在美国，我们 8% 的能源发电能力来自风力涡轮机——这比任何其他可再生资源都多——而且风力发电在过去十年中增长了两倍多。超过一半的发电能力来自五个州：得克萨斯州、艾奥瓦州、俄克拉荷马州、加利福尼亚州和堪萨斯州。根据美国风能协会的数据，全国有超过 56,000 台风力涡轮机，发电能力约为 96,000 兆瓦，足以供超过 1500 万个家庭使用。美国能源部预计，到 2050 年，风电装机容量将增加到400 吉瓦以上。
您如何参与这项不断增长的风能行动？许多电力公司允许您使用风能和其他可再生能源，如果您为“绿色”选项支付更多的费用。更多消费者注册绿色能源意味着这些电力公司将努力采购更多绿色能源。让我们来看看风力涡轮机是如何工作的，以及一些潜在的优点和缺点。
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风力涡轮机如何工作？
风能实际上始于太阳。为了让风吹起来，太阳首先加热一块陆地以及上方的空气。热空气会上升，因为给定体积的热空气比相同体积的冷空气轻。然后，较冷的空气涌入以填补热空气留下的空隙，瞧：一阵风。
能源效率和可再生能源办公室将风力涡轮机描述为“风扇的逆向装置”。简而言之，涡轮机吸收风中的能量并将其转化为电能。那么它是如何做到的呢？
首先，风对细长的叶片施加压力，通常是 2 个或 3 个叶片，导致它们旋转，很像风推动帆船沿着水面上的路径前进。然后，旋转的叶片会使转子或涡轮机上的锥形罩以及内部轴也以大约 30 – 60 转/分钟的速度旋转。
最终目标是在发电机中旋转磁铁组件，这将通过电磁感应在导线线圈中产生电压。然而，发电机需要更快的转速，因此齿轮箱通常通过将转速提高到大约 1000 到 1800 转/分钟，将这个较低速度的轴连接到较高速度的轴。这些齿轮箱既昂贵又笨重，因此工程师们正在寻求设计更多可以在较低速度下工作的“直接驱动”发电机。