我国有句成语叫“捕风提影”,说的是指没有根据的事。今天,人们运用科学技术的力量,提出了“捕风捉能”,不仅是人们的一种美好设想,而且已变成了现实。
“一川碎石大如斗,满地乱石随风走。”足见,风具有很大的能量。据记载,十八世纪初,欧洲的一次大风,曾将二十五万株树连根拔起,这次大风在数秒钟内发出的功率,超过一千万马力!人类利用风能已有悠久的历史。
早在一、二千年以前,我们的祖先就开始利用风车提水,灌溉、加工农副产品、驱动帆船航行。在现代科学技术条件下,风能的利用已从作一般的原动力发展到利用风力发电。据估计,地球表面的风力能量约为十三万亿度,全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三千分之一。因此,国内、外都很重视风力发电。
风力发电的原理,就是通过风力发电机将风能转变为机械能,然后转变为电能。常规的风力发电站由风力发动机,发电机和塔界三部分组成。风力发电站主要是针对风能的特点,解决风向和风速的多变,以及如何协调风轮慢转速与发电机快转速间的矛盾,以便达到能稳定地、不间断地发出电力。在目前技术条件下,可以通过一系列特定的机械装置给予解决。

风力发动机是把风能转变为机械能的装置,它包括风轮,变速箱,调速机和对风装置等。风轮安装在机头上,是实现能量转换的主要部件。它的原理与小朋友的玩具风车一样,风愈大,风轮转动得也愈快,只是它的构造要比风车精细得多,桨叶具有比较合理的形状。目前风力发动机用的风轮有多叶式(二十多片桨叶)及少叶式(二至四片桨叶)两种。其材料有木质的,也有金属的,往往由于材料的疲劳而造成破坏。近年来发展的非金属复合材料为碳纤维复合材料,具有重量轻,强度高,抗疲劳等优点,为解决桨叶疲劳强度提供了新途径。
对风装置安装在尾部,通常有尾舵式及尾车式两种。
通过某些金属结构及传动装置,迫使机头永远正对风向,以获得最大的功率。风轮的转速一般都比较低,而发电机的额定转速却比较高,因此,在紧靠风轮的地方必须设置一个齿轮变速箱,使发电机能正常发出功率。还要用一套调速机,适应于变化了的风速,保持发电机的转速和功率不变。调速的方法很多,主要是通过一系列自动化的装置来改变桨叶与风向之间的倾角,以达到风轮原来的转速。
发电机则是把机械能转变为电能的装置,在风力发电站,一般宜采用低速的发电机。由于风力发电是间断性的,可以用蓄能装置储存能量。蓄能方式有蓄电池,压缩空气和抽水蓄能等。塔架是支撑风力发电机及其它电气设备的构架。它一般修得比较高而且要有足够的强度。
风力发电开始于五十年代,进入七十年代后各国发展相当神速。目前世界上最大的风力发电站在丹麦日德兰半岛,装机容量二千千瓦。美国今年将建成一座装机容量为二千五百千瓦的风力发电站,计划一九八五年风力发电装机容量将达一百万千瓦。我国利用风力发电是从一九五八年开始的,先后在上海,内蒙等地建造了一些小型试验电站。一九七七年,浙江省在嵊泗列岛建成了一座十八千瓦的风力发电站,这是我国目前最大的一座风力发电站。