的微風速度，便可以開始發電。風力發電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發電不需要使用燃料，也不會產生輻射或者空氣污染。

圖4-4　風力發電機

2．風力發電的形式

1）離網應用

風力發電機的離網應用種類繁多，主要分為以下幾類：

（1）為蓄電池充電：這種應用大多是指哪些供單一家庭住宅使用的小型風力發電機。轉子直徑為3m（功率范圍為40～1000W）的風力渦輪機屬於此類。

（2）為邊遠地區提供可靠電力：包括小型、無人值守的風力發電機。風力發電機通常與蓄電池相連，而且也可以與光電電池或柴油發電機等其他電源聯機。典型的用途包括為海上導航設備和遠距離通信設備供電。

（3）給水加熱：這種系統多用於私宅。典型用法是將風力發電機直接與浸沒式加熱器或電輻射加熱器相連。

（4）邊遠地區的其他使用：包括為鄉村供電、為小型電網系統供電，以及為商業性冷藏系統和海水（或苦鹹水）淡化設備供電。

在離網式發電機的應用中，佔主導地位的是利用風力發電機為蓄電池充電。這類風力發電機的轉子直徑通常小於5m，而且其額定功率低於1000W。

2）聯網應用

（1）單個風力發電機：這些發電機可為居民、商業、工業或農業提供電能。其電負荷接近風力發電機的能力，並且也可以與電網相鏈接。多數情況下風力發電機安裝在一個農場或一組住宅房舍附近。這些風力發電機的功率一般為10～100kW。

（2）風田：它是將多個風力發電機集中安裝、均勻分布並由控制中心集中管理，所發出的電力主要是通過電網輸送，而不是專門服務於一個地區。這些風力發電機的功率一般為50～500kW。

這種分散的聯網風力發電機市場受國家能源政策的左右。荷蘭、美國、丹麥和德國一直允許個人將私有風力發電機與電網聯網，並允許將多餘的電力賣給當地電力部門，現在有向大型化發展的趨勢。

3．國內外風力發電的發展現狀

我國是世界上風力資源佔用率最高的國家，也是世界上最早利用風能的國家之一。據資料統計，我國10m高度層風能資源總量為3226GW，其中陸上可開采風能總量為253GW，加上海上風力資源，我國可利用風力資源近1000GW，如果風力資源開發率達到60%，僅風能發電一項就可支撐我國目前的全部電力需求。

但我國利用風力發電起步較晚。和世界上風能發電發達國家（如德國、美國、西班牙等）相比還有很大差距。至今，我國已經在河北張家口、內蒙古、山東榮成、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風力發電場，並且計劃在江蘇南通、灌雲及鹽城等地興建十億瓦特級風電場。據有關資料顯示，到2003年底，全球風能發電裝機容量已突破4000×104kW，風能發電佔全球電力供應的0.5%。到2013年底，全球電累計裝機容量達到3.18×105MW，在2009-2013年間全球風電市場規模擴大了幾乎2×105MW。然而，2013年新增風電裝機3.55×104MW，比2012年的增量下降了約104MW。2014年4月，全球風電累計裝機容量已達到3.654×105MW，同比增長14.9%。新增裝機容量4.73×104MW，新增裝機增長率達到34%（朱曉，2014）。

據2003年底的資料顯示，歐洲是當時全世界風力發電發展速度最快，同時也是風電裝機最多的地區。2003年底歐洲地區累計風電裝機容量為2.93×104MW，約佔全球風電總裝機容量的73%。美洲地區至2003年底風電裝機容量達690×104kW，佔全球風電總裝機的17%。而在2003年的時候，亞洲地區風力發電與美歐相比還比較緩慢，除印度一枝獨秀以外，其他國家風電裝機容量均很小。當時風電累計裝機容量居前五位（到2003年底）的國家依次是德國（14612MW）、西班牙（6420MW）、美國（6361MW）、丹麥（3076MW）和印度（2120MW）。

這種局面到2013年底發生了一定的變化，據有關資料顯示，2013年年底，中國（不包括台灣地區）新增裝機容量16088.7MW，同比增長24.1%，累計裝機容量9142.4×104kW，同比增長21.4%。新增裝機和累計裝機兩項數據均居世界第一。我國風電事業雖起步較晚，但是基於國家政策和資金的支持，風力發電得到了快速的發展。美洲地區的風電發展穩步向前，而歐洲地區陸上風電裝機漸入瓶頸，海上風電逐漸成為新的增長點。在亞洲，除了風能發電迅速發展的中國以外，印度的風電發展也是不容小覷的。到2013年底，風電累計裝機容量居前五位的國家依次變為了中國（91424MW）、美國（61091MW）、德國（34250MW）、西班牙（22959MW）、印度（20150MW）（朱曉，2014）。

4．海上風力發電

在風能發電技術不斷發展的過程中，世界各國明顯存在著從陸上風能發電到海上風能發電的轉變（圖4-5）。與陸上風能發電相比，海上風能資源較大，同高度風速海上一般比陸上大20%，發電量高70%，而且海上少有風平浪靜，風電機組利用效率較高。目前，海上風電機組的平均單機容量在3MW左右，最大已達6MW。同時，海水表面粗糙度低，海平面摩擦力小，因而風切變即風速隨高度的變化小，不需要很高的塔架，可降低風電機組成本。海上風的湍流強度低，海面與海上的空氣溫差比陸地表面與陸上的空氣溫差小，並且沒有復雜地形對氣流的影響，因此作用在風電機組上的疲勞負荷減少，可延長其使用壽命。陸上風電機組一般設計壽命為20年，海上風電機組設計壽命可達25年或以上。同時，海上風電不佔用陸上土地，對於人口比較集中，陸地面積相對較小、瀕臨海洋的國家或地區較適合。海上發電的開發利用不會造成大氣污染和產生有害物質，可減少溫室效應氣體的排放，對環境及景觀負面影響小。另外，海上風電機組受雜訊制約小，轉速一般比陸上高10%，風力發電機利用效率相應提高5%～6%。然而，海上風能發電的開發也存在其不足之處，如建設施工和維修技術難度較大，建設成本高、電力遠距離輸送和並網相對困難等。總之，海上具有豐富的風能資源，結合當今技術的可行性，海上風力發電將成為風力發電的新方向（張鴻洋，2016）。

圖4-5　海上風力發電示意圖

5．風力發電面臨的機遇與挑戰

根據我國風電發展預測，到2020年底全國總裝機規模將達到1.2×105MW，到2050年底，全國風電總裝機規模將達到5×105MW，風電規模化發展，使各項技術經濟指標進一步增強。風電企業的競爭能力和盈利能力明顯增強。2020年以後化石燃料資源減少，火電成本增加，風電具備市場競爭能力，發展更快。2030年水電資源也大部分開發完，海上風電進入大規模開發時期，很可能形成東電西送的局面。風電以其良好的環境效益和逐步降低的發電成本，必將成為21世紀中國的重要電源。但是我國風力發電的商業化成本仍然較高，如何提高風力發電技術、降低商業開發成本是風力發電面臨的重要挑戰。

四、風能利用的發展

（一）風能利用存在的弊端

風能雖然是一種可再生的清潔能源，但仍然存在一些不可否認的弊端。

1．污染排放

風力發電機在建造和運行過程中會產生一些污染問題，同時也存在間接排放問題。不同能源系統在燃料提取、系統建造和運行期間的二氧化碳排放量的大小不同。在整個運行期間風力發電所排放的二氧化碳總量是極少的，大約僅為燃煤發電系統的1%。

2．雜訊問題

風力發電雜訊包括機械雜訊和空氣動力學雜訊，其中空氣動力學雜訊是風速的函數。分析結果表明，轉子直徑小於20m的風力發電機，產生的雜訊主要是機械雜訊；轉子直徑更大的風力發電機，產生的雜訊主要是空氣動力學雜訊。雜訊問題會影響一些潛在的風力發電機安裝區的利用，雜訊問題在人口稠密地區顯得尤為突出。

3．傷害鳥類

風力發電機的運轉對鳥類會造成一定的傷害，當鳥撞擊到塔架或者翼片時會導致鳥類死亡，同時風力發電機的運轉也妨礙附近鳥類的繁殖和棲居。所以，鳥類遷徙飛行路線上的區域應限制風能的利用。

4．干擾通信

風力發電機會成為一種妨礙電磁波傳播的障礙物。由於風力發電機的影響，電磁波可被反射、散射和衍射，這就意味著風力發電機會干擾無線電通信。

5．安全問題

盡管風力發電機很少發生安全事故，但是偶爾還是會發生。這些事故大部分發生在技術人員打算使渦輪機停止運行的時候。從運行觀點上來看，不應該存在這樣的事故。

6．影響美觀

盡管美觀問題不屬於重要的問題，但是也是一種制約因素，對那些風景秀麗的地區和人口稠密的地區更是如此。公眾對風力發電機越來越多的風景區感到失望和厭倦。所以，若想要人們在視覺方面接受風力發電機，不僅可以使用對風力發電機進行整齊排列的方法，而且還可以採用統一尺寸和設計來增加美觀程度。

（二）風能的發展前景

當前我國的風電裝機容量較大，但在全國電源裝機總容量中所佔的比例依然很小，風電利用在我國依然有相當大的發展前景。主要有以下四個方面原因。

1．豐富的自然風能和工業風能資源

根據相關調查研究，目前我國可以加以利用的低空（即10m以內）自然風能資源（包括陸上風能資源和海上風能資源）非常豐富，大約有10×108kW左右。高空風能資源更為豐富，能夠達到20×108kW。同時，工業風能也有很好的利用前景，工業風能利用較為便捷，在為電力事業做出貢獻的同時也能增加企業的效益。

2．社會對清潔能源的需求不斷增大

一方面，時代的進步使環境保護觀念逐漸深入人心，在能源利用上更加註重清潔性、節能性和可持續性等，對於風電事業的關注越來越多，並開始傾向於使用新型的清潔能源。另一方面，社會經濟的快速發展也帶來了用電需求的增大，利用風能發電能夠有效緩解電力資源緊張的情況。

3．我國有較好的電網實施條件

東部沿海地區經濟較為發達，而且目前已經裝有較為完善的高壓輸電網，在風電建設上難度相對較小，實施較為合理。針對內陸一些風力資源豐富但經濟發展相對落後的地區，國家會加大對風電建設的資金投入和政策支持，大大減小建設難度。

4．風電製造業良好的發展基礎

目前，我國在風電建設方面的投入不斷加大，風電製造業也得到了很大的發展，能夠為風電建設提供相應的建設設備和技術支持。我國已能夠大規模地生產2MW和1.5MW的風電機組，還將不斷投入生產3MW和5MW以及更大功率的發電機組。

國際風電產業日益向著一體化、國際化、大型化方向發展，技術上要求很高，風力發電機組要求可靠、壽命周期長，因此零部件的精度、功能要求高。隨著風力發電技術的發展，風電機組的原理和結構也在發生變化，未來的風電機組在向結構簡單化、體積減小的方向發展。在風力發電系統中兩個主要部件是風力機和發電機。風力機向著變槳距調節技術發展、發電機向著變速恆頻發電技術發展，這是風力發電技術發展的趨勢，也是當今風力發電的核心技術。

今後我國大力發展大型風電機組的重點是：努力掌握大型風力發電機組核心關鍵技術，包括總體設計、總裝技術及關鍵部件的設計製造技術等，整機技術路線將以目前歐洲國家流行的變槳變速的雙饋非同步發電型、低速永磁同步發電型為主。目前，我國生產最多的還有齒輪箱風力發電機組，屬於歐洲2000年左右研發的風力發電機。少數企業雖然初步掌握了直驅永磁技術，但在整個產業鏈中還沒有普及。從長遠利益來看，直驅永磁風力發電機組轉換效率高、維護量低、變速范圍大，取消了沉重的增速齒輪箱，發電機軸直接連接到風力發電機軸上，轉子的轉速隨風速而改變，其交流電的頻率也隨之變化，經置於地面的大功率電力電子變換器，將頻率不定的交流電整直流電，再逆變成與電網同頻率的交流電輸出，是未來風電技術的發展方向。

隨著煤炭、石油、天然氣等常規能源的日益枯竭，環境惡化、全球氣候變暖，加之低碳理念的深入人心，風能正以破竹之勢發展起來。未來的幾十年甚至幾百年間，我國應完善風能利用技術，圍繞風能利用技術著力培養創新型人才，加快風能的發展步伐，讓「大風車」給我們帶來更多的希望與驚喜！