風力發電機有哪些種類?跟風車有什麼差別?

再生能源是來自大自然的能源,有太陽能水力以及風力...等能源,其中風力能源相當豐富,甚至早在公元9世紀時就被人們利用,就是風車的技術。在現代,風車則被改良用於風力發電,風力發電是利用風力帶動葉片旋轉,促使風力發電機來進行發電。

 

早期風車被用於農業,如有研磨穀物、取水灌溉...等方式,都是利用風力來帶動風車葉片轉動,進而帶動風車內部的構造轉動來進行工作。

 

現代風車則被改良成風力發電機使用,主要分為水平軸風力發電機垂直軸風力發電機的種類,其中個別又有升力型阻力型的種類。

 

水平軸風力發電機:

水平軸風力發電機的葉片受到直面風向而轉動,需要建造塔架將葉片轉軸與發電機組設置在塔頂,一般需要設置對風轉置來迎向風面,使風力能有效帶動葉片。

 

水平軸風力發電機受直向風力帶動葉片

垂直軸風力發電機:

垂直軸風力發電機的葉片設計可受到各面風向來轉動,發電機組通常設置在結構下方,使維修較為便利。由於無須對風就可轉動,所以在設置上有較多的地形選擇。

 

垂直軸風力發電機的葉片設計,使其可受各面風向而轉動

升力型:

風力流體在通過升力型風力發電機的葉片時,會形成壓力差,因而產生升力來帶動葉片轉動。

 

升力型風力發電機的葉片受到風力,造成壓力差而形成升力使葉片轉動
(原圖截於 Lesics Youtube頻道)

阻力型:

阻力型風力發電機的葉片受到風力推動,進而轉動葉片。

 

阻力型風力發電機的葉片受到風力的作用力而轉動

目前在技術上與效率成本的考量,大部分都還是使用升力型水平軸風力發電機,但也由於此種機型的噪音相對大聲,一般都設置於遠離人民的居住地,也有較多的風力發電廠因此設置於海洋離岸的區域,也能在海上受到相較於陸上較豐富的風力資源。