一、走近风能
风是什么？风从哪儿来？风可以为我们做什么？
由于地面各处受太阳照射后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，引起了各地气压的差异，使得高压空气向低压地区流动，就形成了风，简而言之，风就是流动着的空气。如同常常把流动着的水叫“水流”，流动着的电荷叫“电流”一样，我们也可以给风另外取个名字，叫“气流”。只是通常把地球表面这些小规模小强度的气流叫风而已。
就像把一片静止的树叶放到水流中，我们看到树叶会随着水流动起来一样，风也可以把它流动方向上的物体吹动，我们利用这样的原理来使风筝升上天。从能量的角度来讲，无论是流动的空气也好，流动的水也好，它们就具有了动能，这种动能就可以转换成其他的能量，如风筝的重力势能，风车的动能，水车的动能等等，所以风是一种能源。
从风的形成来看，只要有太阳，风就可以不断再生，风能属于可再生资源。风能资源很丰富，不会随着其本身的转化和人类的利用而日趋减少。与天然气、石油相比，风能不受价格的影响，也不存在枯竭的威胁；与煤相比，风能没有污染，是清洁的能源；最重要的是风能发电可以减少二氧化碳等有害排放物。
但是，风是一种动态形式，不能直接储存起来，只能转化成其他可以储存的能量才能储存或是转换成能直接为我们所用的能源。风能可以被转化成机械能、电能、热能等，以实现泵水灌溉、发电、供热、风帆助航等功能。而目前风能的主要利用是以风能作动力和风力发电两种形式，其中又以风力发电为主。
风能有它的优势，但也有它不足的地方。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家，中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富。其次，风单位体积携载的能量小，对采集风能来进行转换的设备技术要求高，花钱也比较多，这些正是我们利用风能需要去努力克服的因素。
虽然风看似很难捉摸，其实它也是有一定规律可循的。从风能的特点看，了解各地的风能情况是有效利用风能的首要工作，下面给大家介绍几个和风相关的概念。
地球上某一地区风能资源的潜力是以该地的风能密度及可利用小时数来表示，在风能利用中，风速及风向是两个重要因素。风速与风向每日、每年都有一定的周期性变化，估算风能资源必须测量每日、每年的风速、风向，了解其变化的规律。
风向
把风吹来的方向确定为风的方向。因此，风来自北方叫做北风，风来自南方叫做南风。当风向在某个方位左右摆动不能肯定时，则加以“偏”字，如偏北风。当风力很小时，则采用“风向不定”来说明，风向可以通过当地的风向标来测量。
风向首先是与大气环流有关，此外与所处的地理位置、地球表面不同情况也有关。
为了表示某个方向的风出现的频率，通常用风向频率这个量，它是指一年内某方向风出现的次数和各方向风出现的总次数的百分比。
风速
这里指的风速是一个平均值。其实我们都知道，通常自然风是一种平均风速与瞬间激烈变动的叠加，它不仅随时在变，而且同一地点不同高度的风速也有不同。风速还因夜晚或白天，季节不同等不同。但从平均效果看一般地面上夜间风弱，白天风强；高空中正相反；我国大部分地区春季风最强，冬季风次之，夏季最弱。当然也有部分地区例外，如沿海温州地区，夏季季风最强，春季季风最弱。
风能资源
一般用气流在单位时间垂直通过单位面积的风的动能来描述风能，称该量为风功率密度或风能密度，它与风速的三次方和空气密度成正比关系，单位是瓦/平方米。
中国风力资源十分丰富。根据有关资料，我国离地10米高的风能资源总储量约32.26亿千瓦，近海可开发和利用的风能储量有7.5亿千瓦。
我国风能分布的主要地区有：
①三北地区包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏和新疆等省近200公里宽的地带。风功率密度在200W/㎡～300W/㎡。
②东南沿海及附近岛屿包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省沿海近10公里宽的地带，年风功率密度在200W/㎡以上。
③内陆个别地区由于湖泊和特殊地形的影响，形成一些风能丰富点，如鄱阳湖附近地区和湖北的九宫山和利川等地区。
④近海地区，我国东部沿海水深5米到20米的海域面积辽阔，按照与陆上风能资源同样的方法估测，10米高度可利用的风能资源约是陆地上的3倍，即7亿多千瓦。
二、地球的翅膀——风车
当我们对风能及其分布有了一定的了解后，下一步，我们就要利用装置把风能转换成可储存的能量或者转换成可直接为我们所用的能量。风车就是这样诞生的。风车也称风力机，是将风能转化为机械能并作为动力替代人力和畜力，或者带动发电机发电的装置。
风车大多修建在沿海岛屿、平原牧区、山区等多风地带。当风吹来时，桨叶上产生的气动力驱动风轮转动，再通过传动装置带动机械运动，人们可利用风车来抽水灌溉、排水、碾米磨面、粉碎饲料、加工木材等。风能密度大的地方还可以建立大型风场，直接用于发电。
风车按照结构形式和空间布置，可分为水平轴风车和垂直轴风车。以水平轴式风车为例，风车一般由风轮、机头、机尾、回转体、塔架组成。根据风轮叶片的数目，风车分为少叶式和多叶式两种。少叶式有2～4个叶片，从正面看成垂直十字形，这类风车具有转速高、结构紧凑的特点，缺点是启动较为困难；多叶式一般有5～24个叶片，风轮呈车轮状，常用于年均风速较低的地区，这类风车容易启动，利用率较高，但因转速低，多用于直接驱动农牧业机械。
风力机的风轮与纸风车的转动原理大致一样，当风沿着顺风的叶片经过时，则叶片的弧形面的空气流动速度比叶片的平直面的空气流动速度快，根据物理上的伯努利原理，流速大的压强小，流速小的压强大的结论，则在叶片的两面就产生了压强差，这样就提供了一个动力，使得叶片开始转动。伯努利原理在生活中的应用是很多的。比如飞机上升靠空气对机翼的伯努利作用，离火车轨道较近的人会因为飞驰而过的火车而被吸进轨道，所以在站台要保持与轨道的距离。你可以马上拿两张纸平行放置，对准中间吹口气，看看纸会怎么动呢？
从风力机原理我们还可以看出只有当风垂直地吹向风轮转动面时，才能得到最大的能量，由于风向多变，因此还要有一种装置，使之在风向变化时，保证风轮跟着转动，自动对准风向，这就是风力机机尾的作用。
虽然风能利用受到当地风能资源的限制，但设计合理，结构优良的风力机直接决定了风能的转换效率。有人经讨论分析得出，3叶片的风力机无论从转换效率和审美都是最佳的，的确，这也是我们见得最多的。风力机的大量运用还在与发电机结合实现风力发电上，故风力机的优化与风力发电事业的发展密不可分。
三、风能利用潜力无限
风能利用，自古就有，中国和荷兰是古代利用风力最多的国家。在没有电力没有石油的年代，风力是“助人为乐”的重要能源。说它助人为乐，因为它不讲条件，不讲价钱，日夜供应，乐此不疲。磨坊用它，灌溉用它。它代替了人畜，默默劳动，毫无怨言。它只是付出，从来不索取。它不破坏环境，却日日夜夜哼唱着那百听不厌的歌曲：吱吱呀呀，吱吱呀呀！……风，作为一种自然能，千百年来，一直在为人类服务。
“柳堡的故事”已被现代文明遗忘
“九九那个艳阳天呀咦唉哟，十八岁的哥哥呀坐在河边，东风吹得风车儿转啊，蚕豆花儿香啊麦苗儿鲜。”《柳堡的故事》把美的享受带给观众，优美景色与悦耳音乐完美结合，将苏北水乡恬静如画的景色展现得淋漓尽致。影片开始时，江南的小桥流水，绿色的田园，转动的风车，动人的音乐，将观众带人一个和平、宁静、温馨的环境，预示一个爱情故事即将发生，那首《九九艳阳天》将这种妙不可言的美丽推向极致，产生动人心魄的艺术魅力。
电影中，每当出现“东风吹得风车儿转啊……”时，远处的河岸就会出现一座与众不同的风车，直立着五六片老旧的风帆，慢慢地但不停地围绕着立轴旋转。据说，这种立轴式风车，是我国劳动人民的发明。它无须高高的塔楼，无须传动机构，风帆可升可降，与水车连接可车水，与石磨连接可磨面。它灵活机动，省工省料，不用电，不用油，无噪音，无污染，深受广大农民欢迎。
曾几何时，现代文明开始在城市发展，工业经济的神经和血管逐步向农村渗透。电力取代风力，水泵取代风车。“柳堡的故事”中绿色的田园，小桥流水，一去不复还，也许会慢慢地被人遗忘。唯有那中国特点的立式风帆风车，在可再生能源发展的浪潮中得以重生，焕发出新的风采，以全新的面貌为人类节能减排服务。
近年来，我国学者对立轴式风车进行研究开发。利用它省时省料的特点，开发出可在城市屋顶上安装使用的小型立轴式风力发电机，小巧灵活，可在微弱风力下快速旋转发电，引起人们关注。
风力发电起步早为何最后赶晚集
20世纪80年代初，为了支持风能发电事业，中国科学院从德国引进10台风力发电机，无偿提供浙江宁波嵊泗岛，希望作为示范工程。风机安装完，试运行成功，效果良好。没想到的是，事后该风力发电站负责人竟到中科院索要运转费用，声称不给费用就停止运行。中科院是科研单位，没有运转费。风机果然停运，成了一堆废铁。
由于对新技术缺乏敏感性，失去了一次新兴产业换代机会。2005年，浙江花巨资引进技术，建立大型风电装备企业。
2008年，浙江省规模最大的风力发电项目岱山县衢山岛风力发电场建成。已安装48台单机容量850千瓦风机，取得令人瞩目的成绩。遗憾的是整整晚了20年。
我们知道，风能是可再生能源中技术最为成熟又最简单的技术。过去20年里风力发电成本下降80%，成为发电成本最接近火电的新能源。风力发电具备大规模商业化运作的基础。
四、风车一响，黄金万两
在新能源开发中，风能发电无疑是最为风光的一个。在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着油价不断上涨，环境愈加被人们所重视，随着风电技术的成熟，近些年来风电不断受到追捧。
说到风力发电，最早要算丹麦了，现今使用也很普遍。丹麦虽只有500多万人口，却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国，世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦，世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术，是名副其实的“风车大国”。
根据全球风能理事会的统计，全球的风力发电产业正以惊人的速度增长，在过去10年平均年增长率达到28%，2007年底，全球装机总量达到了9400万千瓦，每年新增2000万千瓦，意味着每年在该领域的投资额达到了200亿欧元。目前全球风电装机容量已超过1亿千瓦，尤其是美国和中国风电产业近几年保持迅速发展。
自2003年以来，中国风电装机容量增长迅速2004-2007年每年新增装机容量增速均超过100%。2007年，按照累计风电装机容量数据排名，全球前五名国家依次是：德国、美国、西班牙、印度和中国，中国位居第五。但是，如果按照全球新增风电装机容量来看，2007年中国则仅次于美国和西班牙，高达330万千瓦。这一年，全球风电资金中15%投向了中国，总额达340亿人民币，即34亿欧元左右。2008年，中国的风电装机容量新增630万千瓦～1221万千瓦，第一次超过印度成为亚洲第一，位居全球第四，中国真正成为全球最大的风电市场之一。
中国风电装机在短短不到8年时间里突破了l千万千瓦，让人始料不及。据估计，2009年，中国的风电新增容量很可能仍以接近翻番的速度增长，占全球新增装机容量的1/3。根据全球风能理事会的预测：3000万千瓦最快2010年就可实现，这不仅意味着中国将在明年一举超越德国和西班牙，而且还将提前10年实现《可再生能源中长期规划》设定的“2030万～3000万千瓦”的目标。
风电场和风力发电设备制造将是风电行业的两大投资机会，其中发电设备尤其重要。金风科技是我国风电设备制造企业当之无愧的龙头，2007年12月上市首日大涨263.9%，受到了投资者疯狂的追捧。金风科技是我国风电整机制造龙头，在风电设备行业中排名国内第一、全球第十，目前在国内市场占有率达到33%，全球市场占有率2.8%，实力可见一斑。从这一事件可以看出不少投资者已经意识到了风能行业在我国的发展潜力之巨大，风力发电设备制造企业将面临历史性的发展机遇。
