胡安邦

讓我們先來看看風力發(fā)電機是怎么工作的。簡單來說，風力發(fā)電機是一種以自然風為驅(qū)動力，通過機械裝置，將風能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。風力發(fā)電機的主要構(gòu)件有風輪槳葉、發(fā)電機、齒輪箱、偏航系統(tǒng)、塔架、液壓系統(tǒng)、限速安全裝置和儲能裝置等。

當吹風時，風力會帶動風輪槳葉旋轉(zhuǎn)，齒輪箱可以將很低的風輪槳葉旋轉(zhuǎn)速度變?yōu)檩^高的發(fā)電機轉(zhuǎn)速，然后帶動發(fā)電機中的機頭運動。因為機頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，轉(zhuǎn)動時定子切割磁場會產(chǎn)生電磁感應，即可通過定子輸出電流。其中偏航系統(tǒng)可以使風輪槳葉的掃掠面積總是垂直于主風向。塔架是整個風力發(fā)電機的支撐機構(gòu)，承擔了大部分的重量。液壓系統(tǒng)的主要功能是控制風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速（用于剎車）和功率。

目前，根據(jù)發(fā)電方式的不同，風力發(fā)電機上選用的發(fā)電機主要有異步發(fā)電機①和同步發(fā)電機②兩種。其中異步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)更簡單，運轉(zhuǎn)可靠，并網(wǎng)操作方便，造價更低，適用于需要并網(wǎng)發(fā)電的地區(qū)。而同步發(fā)電機則能適應風機轉(zhuǎn)速波動較大的情況，適合向蓄電池儲能，通常用于沒有電網(wǎng)的偏僻地區(qū)和海島。

了解了風力發(fā)電機的基本工作原理，你或許還有這樣一個疑問：為什么我們平常見到的風力發(fā)電機都是白色的？這主要有以下幾個方面的原因。

第一，因為風力發(fā)電機所處的環(huán)境較為“艱苦”，要經(jīng)歷長時間的風吹日曬。而白色在光譜中作為所有可見光的混合物，能夠很好地反射陽光，有利于整個內(nèi)部發(fā)電機、變流器等電氣設(shè)備的散熱，同時能夠降低潤滑油的干燥速度和設(shè)備損壞風險。第二，白色在自然界中（除了雪地環(huán)境），能夠與自然環(huán)境形成明顯色差，使空中的飛行員更容易識別到地面上的風力發(fā)電機，以便提前躲避。第三，從經(jīng)濟角度考慮，白色涂料作為價格最低的涂料，使用它可以大大降低制造成本。除此之外，白色與周圍環(huán)境更加兼容，能從視覺上縮小風力發(fā)電機的體積，讓人看見后不會產(chǎn)生壓抑感。而且，涂上白色涂料的風力發(fā)電機，在表面出現(xiàn)銹蝕和損傷時會更加明顯，方便檢修人員維護。

雖然我們看到的絕大多數(shù)風力發(fā)電機都是“白色巨人”，但其他顏色的風力發(fā)電機也確實存在。

比如剛剛就提到，除了在雪地環(huán)境中，白色在自然界中的識別度都很高。但是在常年積雪的地區(qū)，為了讓風力發(fā)電機的槳葉與自然環(huán)境形成色差，通常會采用黑色涂料。而且，黑色涂料在寒冷地區(qū)也更容易吸收太陽光，能夠減少槳葉積雪。同時，黑色涂料比白色更容易被鳥類觀察到，也能夠在一定程度上降低鳥類的撞擊率。

有時，風力發(fā)電機還會用其他顏色來達到特定目的。有研究發(fā)現(xiàn)，白色相比于其他顏色而言，更容易吸引昆蟲附著。大量昆蟲聚集在槳葉上，就會容易吸引鳥類、蝙蝠等以昆蟲為食的動物關(guān)注和靠近。而旋轉(zhuǎn)的槳葉不僅會對小動物造成潛在的碰撞危險，同時也會導致槳葉本身受損。因此，為了降低風力發(fā)電機對于昆蟲的吸引力，人們有時會把風力發(fā)電機的機身涂成藍紫色，以驅(qū)離周邊的昆蟲，保護鳥類和其他動物的安全。

除此以外，某些地區(qū)的風力發(fā)電機上會繪制當?shù)靥赜械念伾蛘邎D案，以展示當?shù)鬲毺氐拿耧L民俗，體現(xiàn)當?shù)靥厣幕?。而某些國家則會要求在風力發(fā)電機槳葉的尖端噴涂紅色的條紋，進一步提高風力發(fā)電機的辨識程度，晚上還會閃爍紅色的航標燈。

風電作為目前最重要的清潔能源之一，在我國和全世界都有著很大的發(fā)展?jié)摿?。在未來，隨著技術(shù)的發(fā)展進步和具體用途的不同，風力發(fā)電機也一定會迎來更快的更新?lián)Q代，進化出更多的功能、形態(tài)和色彩，發(fā)揮出更大的作用。