羅小麗
摘要:人類對風(fēng)能的利用歷史可以追溯到公元前,只是數(shù)千年來風(fēng)能技術(shù)發(fā)展比較緩慢,作用也很局限。但是自1973年世界石油危機(jī)發(fā)生以來,常規(guī)能源消耗迅速,生態(tài)環(huán)境卻日益惡化,在此壓力下,風(fēng)能作為新能源的一部分開始受到人們重視而得到了長足發(fā)展。
關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電;再生能源;可持續(xù)性發(fā)展
中圖分類號:F426文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2012)18
能源作為人類賴以生存的重要資源,是推動世界經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要動力。過去的幾十年間,世界上的一次能源消費總量不斷增大,特別是1973年石油危機(jī)爆發(fā)以后,能源的需求與供給的矛盾逐漸激化,從而引發(fā)的能源爭奪和戰(zhàn)爭也日益激烈,另一方面石化類能源消耗過程中所產(chǎn)生的二氧化碳、氮氧化物、灰塵顆粒等環(huán)境污染物也逐年增多,從而導(dǎo)致全球環(huán)境和氣候狀況不斷惡化,危及到人類的生存。在這雙重壓力下,風(fēng)能因為不需要使用燃料,也不會產(chǎn)生輻射和空氣污染以及可再生的發(fā)展?jié)摿?,而越來越受到人們的關(guān)注。
1風(fēng)電簡介
風(fēng)力發(fā)電就是將自然界的風(fēng)的流動動能轉(zhuǎn)變成設(shè)備的機(jī)械動能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動能。風(fēng)力發(fā)電的原理就是利用流動的風(fēng)力帶動風(fēng)車的葉片旋轉(zhuǎn),再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電不只是一個發(fā)電機(jī)頭組,而是一個系統(tǒng),是由包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、充電器以及數(shù)字逆變器等部分組成的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片等四部分組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)受到風(fēng)量大小的影響,輸出的電是13~25V變化的交流電,需要經(jīng)過充電器整流,充入蓄電池,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。在使用時經(jīng)過有保護(hù)電路的逆變器,把蓄電池里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電。
2風(fēng)電在中外的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著風(fēng)電技術(shù)的日趨完善,風(fēng)力發(fā)電規(guī)?;蔀榭赡埽L(fēng)力發(fā)電的效益得到肯定,各國政府紛紛將風(fēng)電列入能源規(guī)劃,作為能源多樣化措施之一,并對風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用給予一定的政策扶持和激勵,如:減稅、抵稅或者價格補(bǔ)貼等,從而也加快推進(jìn)了風(fēng)力發(fā)電工業(yè)化的發(fā)展。
美國自1978年通過《公共事業(yè)管理法》對包括風(fēng)力發(fā)電在內(nèi)的可再生資源的投資實行抵稅政策及部分免稅政策,隨后的幾十年里又不斷出臺各種優(yōu)惠政策鼓勵發(fā)展風(fēng)力發(fā)電,同時也加大了對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的科研投入,到2005年美國的風(fēng)電設(shè)備全球市場占有率高達(dá)25﹪,而且到2010年實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘?0GW,并且目前風(fēng)能產(chǎn)業(yè)以每年25﹪的速度在增長。
在歐洲,德國的風(fēng)電發(fā)展處于領(lǐng)先地位,同時也是全球風(fēng)電技術(shù)最為先進(jìn)的國家。其風(fēng)電裝機(jī)容量占全球的28﹪,而風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)總額占到全球市場37﹪,為了支持發(fā)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展以及在該領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先地位,德國加大了對該行業(yè)的財政補(bǔ)貼和科技創(chuàng)新投入,還制定了風(fēng)電發(fā)展長遠(yuǎn)規(guī)劃,到2025年風(fēng)電要實現(xiàn)占電力總用量的25﹪,到2050年實現(xiàn)占總用量50﹪的目標(biāo)。同時在歐洲的西班牙和法國等地區(qū),風(fēng)能發(fā)電不但作為一種能源供給方式,同時也成為了一到靚麗的風(fēng)景線而吸引了大量的游客,從而帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
印度作為一個嚴(yán)重缺電的國家,為了改善現(xiàn)狀,對風(fēng)力發(fā)電也是大力支持,政府為此特別成立非常規(guī)能源部,管理包括風(fēng)力發(fā)電在內(nèi)的可再生能源的發(fā)展,為可再生能源項目提供低息貸款和項目融資。政府還為風(fēng)力發(fā)電提供10﹪~15﹪裝備投資補(bǔ)貼,并通過減免關(guān)稅等手段加快對風(fēng)電設(shè)備的引入,同時也為風(fēng)力發(fā)電出來的電量的轉(zhuǎn)移、貯存及聯(lián)網(wǎng)提供方便,而且還對風(fēng)力發(fā)電設(shè)置最低保護(hù)價,從而保證風(fēng)力發(fā)電的利潤,鼓勵企業(yè)投入。在2002年印度風(fēng)力發(fā)電投產(chǎn)已達(dá)170萬kW是發(fā)展中國家風(fēng)力發(fā)電發(fā)展最快的國家。
我國風(fēng)能資源相當(dāng)豐富,現(xiàn)已探明的中國風(fēng)能理論儲量為32.26億千瓦,其中可開發(fā)利用的風(fēng)能儲量約10億kW,包括陸上風(fēng)能儲量約2.53kW,海上風(fēng)能儲量約7.5億kW。雖然我國風(fēng)電起步較晚,但發(fā)展很快。我國風(fēng)電已經(jīng)連續(xù)5年翻番增長,至今累計裝機(jī)已超過4400萬kW。根據(jù)《中國風(fēng)電發(fā)展報告2010》的預(yù)測,到2020年中國風(fēng)電總裝機(jī)將達(dá)到2.3億kW。相當(dāng)于13個三峽電站,總發(fā)電量可達(dá)4649億kWh,約可取代200個火電廠,能源效益和環(huán)保效益非常顯著。政府對風(fēng)力發(fā)電也越來越重視,2003年,發(fā)改委發(fā)布《中國21世紀(jì)初可持續(xù)發(fā)展行動綱要》,2004年又通過了《可再生能源法》,“十一五”、“十二五”均將風(fēng)力發(fā)電列入重點扶持產(chǎn)業(yè),對其進(jìn)行財政補(bǔ)助,減免關(guān)稅,地方政府也給出了聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)惠。
3風(fēng)電在我國的優(yōu)勢及不足
風(fēng)力發(fā)電相對于其他發(fā)電模式有著安全、無污染、清潔、可再生等優(yōu)點,火力發(fā)電在我國是最主要的發(fā)電方式,但是火力發(fā)電中又以燒煤為主,它所產(chǎn)生的空氣、粉塵等環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重,國家為了減緩并最終解決環(huán)境惡化的危險,對火力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了控制,而且對發(fā)電機(jī)組采取除塵、脫硫、脫銷的強(qiáng)制性措施也增加了火力發(fā)電的成本;水力發(fā)電是我國第二重要的發(fā)電方式,它也擁有可再生、清潔的優(yōu)點,但是這種發(fā)電方式,容易受地理位置的影響,投資也很巨大,而且對地質(zhì)環(huán)境、河道航行、氣候環(huán)境都有一定的影響,三峽大壩的建成至今仍有爭議;核能發(fā)電是一種高效的發(fā)電方式,但它的安全系數(shù)需待考慮,一旦發(fā)生事故所產(chǎn)生的破壞也是嚴(yán)重的,如日本2011年大地震導(dǎo)致福島核電站的泄漏,前蘇聯(lián)切爾諾貝利核泄漏事件,都給我們敲響警鐘,核電的安全性不容樂觀;其他的如太陽能發(fā)電等受技術(shù)的限制,至今仍未能實現(xiàn)規(guī)?;6L(fēng)力發(fā)電由于歷史比較悠久,技術(shù)積累深厚,已經(jīng)可以規(guī)?;懂a(chǎn),而且由于我國地域廣闊,很多海島和廣袤的草原、山區(qū)仍未能通上電,而這些地方的風(fēng)能資源又很豐富,發(fā)展風(fēng)電能很好地解決這些地方人民生產(chǎn)生活對電力的需求,提高當(dāng)?shù)氐纳钯|(zhì)量,意義十分重大。再者,我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對能源的消耗也十分迅速,而常規(guī)能源的儲量是有限的,日益減少之后,價格也在一路飆升,而風(fēng)電作為一種可再生能源長遠(yuǎn)來看,對于解決我國的能源危機(jī)是有很大幫助的。
當(dāng)然風(fēng)力發(fā)電也有一定的不足,如產(chǎn)生噪音污染和視覺污染,而且也會占用大量的土地,再者由于受到風(fēng)力大小的影響,風(fēng)力發(fā)電存在著不穩(wěn)定和不
可控的缺點。具體到我國來講主要有以下的不足:
第一,由于國土面積大,風(fēng)能發(fā)電起步晚,導(dǎo)致對風(fēng)能資源的普查、評價、規(guī)劃管理仍然相當(dāng)落后,而且研發(fā)、生產(chǎn)等資源又比較分散,缺少整合,缺少一個統(tǒng)一的機(jī)構(gòu)能夠?qū)φ麄€產(chǎn)業(yè)資源進(jìn)行集中和整合。
第二,目前風(fēng)電市場和產(chǎn)業(yè)化在我國仍沒有成形,風(fēng)電機(jī)組和系統(tǒng)的研發(fā)、設(shè)計技術(shù)以及設(shè)備的制造水平和性能效率與歐洲等發(fā)達(dá)國家的差距仍然很大,特別是風(fēng)電關(guān)鍵部件,如液壓系統(tǒng)、聯(lián)合器、電控等可靠性差,技術(shù)不夠成熟,導(dǎo)致不得不高價從國外引進(jìn)這些技術(shù)和設(shè)備增加發(fā)電成本。
第三,目前最主要的不足仍然是成本太高,火電平均單位kW造價為4500元/kW,而風(fēng)電平均需要8000~9000元/kW,火電平均電價0.36元/千瓦時,風(fēng)電平均電價為0.56元/千瓦時,我國南方地區(qū)的電價還要略高于北方地區(qū),這嚴(yán)重影響電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電的積極性,限制了我國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展。
4風(fēng)電發(fā)展?jié)摿?/p>
從目前的技術(shù)成熟度以及經(jīng)濟(jì)可行性來看,風(fēng)力發(fā)電是最具競爭力的。從中長期來看,全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的前景也是相當(dāng)樂觀,加之各國政府不斷出臺的可再生能源鼓勵政策,也將加速風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)德意志銀行最新發(fā)布的研究報告預(yù)計,全球風(fēng)電發(fā)展正在進(jìn)入一個迅速擴(kuò)張的階段,風(fēng)能產(chǎn)業(yè)將保持每年20%的增速,到2015年時,該行業(yè)總產(chǎn)值將增至目前水平的5倍??梢?,風(fēng)機(jī)市場前景誘人,發(fā)展空間廣闊。
5結(jié)語
風(fēng)能作為無公害的、可再生的,取之不盡,用之不竭的能源,對于解決中國能源緊缺的困局以及改善邊遠(yuǎn)地區(qū)人們生活質(zhì)量具有重大的意義。中國目前正處在風(fēng)電發(fā)展的起步階段,市場潛力巨大。我國應(yīng)該利用好優(yōu)良的風(fēng)電條件,制定風(fēng)電的全面發(fā)展規(guī)劃,加大對風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)以及生產(chǎn)企業(yè)的幫扶,為發(fā)展風(fēng)電等可再生資源提供政策、資金和技術(shù)等多方面的支持,逐步解決風(fēng)電發(fā)展中的困難,完善風(fēng)電機(jī)制,從而實現(xiàn)可再生資源的可持續(xù)性發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]李娜,何鳳有,李淵,馬秀麗.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及發(fā)展趨勢
[J].太陽能,2008,(11).
[2]朱家勝,陳旭,張煒.中國風(fēng)力發(fā)電前景探討[J].科技資訊,2012,(5).
[3]張興然.淺談風(fēng)力發(fā)電[J].中國電力教育,2011,(18).
[4]程啟明,程尹曼,王映斐,汪明媚.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展綜述[J].自動化儀表,2012,(2).
[5]關(guān)璞.風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)分析[J].知識經(jīng)濟(jì),2011,(5).
(責(zé)任編輯:趙秀娟)