风力发电，这个绿色能源新秀，近年来可谓是名利双收，不论在哪个国家它似乎都红极一时。

它那张脸上始终挂着阳光灿烂的微笑，用没有污染的绿色手法，拯救受困的环境与能源。

然而，它也同样拥有着“任性”的一面。

当它心血来潮想休息的时候，后备电源就得接替它的工作；它也会不经意间伤害路过的小鸟；有时候，它高速运转的机器还会让邻近居民夜不能寐。

多面？任性？这些都是风力发电的真实写照，中国仍在大力推进风电建设的步伐不停，而欧美国家却纷纷拆除风机，风电的前景究竟会如何？我们不妨先来窥探一下这位清洁能源新星的底细。

风力发电的工作原理看似简单，利用自然风力带动叶片转动，再通过发电机组转化为电能。

那这其中又有哪些科学知识呢？我们不妨来看看风电机组的内部构造。

风电机组可大体分为叶片系统、传动系统、发电系统三部分。

叶片系统中叶片与轮毂连接，在风力作用下带动转子和主轴转动，这就是把风能转化为机械能的关键步骤。

传动系统通过齿轮增速，加快低转速的主轴，获得较高转速后再驱动发电机。

最后，发电机会让机械能成功升华为电能。

现代大型风电机组的发电效率可达50%左右，一台2.5兆瓦的风力发电机，全年理论发电量高达2.2万千瓦时。

利用风力发电的尝试，其实可追溯到古代，我国东汉时张衡就发明了汉代最早的风车。

进入20世纪后，随着科技水平提高，各国开始建设使用风能的现代风电场，80年代初丹麦建成第一座大型风电场，97年发电量超过10亿千瓦时，成为风电先锋。

如今中国风电装机容量居世界第一，2020年全国风电装机容量达到3亿千瓦。

那么为何风电深受各国政府和环保人士的喜爱呢？关键在于它的绿色环保属性。

风力发电全过程几乎零排放，不同于燃煤火力发电会产生大量温室气体。

数据显示，风电的生命周期每千瓦时只排放9克二氧化碳当量，而煤电的碳排放量高达820克，相差近100倍。

此外风电也不需燃烧燃料，无需水资源用于冷却，更加高效节约。

不过风电发展过程中，逐渐暴露出的问题也令许多欧美国家大跌眼镜，花开容易，结果难收，新晋偶像的路似乎并不平坦。

最先面临的难题，就是风电的随机性太强，后备不足，经常“失约”。

转换效率高达50%的风电机组，全凭自然风力加持，来决定其“上班”与“下班”，偶尔风力弱时，风电输出直线下降，电网需求无奈空挂。

数据显示，风电全时平均利用小时数约为2000小时/年，火力发电的2/3左右，间歇性明显，随之而来的，是噪音污染问题。

以法国为例，一名地产经纪商人向媒体反映，他的一位客户出售了自己位于风机旁的房产——那些风机实在太吵了，每晚隆隆作响，客户承受无能选择搬家。

事实上，风机叶片切割空气产生的噪声确实较大，尤其是巨型风机，转速高达每分钟20转时，噪音数值超过了国际标准。

在生态环境方面，鸟类保护组织的统计数据同样令人堪忧。

光是在北美一年就有30万只鸟死于风机叶片之下，叶片高速旋转产生的气流扰动也会影响鸟类的迁徙。

种种迹象表明，风电场可能确实对野生动物栖息地造成影响。

此外，最新的研究发现，风机运转时会产生红外辐射，其中一种称为“零风速红外”的辐射并不随风速变化。

德国学者发现，这种红外线照射范围约为风机总高的4-5倍，长时间暴露其中可能增加患皮肤癌和白血病的风险；不过世间万物皆有辐射，关于人体影响方面还有待更多研究。

风机运转时也会产生电磁辐射，一项统计显示，有84%的农场主反应在风电机附近似乎出现了蜜蜂集群失踪的情况。

在种种负面影响下，风电建设在欧美国家遇冷也就不足为奇。

德国是风电大国，但多地风电项目遭遇强烈阻力，澳大利亚坦布林的23台风机也面临拆除命运……风电发展，路还很长。

而与此同时的中国，却正奔着风电产业的快车道全速前进。

在风电发展过程中，中国无疑是异军突起的黑马，特有的风力资源优势，加之政策和资金的量力扶持，中国风电产业发展速度之快令世人瞠目结舌。

中国风电的发展历史不算悠久，可谓起点高、起步快。

上世纪80年代我国就开始集中攻关风能技术，90年代启动第一批风电场建设，随后中国风电步入快车道，装机容量持续高速增长。

进入21世纪后尤为井喷式发展，装机量多次翻番，已成为全球最大的风电市场。

得益于独特的地理位置，中国分布着丰富的风能资源。

除了西北、北方地区风力充沛，东南沿海也拥有广袤的近海风场，这为中国大规模开发风电提供了优质的硬件基础。

实际上中国可利用的风能资源储量高达3.226亿千瓦，仅陆上风电开发潜力就超过全球装机总和，蕴藏量丰富。

在国家政策层面，中国也高度重视风电产业。

“十四五”规划明确提出，到2030年我国风电装机将达到1.2亿千瓦的宏伟目标。

为促进风电健康发展，国家采取税收减免、贷款贴息、资金补助等多种扶持政策，大力支持风电企业扩容建设。

此外，中国风机制造业与风电核心技术也取得长足进步。

在低风速技术、海上风电、智慧风电等多领域实现重大突破，使中国在风电研发与成果转化上位居世界技术前沿，这些硬核技术创新为风电推开增长空间，我国风电产业发展正当时。

不过，风电毕竟清洁环保，我们是否还能容忍其小脾气，让这朵硕果仅存的花儿持续绽放？

随着配套储能技术成熟，这有望成为现实。

锂电池、磁悬浮飞轮等储能装置蓄电效率不断提高，可有效融合间歇性风电，供电更为持续平滑。

抽水储能技术也实现重要突破，可大规模存储风电剩余电量，智能微电网的建设也日渐成熟，风电、光伏与储能系统集成，互补供电大幅削减电量波动。

比如宁夏的“三位一体”可再生能源微电网，成功提高可再生能源电力的就地消纳比例。

低风速风电机技术也为这朵花增添活力，通过优化设计，延长主轴、整流叶片，低风速风机发电效率实现质的飞跃。

我国自主研制的低风速永磁风电机功率密度大幅提升，部分指标达到国际先进水平。

这使我国88%的可利用风能资源存储份额得到有效利用，风电全时发电显著提高。

可见，靠科技手段增加包容度，我们已能在更大程度上接纳风电的小毛病，让这位新星健康快乐成长。

当然，我们也要正视风力发电的负面影响，尤其是对生态环境的潜在破坏。

选址时应避开重要的鸟类栖息地与迁徙通道，运营过程中可采用智能监测系统，当探测到鸟群靠近时主动减速或停机，最大限度保护飞禽。

同时，加强选址论证和环境影响评价，减少或避免对生态和社区的不良影响。