(18分)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的功能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱,发电机等。如图所示。 (1)利用总电阻 R =10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率 P 0 =300kW,输电电压 U =10kV,求导线上损失的功率与输送功率的比值;(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为 ρ ,气流速度为 v ,风轮机叶片长度为 r 。求单位时间内流向风轮机的最大风能 P m ;在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施。(3)已知风力发电机的输出电功率 P 与 P m 成正比。某风力发电机的风速 v 1 =9m/s时能够输出电功率 P 1 =540kW。我国某地区风速不低于 v 2 =6m/s的时间每年约为5000小时,试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。