古老而又新颖的风能

风能说它古老，是因为在很久以前人们就已经认识到了它的价值，并对它进行了开发利用；谈它新颖，是说古老的风能到今天又焕发出新的活力， 新的运用方式大幅度地开展起来。

风能，从根本上说，它是太阳能转化后的一种形式。全球风能总量大约有 3.6×1015 瓦，而在大气边界层以下可以利用的风能约有 1.3×1015 瓦。这就表明，风能一年可以提供 1.1×1016 度的电力总量。而这个数字却是世界消耗总能量的三千多倍，这可真是一个惊人的数字。

风能利用的历史比较久。我国古代人民很早就利用它来驱动帆船。据《物原》记载：“燧人以瓠济水，伏羲始乘桴，轩辕作舟楫，⋯⋯夏禹作舵加以篷帆樯。”可以说，有人把夏禹作为帆的创始人，由此推出风能使用有三千多年的历史，是很有见地的。我国劳动人民还制造了水平风车，如明代宋应星的《天工开物》说：“扬郡以风帆数扇，俟风转车，风息则止。”就是例证。明朝的方以智在《物理小识》中描写了风帆灌田的事实：“有风帆六幅， 车水灌田，淮扬海填皆为之。”至于用风力加工粮食，有人据《水车行》的记载内容：“零陵水车风作轮，缘江夜响盘空云，轮盘团团经三丈，水声却在风轮上，⋯⋯”表明水车使用的时间很长，也不为过。

其实，明朝航海家郑和下西洋，他率领的船队就使用了大风帆，这是有目共睹的事实。另外，公元七世纪时，我国还建有一种“走马灯”式风车， 它使用垂直轴风轮。此风车不受风向改变的影响，风轮总是朝一个方向转。有人考证说，在清代中叶周庆著《盐法通志》上就有关于它的笔录。

但这并不表明国外利用风能比我国要逊色。约在几千年前，埃及人就利用风帆来划桨、磨谷、提水；波斯人在公元 700 年前还用过风车碾米。公元

1185 年，英国的约克郡制造出西欧第一台风车。此后到 14 世纪时，荷兰人

开始利用风车来排水和灌溉。18 世纪，荷兰使用的风车达到近万座。 19

世纪中期，美国用于提水灌溉的风车约有 600 万台。用风力发电是本世纪以来的事。1910 年丹麦人成功地建造了世界上第一座风力发电站。这样一来，人类利用风力又创下了新的纪录。

风能的使用后来一度沉寂，主要是因为使用煤、石油的蒸汽机、发动机

占了很大的优势。但从本世纪 70 年代开始，由于“能源危机”的爆发和污染问题加重，这使人们把目光重新投向了风能。

现代风能的最大利用是发电。起初国外使用的是卧车风力发电机，发电功率不过 100 千瓦。美国在 1945 年 3 月还建有一个输出功率为 1200 瓦的大型风力发电机，但运行时间不长。现在美国风力发电的电量只占总发电量的0.1％，在加利福尼亚州有五个风力发电基地为近 100 万个家庭提供用电；在

这之中的一个电厂竟有 2400 台风力机，总装机容量为 24 万千瓦。欧洲、美

国风力机单机容量以 300 干瓦以上为多。世界上最大的风力发电机装机容量

为 7.2 兆瓦。

我国的地面风能总量可以利用的约有 1.6×1011 瓦，主要分布在东南沿海、内蒙古以北，以及西北地区。

我国在 50 年代研制过风力提水机和风力发电机。60 年代时，一批风力提水机得以生产。80 年代时，我国在一些地区推广了 500 瓦以下各种型号的小型风力发电机，它能够用于照明、各种家用电器的使用。到 1985 年时，我

国从丹麦引进了 55 千瓦的风力发电机，在山东某地进行了安装，风力发电开始转向生产。此后，从荷兰、美国、德国等地，100 千瓦、150 千瓦、200 千瓦等各种机型也被引进我国。

我国从 1992 年开始安装自己研制的 55 千瓦风力发电机。国产最大的 200

千瓦风力发电机也在 1991 年并网发电。这些都表明我国的风力发电发展迅速。1994 年、1995 年我国还承办了几次关于风力发电的国际会议，相信我国风力发电前景是美好的。

需要补充的是，设置风力电厂也属于风力发电的范畴。风力电厂是风力发电的高级形式。在风力资源丰富的原野、荒坡上，安装成片成片的风力发电机，并网运行，由微机统一管理，向电网输送强大的电力，这显然是一种综合风力发电的新举措。

风力电厂的建设只有十多年的经验。美国、西欧从 80 年代初开始建立风力电厂。美国在阿尔塔蒙特山口风力电厂安装有风力发电机五千多台，总装机容量可达 550 兆瓦。这么大的功率完全可与核电、水电媲美了。风力电厂投资收效快、效益高、建设周期短、发电成本低，具有很大的经济价值，引起了我国科学家的浓厚兴趣。

我国从 1986 年就开始风力电厂试验。其中已建成七大风力电厂。其中最大的在新疆达坂城，总装机容量约 300 千瓦。1991 年我国能源部召开风力发电建设规划会议，决定到 2000 年实现风力装机 1000 兆瓦的容量。