1 風力發電

利用風力發電已越來越成為風能利用的主要形式，受到世界各國的高度重視，而且發展速度最快。風力發電通常有三種運行方式。一是獨立運行方式，通常是一臺小型風力發電機向一戶或幾戶提供電力，它用蓄電池蓄能，以保證無風時的用電。二是風力發電與其他發電方式（如柴油機發電）相結合，向一個單位或一個村莊或一個海島供電。三是風力發電并入常規電網運行，向大電網提供電力；常常是一處風場安裝幾十臺甚至幾百臺風力發電機，這是風力發電的主要發展方向。

風力發電的優越性可歸納為三點：

第一，建造風力發電場的費用低廉，比水力發電廠、火力發電廠或核電站的建造費用低得多

第二，不需火力發電所需的煤、油等燃料或核電站所需的核材料即可產生電力，除常規保養外，沒有其他任何消耗；第三，風力是一種潔凈的自然能源，沒有煤電、油電與核電所伴生的環境污染問題。

2 風帆助航

風能最早的利用方式是“風帆行舟”。埃及尼羅河上的風帆船、中國的木帆船，都有兩三千年的歷史記載。唐代有“乘風破浪會有時，直掛云帆濟滄海”詩句，可見那時風帆船已廣泛用于江河航運。最輝煌的風帆時代是中國的明代，14世紀初葉中國航海家鄭和七下西洋，龐大的風帆船隊功不可沒。 在機動船舶發展的今天，為節約燃油和提高航速，古老的風帆助航也得到了發展。航運大國日本已在萬噸級貨船上采用電腦控制的風帆助航，節油率達15％。

3 風力提水

1000多年前，中國人首先發明了風車，用它來提水、磨面，替代繁重的人力勞動。風力提水自古至今一直得到較普遍的應用。20世紀下半時，為解決農村、牧場的生活、灌溉和牲畜用水以及為了節約能源，風力提水機有了很大的發展。現代風力提水機根據用途分為兩類：一類是高揚程小流量的風力提水機，它與活塞泵相配，提取深井地下水，主要用于草原、牧區，為人畜提供飲水；另一類是低揚程大流量的風力提水機，它與螺旋泵相配，提取河水、湖水或海水，主要用于農田灌溉、水產養殖或制鹽。

4 風力致熱

隨著生活水平的提高，家庭用熱能的需要越來越大，特別是在高緯度的歐洲、北美取暖、燒水是耗能大戶。為解決家庭及低品位工業熱能的需要，風力致熱有了較大的發展。“風力致熱”是將風能轉換成熱能。目前有三種轉換方法。一是風力機發電，再將電能通過電阻絲發熱，變成熱能。雖然電能轉換成熱能的效率是100％，但風能轉換成電能的效率卻很低，因此從能量利用的角度看，這種方法是不可取的。二是由風力機將風能轉換成空氣壓縮能，再轉換成熱能，即由風力機帶動一離心壓縮機，對空氣進行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風力機直接轉換成熱能。顯然第三種方法致熱效率最高。風力機直接轉換熱能也有多種方法。最簡單的是攪拌液體致熱，即風力機帶動攪拌器轉動，從而使液體（水或油）變熱。“液體擠壓致熱”是用風力機帶動液壓泵，使液體加壓后再從狹小的阻尼小孔中高速噴出而使工作液體加熱。此外還有固體摩擦致熱和渦電流致熱等方法。

目前，大規模利用風能、太陽能等可再生能源已成為世界各國的重要選擇。風能是可再生能源中發展最快的清潔能源，開發可再生能源與提高能源使用效率相結合，將對全球經濟發展、解決貧困人口的能源問題、減少溫室氣體排放等做出重大貢獻。

風能前景：

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球風力發電上可開發利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而現在，人們感興趣的是如何利用風來發電。

風力發電簡介：

風是一種潛力很大的新能源，人們也許還記得，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風在數秒鐘內就發出了一千萬馬力(即750萬千瓦；一馬力等于0．75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源。利用風力發電的嘗試，早在本世紀初就已經開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯和美國應用航空工業的旋翼技術，成功地研制了一些小型風力發電裝置。這種小型風力發電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉村使用，它所獲得的電力成本比小型內燃機的發電成本低得多。不過，當時的發電量較低，大都在5千瓦以下。目前，據了解，國外已生產出15，40，45，100，225千瓦的風力發電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮建成的200千瓦風力發電機，其葉片直徑為38米，發電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發電裝置，其發電量則達2000千瓦，風車高57米，所發電量的75%送入電網，其余供給附近的一所學校用。

1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米；葉片安裝在一個塔型建筑物上，因此風車可自由轉動并從任何一個方向獲得電力；風力時速在38公里以上時，發電能力也可達2000千瓦。由于這個丘陵地區的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據估計，即使全年只有一半時間運轉，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。

怎樣利用風力來發電呢?
我們把風的動能轉變成機械能，再把機械能轉化為電能，這就是風力發電。風力發電所需要的裝置，稱作風力發電機組。這種風力發電機組，大體上可分風輪(包括尾舵)、發電機和鐵塔三部分。（大型風力發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），風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時，槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。槳葉的材料要求強度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復合材料(如碳纖維)來制造。（現在還有一些垂直風輪，s型旋轉葉片等，其作用也與常規螺旋槳型葉片相同）

由于風輪的轉速比較低，而且風力的大小和方向經常變化著，這又使轉速不穩定；所以，在帶動發電機之前，還必須附加一個把轉速提高到發電機額定轉速的齒輪變速箱，再加一個調速機構使轉速保持穩定，然后再聯接到發電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率，還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。

鐵塔是支承風輪、尾舵和發電機的構架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風力，又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內。
發電機的作用，是把由風輪得到的恒定轉速，通過升速傳遞給發電機構均勻運轉，因而把機械能轉變為電能。