風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)這么慢能發(fā)電嗎？風(fēng)能是一種可再生的清潔能源。隨著人類對能源需求的不斷增加，人類逐漸開始增加對風(fēng)能的利用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)在廣闊的草原、山坡甚至海面上，但我們可以看到旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)可能會有這樣的問題，為什么風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)得這么慢，這樣能發(fā)電嗎？

將風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整到我們所看到的，其實(shí)是綜合了很多因素。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片質(zhì)量大，轉(zhuǎn)動費(fèi)力。

很多人認(rèn)為風(fēng)力發(fā)電機(jī)就像一個小風(fēng)車，不大，尤其是當(dāng)我們從遠(yuǎn)處看到一個大風(fēng)力發(fā)電機(jī)時，我們有這種感覺，但事實(shí)并非如此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以被稱為龐然大物，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長達(dá)60米，知道一架中型客機(jī)的翼展大約是30米，普通的大型客機(jī)翼展幾乎不能達(dá)到60米，雖然這么大的葉片使用高強(qiáng)度和低密度的材料，但質(zhì)量不會太小，通常有超過十噸的重量，三個如此高質(zhì)量的葉片自然有點(diǎn)難轉(zhuǎn)動。

有些人可能會這么想。既然這么大的風(fēng)扇很難轉(zhuǎn)動，為什么不小一點(diǎn)呢？這與發(fā)電機(jī)的迎風(fēng)面積有關(guān)。當(dāng)葉片太小，迎風(fēng)面積自然太小，葉片的風(fēng)越來越少，單個發(fā)電機(jī)發(fā)出的電就越來越少。如果發(fā)電機(jī)數(shù)量增加，可以彌補(bǔ)嗎？事實(shí)上，數(shù)量的增加也增加了施工成本。一般來說，如果發(fā)出相同的電源，小葉片發(fā)電機(jī)的成本會更高。然而，風(fēng)扇不能太大。一方面，它受到材料的限制，另一方面，安裝將更加困難。經(jīng)過綜合考慮，我們現(xiàn)在使用了大小風(fēng)扇。

轉(zhuǎn)速越大并不意味著發(fā)電越多。

當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)時，它會驅(qū)動一個巨大的內(nèi)齒輪一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)大齒輪驅(qū)動小齒輪時，旋轉(zhuǎn)速度也會發(fā)生顯著變化。這種結(jié)構(gòu)以我們最熟悉的方式表達(dá)，相當(dāng)于一個變速箱。我們看到葉片旋轉(zhuǎn)緩慢，但風(fēng)扇實(shí)際上通過變速箱驅(qū)動發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)然，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電功率不僅與速度有關(guān)，而且與扭矩有關(guān)，功率=扭矩速度K，為常數(shù)，當(dāng)速度較小時，通過增加扭矩，也可以增加輸出功率，因此，為了延長風(fēng)力發(fā)電機(jī)的耐久性，通常不會讓葉片旋轉(zhuǎn)太快，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片巨大，高速旋轉(zhuǎn)離心力也很大，長期高強(qiáng)度離心運(yùn)動也會損害葉片的壽命，嚴(yán)重可能直接損壞。因此，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)遇到強(qiáng)風(fēng)時，它會打開保護(hù)模式，停止發(fā)電，以保護(hù)風(fēng)扇。

速度過快也會影響發(fā)電效率。

事實(shí)上，當(dāng)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)時，它們也會阻礙風(fēng)的運(yùn)動。速度越大，障礙物就越強(qiáng)。當(dāng)達(dá)到一定值時，風(fēng)能的利用率也會開始降低。為了方便大家理解，我們可以想象兩個極端的例子。如果風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速接近無限大，葉片的旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于直接形成密封板，阻擋風(fēng)流。此時，風(fēng)必須繞道而行，因此自然不能很好地利用這些風(fēng)能。此時，風(fēng)能的利用率相當(dāng)于零。另一種情況是風(fēng)扇轉(zhuǎn)速直接為零。此時，風(fēng)能根本沒有被利用。在轉(zhuǎn)速為零和轉(zhuǎn)速無限的范圍內(nèi)，風(fēng)能利用率最高的轉(zhuǎn)速存在。這個轉(zhuǎn)速與許多因素有關(guān)。這里只討論了很多。因此，我們看到的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與理論上的最佳轉(zhuǎn)速沒有太大區(qū)別。通過調(diào)整到最佳轉(zhuǎn)速，此時的風(fēng)能利用率也是最高的。

總結(jié)

因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)看起來很慢，實(shí)際的機(jī)身正在進(jìn)行高效的發(fā)電?？此坪唵蔚娘L(fēng)扇發(fā)電機(jī)，實(shí)際上在設(shè)計(jì)開始時考慮了各種因素對風(fēng)扇發(fā)電效率的影響，簡單現(xiàn)象背后有復(fù)雜、嚴(yán)格的科學(xué)真理。