機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能
怎樣利用風(fēng)力來發(fā)電呢?
我們把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,這就是風(fēng)力發(fā)電.風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組.這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分.（大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒有尾舵,一般只有小型（包括家用型）才會擁有尾舵）
風(fēng)輪是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成.當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時,槳葉上產(chǎn)生氣動力驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動.槳葉的材料要求強(qiáng)度高、重量輕,目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造.（現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪,s型旋轉(zhuǎn)葉片等,其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同）
由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低,而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著,這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；所以,在帶動發(fā)電機(jī)之前,還必須附加一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱,再加一個調(diào)速機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,然后再聯(lián)接到發(fā)電機(jī)上.為保持風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大的功率,還需在風(fēng)輪的后面裝一個類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵.
鐵塔是支承風(fēng)輪、尾舵和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架.它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力,又要有足夠的強(qiáng)度.鐵塔高度視地面障礙物對風(fēng)速影響的情況,以及風(fēng)輪的直徑大小而定,一般在6-20米范圍內(nèi).
發(fā)電機(jī)的作用,是把由風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速,通過升速傳遞給發(fā)電機(jī)構(gòu)均勻運(yùn)轉(zhuǎn),因而把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?
多大的風(fēng)力才可以發(fā)電呢?
一般說來,3級風(fēng)就有利用的價值.但從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā),風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電.據(jù)測定,一臺55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,當(dāng)風(fēng)速每秒為9.5米時,機(jī)組的輸出功率為55千瓦；當(dāng)風(fēng)速每秒8米時,功率為38千瓦；風(fēng)速每秒為6米時,只有16千瓦；而風(fēng)速為每秒5米時,僅為9.5千瓦.可見風(fēng)力愈大,經(jīng)濟(jì)效益也愈大.
在我國,現(xiàn)在已有不少成功的中、小型風(fēng)力發(fā)電裝置在運(yùn)轉(zhuǎn).
我國的風(fēng)力資源極為豐富,絕大多數(shù)地區(qū)的平均風(fēng)速都在每秒3米以上,特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼,平均風(fēng)速更大；有的地方,一年三分之一以上的時間都是大風(fēng)天.在這些地區(qū),發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是很有前途的.