風力發電機由風輪、機頭、機尾、回轉體和塔架等五大部分組成。
其中風輪是把風變為電的主要部件,風輪的模樣有些像電風扇或飛機螺旋槳,由一枚或幾枚風翼組成。風輪直徑越大,接受的風能越多,風力發動機的功率也就越高。
雖然風力發電具有很多優勢,例如無汙染、可再生等,但是風力發電也有兩個難題:一個是風向變幻不定,為了保證風輪能始終正對風向,人們在機頭後麵需裝個機尾,像船上的方向舵,隨風調整風輪方向。另一個是風力大小經常變換。為了維持機組穩定工作,保證供電,必須合理地進行調速。現實生活中常用的調速方法是改變風輪的迎風麵積和調整風翼的轉動阻力。
目前市麵上有一種新式的金屬風帆式發電機,在一輛輛特製平車上裝有多片剛性翼板,很像一艘艘帆船,隻是它不行駛在水上,而是像一輛輛互不相連的車廂,成群結隊停在一個橢圓軌道上。風翼板的角度可以改變,始終正對風向,風吹著翼板,帶動成群結隊的平車奔跑,車輪帶動發電機轉動,就發出電力。
9.人造風發電
人們生煤爐時,把幹柴點旺,加上煤油,再在煤爐上口放個上小下大的錐形筒,不用扇扇子,就能很快地把煤餅燒旺。這就是我們所說的人造風發煤爐了。
人造風也可發電的工作原理是全新的概念,大體上是這樣的:人造風發電裝置,遠看就像一座規模龐大的圓形溫室,上麵蓋有透明塑料薄膜,中間是個筒狀塔,像個大煙囪。
塑料棚下的地麵是深色的,能大量吸收太陽的熱能。
當太陽照射塑料棚時,從底沿進入棚裏的冷空氣,被曬熱以後不能向上升騰,隻能沿著塑料棚向中心塔移動,溫度不斷升高,因而產生一股持續的抽力,帶動裝在筒裏的發電機風輪,這樣就會產生一定的電量。
這種人造風發電裝置不僅白天無風時能“造風”發電,而且在夜晚也可利用白天曬熱的溫室,產生抽吸力發電;甚至在陰天也能利用雲彩發射出來的紅外線能量,使渦輪機照樣運轉發電。
10.水力發電
我國水力資源豐富,新中國成立以來建設了很多大型水電站,推動了國民經濟的發展。簡單來說,水力發電是利用江河水流從高處流到低處存在的位能進行發電。水電站主要的工作原理就是當江河的水由上遊高水位,經過水輪機流向下遊水位時,以所具流量和落差做功,推動水輪機旋轉,帶動發電機發出電力。為了有效地利用天然水能,需要用人工修建集中落差和能調節流量的水工建築,例如築壩形成水庫、建設引水建築物和廠房等,以建成水電站。由於天然水能存在的狀態不同,因此,水電站的形式多種多樣。
水電站的建設要經過嚴格的科學論證,是由一係列建築物和設備組成的。這些建築物主要作用是用來集中天然水能的落差,形成水頭,並用水庫來彙集、調節天然水流的流量。水電站的基本設備是水輪發電機組,水流通過引水建築物進入水輪機,推動水輪機轉動將水能變成機械能,再帶動發電機轉動,將機械能轉換成電能。
因為水能是自然界的再生性的清潔能源與礦物燃料等同屬一次能源,轉換成電能後為二次能源。水電站就是將一次能源轉換成二次能源的建築與設備,同時它還兼有航運、灌溉、養殖等效益。水電站的建設周期長,一次性投資大,但是回報周期極大,建成以後幾乎不需要再投入資金,對環境的影響小。
11.火力發電
火電是我國主要的發電方式。火力發電對於我們來說並不陌生,一般來說火力發電指利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時產生的熱能,通過發電動力裝置(包括電廠鍋爐、汽輪機和發電機及其輔助裝置)轉換成電能的一種發電方式。
在所有的發電方式中,火力發電是曆史最悠久的一種,也是最重要的一種。最早的火力發電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實現的。
火電站需要建設在交通便利或盛產煤的地區,相對於風力、水力發電來說,受環境的製約較少。火力發電係統主要是由燃燒係統(以鍋爐為核心)、汽水係統(主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成)、電氣係統(以汽輪發電機、主變壓器等為主)、控製係統等組成。前兩者產生高溫高壓蒸汽;電氣係統實現由熱能、機械能到電能的轉變;控製係統保證各係統安全、合理、經濟運行。