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源系統轉變。所謂可再生能源就是取之不盡、用之不竭、與人類共存的能源。它包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能等。在這眾多的可再生能源中，目前發展最快、商業化最廣泛、經濟上最適用的，當數風力發電。

1．　風力發電原理

風力發電的原理說起來非常簡單，最簡單的風力發電機可由葉輪和發電機兩部分構成，如圖1所示。空氣流動的動能作用在葉輪上，將動能轉換成機械能；　從而推動葉輪旋轉。如果將葉輪的轉軸與發電機的轉軸相連，就會帶動發電機發出電來。孩童玩的紙質風車就是風力機的雛形，在它的軸上裝個極微型的發電機就可發電。風力發電的原理這麼簡單，為什麼僅到20世紀的中後期才獲得應用呢？第一，常規發電還能滿足需要，社會生產力水平不夠高，還無法顧及降低環境汙染和解決偏遠地區的供電問題；第二，能夠併網的風力發電機的設計與製造，只有現代高技術的出現才有可能。20世紀初期是造不出現代風力發電機的。那麼，現代風力發電機是什麼樣呢？下面我們就介紹一下現代風機的結構與技術特點。

2．　現代風機

圖1所示的風力發電機發出的電時有時無，電壓和頻率不穩定，是沒有實際應用價值的。一陣狂風吹來，風輪越轉越快，系統就會被吹跨。為了解決這些問題，現代風機增加了齒輪箱、偏航系統、液壓系統、剎車系統和控制系統等，現代風機的示意如圖2所示。

圖一 圖二

齒輪箱可以將很低的風輪轉速（600千瓦的風機通常為27轉/分）變為很高的發電機轉速（通常為1500轉/分）。同時也使得發電機易於控制，實現穩定的頻率和電壓輸出。偏航系統可以使風輪掃掠面積總是垂直於主風向。要知道，600千瓦的風機機艙總重20多噸，使這樣一個系統隨時對準主風向也有相當的技術難度。

風機是有許多轉動部件的。業已說明，機艙在水平面旋轉，隨時跟風。風輪沿水平軸旋轉，以便產生動力。在變槳矩風機，組成風輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉，以便適應不同的風況。在停機時，葉片尖部要甩出，以便形成阻尼。液壓系統就是用於調節葉片槳矩、阻尼、停機、剎車等狀態下使用。

控制系統是現代風力發電機的神經中樞。現代風機是無人值守的。就600千瓦風機而言，一般在4米/秒左右的風速自動啟動，在14米/秒左右發出額定功率。然後，隨著風速的增加，一直控制在額定功率附近發電，直到風速達到25米/秒時自動停機。現代風機的存活風速為60…70米/秒，也就是說在這麼大的風速下風機也不會被吹壞。要知道，通常所說的12級颶風，其風速範圍也僅為米/秒。風機的控制系統，要在這樣惡劣的條件下，根據風速、風向對系統加以控制，在穩定的電壓和頻率下執行，自動地併網和脫網。並監視齒輪箱、發電機的執行溫度，液壓系統的油壓，對出現的任何異常進行報警，必要時自動停機。

3．　風力發電場

現代大型風力發電機，單臺容量一般為600…1000千瓦。目前國際上研製的超大型風力發電機單機容量也只為6MW。對於一個大型發電場來說，其容量還是很小的。因此，我們一般將十幾臺或幾十颱風力發電機組成一個風電場。這樣既形成一個強大的供電體系，也便於管理，實現遠端監控。同時，也降低了安裝、執行和維護的成本。圖3為山東長島風力發電場一角。

圖三

4、世界風能發電發展狀況

2007年全球風能累計裝機容量為94123MW，新裝機容量達到20076MW，較之於2006年的裝機容量增加。在2007年風能裝機規模中領先的三個國家是美國、中國和西班牙，分別新增裝機容量為5244MW、3449MW和3522MW，三個國家新增風能裝機容量超過全球當年總裝機容量的60％。迄今，總裝機容量最大的五個國家是德國（）、美國（）、西班牙（）、印度（8　GW）和中國（），其中，中國在2007年風能裝機容量增加最快，達到3449MW，是2006年新裝機容量的倍。以經濟價值計算，2007年全球風能市場的風機市值達到370億美元。

2007年世界風能市場發展的一個顯著特點是該領域的全球化程序加快。這一方面源自諸多公司在石油、液化氣日益昂貴的情況下對新能源市場開拓的動力，