水能和风能的利用
在地球上,海水朝夕涨落,江河日夜奔流;有时微风拂面,有时狂风劲吹。从能量的角度来看,自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源,可以用来为人类服务。
水能的利用
早在1900多年前,我们的祖先就制造了木制的水轮,让流水冲击水轮转动,用来汲水、磨粉、碾谷。这类水轮机的功率不大。
随着生产规模的扩大,社会上越来越需要强大的动力机,这种需要推动了科学技术的发展,到18世纪,人们已造出大功率的水轮机,供纺织厂、冶金厂等使用,但是工厂必须建造在河流旁。
自从掌握了电的知识以后,到19世纪人类就会用水轮机带动发电机发电,再把电送到工厂中去。这样,工厂就可以建在更为合适的地方,不一定要建在河边了。
随着科学技术的不断发展,人们已能制造越来越大、越来越好的水轮机。现代的大型水轮机不但功率大,可达几十万千瓦,而且效率高,可达90%以上。
要想让水轮机产生很大的能量,可以修筑拦河坝,来提高坝前的上游水位,而在坝的底部安装水轮机。水位提得越高,水的重力势能越大,单位时间内转化成水轮机的动能就越大,即水轮机的功率越大。现代大型水电站的拦河坝修得很高,甚至超过300m。
海水的潮汐也具有巨大的能量。涨潮和退潮时海水的重力势能都可以加以利用。近年来,人们在潮汐发电上的研究已经取得成功。我国海岸线长达18000km,沿海省份已建成一些中小型潮汐电站。