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科普故事:可再生的清潔能源——風
來源:
中國數字科技館
發(fā)布時間:
2021-04-12
瀏覽次數:
2079
科普故事:可再生的清潔能源——風
圖片來源:原創(chuàng)
心心手里拿著風車跑來跑去,風車的風葉隨風轉動,敲擊著風鼓咚咚咚地響?!皨寢?,你聽,我的風車會唱歌!”
“我聽到啦!心心,你知道風車為什么會轉動嗎?風鼓被敲響的原理是什么嗎
?
”媽媽笑問。
“風車轉動當然是因為有風啦!可是我不知道風鼓被敲響的原因。”心心回答道。
“你仔細觀察一下,當風車轉動的時候,就會帶動鼓槌運動,這樣鼓槌就會敲擊鼓面,鼓就響啦!”媽媽解釋道,“這是風能轉化為動能,敲響風鼓的原因哦?!?/span>
“原來是風婆婆在敲鼓呀!”心心感慨道。
“沒錯,風來自大自然,人類利用風的歷史可以追溯到公元前,古埃及、中國、古巴比倫是世界上最早利用風能的國家?!眿寢尳榻B道。
“哦?古人利用風都能做些什么呢?”心心好奇地問道。
“那可多呢!比如風力提水、灌溉、磨面、舂米,還可以借助風帆推動船舶前進?!眿寢尰卮鸬?,“在歐洲,荷蘭還擁有風車之國的美稱呢!”
“那荷蘭一定到處都是風車吧!”心心想了想,“我記得坐高鐵出去玩的時候,有些地方也立著高大的風車。”
“沒錯,那些高大的風車可以將風能轉化為電能,是現在風能最主要的用途之一?!眿寢屨f道,“與石油、煤炭這些不可再生能源不同,風來自大自然,取之不盡用之不竭,是一種可再生的能源。此外,風能轉化為電能的過程中不需要燃料也沒有輻射,更不會產生空氣污染,是一種清潔的能源?!?/span>
“可是媽媽,我的風車轉動并沒有發(fā)電呀!”心心困惑道。
圖片來源:原創(chuàng)
“發(fā)電的風車結構是很復雜的。但是總體來說有幾個組件是很關鍵的。首先是風輪,它由若干葉片組成,是將風能轉變?yōu)闄C械能的重要部件。當風吹葉片,葉片就會驅動風輪轉動?!眿寢尳忉尩?,“但是由于風有時大有時小,而且方向經常變化,風輪的轉速不穩(wěn)定,所以需要放置一個變速箱,并將風輪的轉速提高到可以發(fā)電的額定轉速并保持穩(wěn)定,當轉速達到一定高度后,這時再接到發(fā)電機上,電就發(fā)出來了?!?/span>
“哦,也就是說風吹動葉片,葉片帶動風輪轉動,再經過變速箱將轉速提升并保持穩(wěn)定,來供發(fā)電機發(fā)電?!毙男闹貜椭L車發(fā)電的原理。
“沒錯?!眿寢岦c頭道。
“可是,并不是天天都有風呀!”心心再次提出疑問。
“是的。以目前的風車技術來說,三級風就可以發(fā)電了,不過從經濟角度出發(fā),風速大于每秒
4
米才適宜發(fā)電。我國的風力資源極為豐富,絕大多數地區(qū)的平均風速都在每秒
3
米以上,有的地方,一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區(qū),發(fā)展風力發(fā)電是很有前途的?!眿寢尰卮鸬?。
“比如沿海島嶼,高原,大山上嗎?”心心看向媽媽,“感覺那些地方風都比較大?!?/span>
“嗯,風力越大,經濟效益越大。因此平均風速較大的高原和沿海島嶼都十分適合風力發(fā)電?!眿寢屨J可心心的觀點,“風力發(fā)電作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,有著非常重要的意義?!?/span>
【知識卡】
可再生的清潔能源:風
風來自大自然,取之不盡用之不竭,是一種可再生的能源。人類利用風能的歷史可以追溯到公元前,古埃及、中國古代、古巴比倫是世界上最早利用風能的國家,歐洲的荷蘭更有風車之國的美稱。古時,人們利用風力提水、灌溉、磨面、舂米,推動帆船前行。
由于風能轉化電能的過程中不需要燃料也沒有輻射,更不會產生空氣污染,是一種清潔能源,因此,現如今風能被用來發(fā)電,成為解決生產和生活能源的一種方法。
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