卢畅
摘 要:随着国家技术经济不断的发展,人类和资源之间的供需关系日渐紧张。随着人类环保意识的逐渐增强,绿色能源逐渐成为能源供需技术发展的主流。随着我国对高中化学风能知识的拓展研究,了解到风能在社会中以多样的利用形式早已存在,而现代社会对风能的开发利用逐渐集中到了对电能的开发利用上,主要原因是电能能够更加高效的在社会中进行多方面的转化和利用,有效的提升了能源的利用效率。本文将对风能的使用历史和现状进行初步的罗列和分析,希望能够提高学生对相关领域的知识认知水平。
关键词:高中生;化学拓展;风能分析
引言:在高中的化学学习中,已经对人类的大部分能源使用类型做到足够的了解。回顾风能的使用历史主要是因为石油危机开始,人们开始想办法减少对化石能源的依赖程度,于是多样的能源开发形式不断的出现和被重视。如今风能的使用主要是在电能方面的开发和利用,通过大型风电机组有效的提上了风能的使用效率,减少了对化石能源的使用。同时也意味着对绿色能源的开发和利用逐步的得到发展,人类社会的环保意识也在不断的增强。1
一、风能的能源形式简介以及发展历史
1.风能简介。风能是空气流动所产生的气流动力,其本质依然是太阳能的另一种转化形式。地球受到太阳的照射,使得地球空气水平梯度上形成较大的温差,温差会使空气循环流动,便产生了风。地球上的风能储存巨大,是比较理想的绿色能源。但是在实际开发的过程中,风能的平均密度较低且不稳定,给风能的开发利用带来了一定的难度。
2.风能发电的优点和缺点。风能发电的优点:风能是绝对的绿色能源和可再生能源,且随着技术的进步,发电的成本已经低于火力发电的成本。风能发电的缺点:立体化的发电装置可能对沿途的鸟类活动产生影响,不利于动物的共存和保护。其次风能的使用往往不稳定,想要获得较好的能源效益,就必须寻找风力大且持久的风能地区。风能发电尚在发展的初步阶段,随着一些关键技术的解决,风能的使用效益将会进一步的增强。
3.人类社会使用风能的发展历史。在古代社会中,使用风能比较集中的体现是风车和风帆。以风车为代表的机械能转化,主要用来帮助人类社会进行磨面、风力提水、农田灌溉等。以风帆为代表的直接利用风能,促进了航运航海事业的发展。在古代社会对风能的开发利用已经相当高效,但是因为风能自身存在的缺点和人类社会的交流受到限制,对风能的开发利用的规模还处在较小的阶段。随着现代社会石油危机的爆发,人类社会才对风能的使用愈发的重视,风能的开发和利用逐渐走向正轨。2
二、风能的使用类型和分布特征
地球是一个复杂的生态场所,风力的出现受到了多方面因素的影响,为了找到优质的风能利用场所,就必须对风能的产生原理和地理位置进行具体的分析。
1.季风。季风是地球大气环流随着季节变化而产生的风。季风在流动的过程中,不仅受到光熱不均情况的影响,同时受到陆地海洋温热情况不同的影响。此外地球的自转也是影响风力大小和方向的重要因素,洋流的流动对空气流动造成了间接的影响。地形的变化也对风能造成了一些局部的影响。但是总的来说,风能会随着季节的变化,出现有规律的变化,因此这类受季节变化影响的风被称为季风。
2.海陆风。除了地球整体的热量变化带来的风力变化,一些具体的地理环境也可以直接影响到风力的变化。例如海陆风,因为海洋和陆地的温热差异,白天风力会从海洋吹向陆地,夜晚风力会从陆地吹向海洋。山峰和谷峰也是因为昼夜的温差差异,造成风力具有固定的流向。
通过对风力变化和分布特征的总结,就可以基本指导人们在风能利用过程中的判断,从而提升风能的利用效率。
三、现代社会风能的利用形式
1.利用风能进行提水。利用风能提水就上将风能转化为机械能,使部分地区的提水问题得到改善和解决。在上世纪下半叶,现代技术设计的风力提水机已经被广泛的应用。主要是分为两种汲水的形式,一种是对深井的水资源开采,采用高扬程的设计思路,方便人们的日常用水。另一种是对江河湖泊水资源的汲取和开发,提水的扬程较低,主要是为了方便农田水利的提水和灌溉。利用风能进行提水,充分的利用了地理环境中的风力资源,减少了对其它资源的消耗和用度,是发扬绿色环保的重要举措。
2.利用风能进行发电。利用风能进行发电的技术已经实现了基本的应用,其原理是将叶片旋转产生的机械能转化为电能,并进行运输和利用。目前风力发电的主要区别是电力运输使用的方式不同。一种风力发电是独立运行的机组和储能设备,通常是给独立的住户进行供电。其次是风力发电和有限的机械发电相结合,给部分区域实现电力供应。最后是大型的风力发电项目,将产生的电能并入到电网系统中,实现对大面积地区的电力供应。
3.利用风能促进海运的发展。现代社会的经济运行,重要因素之一就是对成本的有效控制。如果现代船只能够对海上的风能进行一定的开发利用,减少对航油的消耗,也能够有效的降低成本,减少对化石能源的消耗,促进环保事业的发展。对此一些海上货船已经进行了风力助航的测试,已经取得了较好的应用效果。
4.利用分能进行采暖。在一些环境地区,冬天的人类活动需要一定的采暖措施。风能也能够为人类社会的采暖提供一定的帮助,主要表现在以下几个方面。利用风能产生的电能进行供暖,在成本和效率上考虑非常不划算。利用风能的机械能转化为压缩空气的能量,实现有效的供暖。此外还有搅拌液体产生热能的办法,这种方法的能量转化效率最高。总之,经过现代技术对风能开发的不断研究,风能在供暖方面将会发挥越来越大的作用。
结束语:随着人们环保意识的提高,人们对绿色能源的开发力度不断加大。绿色能源在人们的生活中发挥着越来越大的作用。通过对高中化学风能延伸的学习和了解,可以得知风能在人类社会中的利用程度不断提高,相信随着技术的不断进步和完善,风能的利用效率和使用领域将会越来越广阔。随着人类社会工业化的进程,人类对能源的依赖程度不断加深,对此也必须积极的探讨对策,利用多样的能源开发形式,来应对污染和环境破坏带来的挑战,使人类社会能够从道德观念到科学技术对自然环境做到更深一步的了解和发掘。
参考文献
[1]张博皓.论高中化学知识在实际生活中的应用[J].现代盐化工,2018,45(05):94-95.
[2]李倩.从高中化学的规律和特例分析学习方法[J].新课程导学(八年级中旬),2017:57.