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大风车原来是这样发电

“大风车吱呀吱哟哟地转”。细心的朋友可能会发现，近些年来，山川田野间、荒漠戈壁滩、蔚蓝海面上一座座风力发电机组拔地而起。它们在装扮风景的同时，也在源源不断地为人们提供能源。

人类在很早以前就开始利用风能、建设“风车”了。公元前2世纪的波兰，人们就建有碾米的风车磨坊；元明时期，中国建有风力水车，用来灌溉农田。现代风车的雏形，则来源于1890年丹麦提出的风力发电计划，给风磨安装了发电机。工业革命期间，蒸汽机的出现，让风力发电机的发展遇冷。直到20世纪下半叶，化石能源告急，生态环境恶化，风力发电再次引起了人们的重视。

风力发电机的工作原理就是利用风力带动风轮旋转，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。它和纸风车结构相似，由风轮、机舱、塔筒组成。但是纸风车为了更漂亮可以折出很多个叶片，而风机的风轮一般多为3个叶片，因为这样便于平衡、性价比更高。

对于风力发电来说，在风速达到2.5~3m/s（微风拂面）就可发电。随着风越大它转得越快，发的电能也越多。但是当风速达到25~30m/s（狂风大作）时风机就会停止工作，进入“防御姿态”。因为这个时候的风可以拔起树木摧毁房屋，如果风机继续工作就会损坏发电机组。

随着风电的发展，风机的叶轮直径也逐渐增大，近15年间，叶轮直径已经从70m增大到250m。目前我国陆上风电机组叶轮直径处于200m水平，其扫风面积超过32000平方米，相当于4.5个标准足球场。

人们从远处看，可能会觉得风机的叶片转得很慢。但事实上由于机舱齿轮的加速作用，风机叶片的尖部线速度有时能和高铁运行速度不相上下。不同功率、不同类型的风机转一圈产生的电量也不同，有的可发1.4度电，相当于一个普通家庭一晚上空调用电量；而有的可产生5.8度电，能在一个普通家庭里用一天。

风能取之不尽，用之不竭，相比传统的火力发电，风力发电没有粉尘、硫化物、二氧化碳等的排放，相对于水力发电，没有库区移民和蓄水对地质构造的影响，建成周期短。近年来，风电在国家政策支持和能源供应紧张的背景下迅速发展，比如去年北京冬奥会全部场馆的用电主要是河北张家口的风力和光伏发电输入的，这说明我国可再生能源的储备非常充足，相信“十四五”时期风电将实现高质量跃升发展。