风能 - hk electric.pdf

風能 甚麼是風能? 很早以前人類已經懂得利用風能。風的動能可以轉化為其他能量，例如是機械能或電能。 當風吹著帆，船只借助風能向前 行駛 多年來，農夫已經曉得與建風車 來抽取井水。 數白年前，有些國家，例如荷 蘭，已經利用風車在低地抽水。 風能可以推動石磨，磨碎谷物。 時至今日，人們使用風車來發電。 風是如何形成的? 理論上，太陽發放至地球的輻射能，只有百分之一至二會轉化成為風能，而這百分之一至二的能量，相當 於全球能源總消耗量的百倍以上。 下圖展示風的形成過程: 當陽光照射地球時， 熱空氣向上升（對 氣壓差異會令空 這種流動的空氣就 地面會受熱，令地面 流作用），形成低 氣由高氣壓的地 是風。 上的空氣熱起來，因 氣壓。當熱空氣上 方流動到低氣壓 應不同地形，地面的 升至一定高度時, 的地方 。 受熱程度亦會有異。 便會逐漸冷卻，然 後橫向移動以平衡 氣壓。當這些空氣 冷卻後，就會下降 形成高氣壓。 風的特性 風是難以預測的，它會受到 氣候和地理因 素影響。 • 風只會間斷出現。 • 風可以出現在地面或海上。 風速對風力發電機的運作及效率非 一般而言，每當風速增強一成，風 • 風速受到地勢影響。 常重要。要推動風力發電機產電， 力發電機的輸出功率就可增加約三 風速通常最少要達到每秒3 米。 成。 • 地勢越高，風速越高。 如何收集風能? 所有移動的物體都帶有動能。蘊藏在風中的動能 –即空氣 流動時產生的能量 – 可以轉移到其他的物體上， 例如用於 推動帆船或啟動風力發電機產生電力。 風力發電機: 當風速達到 風力發電場: 時至今日， 切入風速時，便可啟動渦 世界上愈來愈多地方利用 輪產電。 岸上或離岸風力發電場發 Courtesy: DOE/NREL 電。 Credit: TVIG, Inc. Photo Courtesy of Shell