风力发电的原理及工作过程主要涉及将风的动能转换为电能的过程。这一过程通过风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。风力发电的叶片为翼型形状,当风吹过叶片表面时,气流被分成上下两层,叶片上表面路程长,流速快,下表面路程短,流速慢。根据伯努利原理,叶片受到向上的力比向下的力要大,压力差表现为升力。当旋转叶片,使叶片弦线与风向产生夹角,称为攻角,当攻角增大时,叶片受到的升力会增大,从而使叶片动起来。
风力发电的工作过程还包括使用行星齿轮增速箱,它内部是几组行星齿轮,能够成倍增加转速,把风轮输出的慢转速转变为高转速。发电机将机械能转变为电能,再输出出去。风的速度和方向都是实时变化的,为了高效利用风能,在机舱的上部都安装有风向仪和风速仪,它们如同风力发电的眼睛和耳朵。正常运行时,机舱和叶轮处于正面迎风状态,当风向发生变化时,风向仪会测得风向变化,并传输给控制系统,控制系统就会向偏航控制装置发出指令,偏航控制装置就会根据指令转动机舱,最后实现与风向一致。而当风速发生变化时,风速仪将变化传输给控制系统,由控制中心分析计算后让变桨调节系统对叶片的角度进行改变,最终调节旋转力矩,控制叶轮转速,始终保持输出功率的平衡。
此外,风力发电的意义在于它是一种可再生能源,与鸿运国际传统的化石能源相比,具有清洁、可再生的优势。同时,风能资源丰富,分布广泛,可以就地开发利用,减少对远距离输电线路的依赖。风力发电不仅可以缓解能源短缺问题,降低能源对外依存度,还可以促进经济发展和增加就业机会。