“白色巨人”风力发电机

胡安邦

让我们先来看看风力发电机是怎么工作的。简单来说，风力发电机是一种以自然风为驱动力，通过机械装置，将风能转化为电能的装置。风力发电机的主要构件有风轮桨叶、发电机、齿轮箱、偏航系统、塔架、液压系统、限速安全装置和储能装置等。

当吹风时，风力会带动风轮桨叶旋转，齿轮箱可以将很低的风轮桨叶旋转速度变为较高的发电机转速，然后带动发电机中的机头运动。因为机头的转子是永磁体，转动时定子切割磁场会产生电磁感应，即可通过定子输出电流。其中偏航系统可以使风轮桨叶的扫掠面积总是垂直于主风向。塔架是整个风力发电机的支撑机构，承担了大部分的重量。液压系统的主要功能是控制风力发电机的转速（用于刹车）和功率。

目前，根据发电方式的不同，风力发电机上选用的发电机主要有异步发电机①和同步发电机②两种。其中异步发电机的结构更简单，运转可靠，并网操作方便，造价更低，适用于需要并网发电的地区。而同步发电机则能适应风机转速波动较大的情况，适合向蓄电池储能，通常用于没有电网的偏僻地区和海岛。

了解了风力发电机的基本工作原理，你或许还有这样一个疑问：为什么我们平常见到的风力发电机都是白色的？这主要有以下几个方面的原因。

第一，因为风力发电机所处的环境较为“艰苦”，要经历长时间的风吹日晒。而白色在光谱中作为所有可见光的混合物，能够很好地反射阳光，有利于整个内部发电机、变流器等电气设备的散热，同时能够降低润滑油的干燥速度和设备损坏风险。第二，白色在自然界中（除了雪地环境），能够与自然环境形成明显色差，使空中的飞行员更容易识别到地面上的风力发电机，以便提前躲避。第三，从经济角度考虑，白色涂料作为价格最低的涂料，使用它可以大大降低制造成本。除此之外，白色与周围环境更加兼容，能从视觉上缩小风力发电机的体积，让人看见后不会产生压抑感。而且，涂上白色涂料的风力发电机，在表面出现锈蚀和损伤时会更加明显，方便检修人员维护。

虽然我们看到的绝大多数风力发电机都是“白色巨人”，但其他颜色的风力发电机也确实存在。

比如刚刚就提到，除了在雪地环境中，白色在自然界中的识别度都很高。但是在常年积雪的地区，为了让风力发电机的桨叶与自然环境形成色差，通常会采用黑色涂料。而且，黑色涂料在寒冷地区也更容易吸收太阳光，能够减少桨叶积雪。同时，黑色涂料比白色更容易被鸟类观察到，也能够在一定程度上降低鸟类的撞击率。

有时，风力发电机还会用其他颜色来达到特定目的。有研究发现，白色相比于其他颜色而言，更容易吸引昆虫附着。大量昆虫聚集在桨叶上，就会容易吸引鸟类、蝙蝠等以昆虫为食的动物关注和靠近。而旋转的桨叶不仅会对小动物造成潜在的碰撞危险，同时也会导致桨叶本身受损。因此，为了降低风力发电机对于昆虫的吸引力，人们有时会把风力发电机的机身涂成蓝紫色，以驱离周边的昆虫，保护鸟类和其他动物的安全。

除此以外，某些地区的风力发电机上会绘制当地特有的颜色或者图案，以展示当地独特的民风民俗，体现当地特色文化。而某些国家则会要求在风力发电机桨叶的尖端喷涂红色的条纹，进一步提高风力发电机的辨识程度，晚上还会闪烁红色的航标灯。

风电作为目前最重要的清洁能源之一，在我国和全世界都有着很大的发展潜力。在未来，随着技术的发展进步和具体用途的不同，风力发电机也一定会迎来更快的更新换代，进化出更多的功能、形态和色彩，发挥出更大的作用。