在《赤壁賦》一文中，蘇子寫道，“惟江上之清風，與山間之明月……取之不盡，用之不竭。是造物者之無盡藏也！”古人把清風與明月這些自然資源視為無窮無盡的。風能也同樣用不完，作為一種新型的高效的清潔能源，為人們合理進行自然資源的物質交換提供了良好契

在《赤壁賦》一文中，蘇子寫道，“惟江上之清風，與山間之明月……取之不盡，用之不竭。是造物者之無盡藏也！”古人把清風與明月這些自然資源視為無窮無盡的。風能也同樣用不完，作為一種新型的高效的清潔能源，為人們合理進行自然資源的物質交換提供了良好契機。

經常能看到在高高的山頂上，巨大的白色扇葉旋轉著，自動地將風能轉化為電能儲存下來，幾乎不需要人為干預，那么風力發電具備這么多優點，為什么沒有在現實生活中得到大面積廣泛應用？

有風就能發電是真的嗎?

風力發電機最早是由風車發展起來的，但由于風車是一種手工產品，每家每戶做出來的風車都不一樣，并沒有一套嚴格的設計規范，所以它既有按照順時針方向旋轉，也有逆時針方向旋轉。

在英國倫敦郊區，你能看到一種既有正向和逆向轉動的風車。它們的速度彼此并沒有太大的區別，只是方向不同而已。

2019年，有史以來最大的風力渦輪機開始在荷蘭沿海運行，轉子直徑220米，僅需一臺這樣的渦輪機就能夠滿足每年16000戶歐洲家庭的電力需求。風每天能產生的動能大約是人類每天所用電能的35倍。并且不像煤和石油等資源，使用過之后不可再生，而風能這種資源每天都在更新。

有風就能發電是真的嗎？答案是在一定程度上這個說法是正確的。

由于現有技術的限制，不管發電機的效率如何，風力轉換成電能都有一個數學極限值。德國物理學家阿爾伯特·貝茨計算，風力發電機只能得到59.3%的風能，因為葉片必須保持一定的風力才能旋轉。

另外，還有一些人不看好風力發電。一些自然保護者認為，風力發電機的外觀，包括巨大的扇葉會破壞原本的自然風光，而且存在季節性的風能供應時斷時續的情況，使其產生的電能難以并入國家電網中。

兩兄弟的風力機之爭

風力發電機發展距今才短短一兩百年的歷史，日常生活中可能有的人會注意到，現代的大型風力發電機大多都是順時針方向旋轉的。

關于風力發電機為什么順時針旋轉，還有一段饒有趣味的故事。

丹麥的風力發電行業在1880年代才剛剛起步，當時的喬納斯是一位年輕的工程師，他天才般地以風車的轉動模式為原型，與當時一家著名的風力發電公司合作，研制出了一種可以逆向轉動的風力發電機。更加巧合的是，他的弟弟艾瑞克很快就發明了另外一種風力發電機。

在方案即將定稿之前，艾瑞克想征求妻子的意見，妻子反復思考之后說，你哥哥的風力發電機是逆時針運轉的，如果我們采用完全不同的方法，很快就能形成屬于自己的品牌形象，所以艾瑞克聽從了妻子的建議。

由于順時針旋轉的風力發電機一經推出，便深受市場青睞，老客戶日益增多，最終成為現代風力發電機的主流產品。

風力發電機一般建在哪？

風力發電站在設計時，拋開必須考慮的地形、地質、交通、環境、道路等因素，地理位置被視為其中最重要的部分。由于風在遇到障礙物時會消耗它的能量，為了提高風機的能量轉換效率，設計師在選址時最好將風力發電站設在開闊地帶。

舉例來說，在類似山谷的地形下，由于山谷風的影響，選址人員通常會考慮山谷風向是否符合當地盛行風向。

他們一般都會選擇地勢越高的山谷，這樣風力也就越大。如果風速增加一倍，風能將會產生八倍的能量收益。另外，選址要遠離地震帶和頻繁暴發的火山地區。在建造風力發電站之前，首先要建造一座機臺，然后建造一座風力發電機塔，然后安裝在塔頂上，塔內最重要的設備就是風力發電機。

風力發電機由四個部分組成：機頭、機尾和葉片，葉片運用玻璃纖維和樹脂層新型材料制成，不僅保證了風力發電機在雨水、閃電的極端條件下可以正常工作，還可以經受住至少20年的陽光暴曬。

原來一臺風力發電機從選址到落地，竟然這么復雜！

風電場投資成本是衡量風電場建設是否經濟的一個重要指標。如果風電場選擇在交通便利的地方，可以大幅度降低運輸費用，從而降低風電場的建設成本。

那么假設每年可用5000小時，多久能回本？

建一個風力發電機需要多少錢？

風力機組的成本包括很多方面，風電機是風電機組的主要設備，其制造成本將直接影響風電機組總投資金額。由于我國大部分地區采用水平軸風力發電機，每千瓦約8000元左右。假設一座高達80米的風力發電站，需要1500千瓦的風力發電機，換算成風力發電機的價格是一千兩百萬。

但是隨著風電機組生產工藝的不斷提高，整體機組性能也在不斷提高，單機機組性能不斷提高。容量也在不斷擴大，風傳感器和計算機系統還會以專業的精度自動調整葉片，以獲取盡可能多的能量，使得每千瓦風電機組的造價明顯降低，從而降低風電機組的成本。

安裝一座風力發電站至少需要三百萬元，維修一次至少要花費上千元的費用。由于風力發電機組越是龐大，其發電的平均成本也會隨之下降。風力發電機組集群的規模效應會使風力發電單位千瓦配套設施相對減少。

一個由200個類似規模的發電機組成的風力發電組，可以為超過15萬戶美國家庭供電整整一年，相等于歐洲家庭用電的兩倍。

此時再來看前邊那個問題：假設一年平均可用風速為5000小時，除去維護費用，5年左右就能收回成本。

新能源將會改變我們每個人

今天，人類正面臨著第三次交通能源變革，包括燃料電池在內的電力和動力電池來替代傳統的石油和內燃機，新能源汽車將引領人類進入清潔能源時代。隨著人口基數不斷增長，污染問題日益突出，中國大力發展新能源也是新能源消費市場的必然趨勢和正確選擇。

和風能一樣，氫能源也是未來最受歡迎的清潔能源。

氫能屬于二次能源，不像石油和煤炭那樣，能直接從地下開采。它是由天然氣或水二次加工得到的。利用太陽能發電，然后電解出氫氣和氧氣，這就是“光伏制氫”。而且，氫氣燃燒后會產生水，對環境沒有任何危害。

結語

即使面臨種種挑戰，現代風力發電機仍使風能成為最有效和最便宜的電力來源。風力發電機已經為世界各國人民的生活、發展提供了必要的能源供給。對許多農民來說，維護好一臺風力發電機，可以獲得除種地微薄的收入外的一筆額外收入。

相信隨著天氣預報的準確度在不斷改進，以及電網基礎設施水平和儲能方式的改善，風能和其他新能源一起，必將會解決我們關于能源利用的困擾和問題。