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          永不枯竭的風能:中國風力發電到底有多牛?

          2024-12-17 02:00:12

          小時候,很多人應該都玩過用紙疊的小風車,拿著它迎風奔跑在田野上,風車就呼呼地轉動起來,其實這就是對風能利用的最簡方式。后來人們用風車的動力來帶動磨坊等工廠的木制機械,催生了聞名世界的風車之國--荷蘭,再后來風力發電機被發明,人類由此進入風力發電時代。我國從1986年在山東榮成建立第一座風電場開始,現在已躍升為世界第一。風電正在改變中國。

          風電,傳統能源的替代能源

          風電,即風力發電,是指把風的動能轉變成機械能,再把機械能轉化為電能的發電方式。其原理是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據現有的風車技術,每秒三米的微風速度便可以開始發電。由于風能是一種清潔無公害的可再生能源,且取之不盡,用之不竭,而且風力發電也不需要使用燃料,不會產生輻射或空氣污染,所以被列入新能源,備受推崇。

          所謂“新能源”,就是指風能、水能、太陽能、核能等非傳統能源,它們并不一定都很“新”,所以更準確的叫法是“替代能源”,而替代的就是以煤和石油為主體的化石能源。對現代社會而言,化石能源的作用就像氧氣對人一樣重要,是生產生活的必要基礎,少了它,社會經濟只能退回到農耕時代。

          但煤炭和石油畢竟屬于不可再生能源,儲量受限,而且還是化工產業的重要原料,所以便需要別的能源作為替代。而風能,在缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶,因地制宜地利用起來發電,非常適合,大有可為。

          得天獨厚的中國風電

          據估算,地球上可用來發電的風能約有100億千瓦,幾乎是全世界水力發電量的10倍,而全世界每年燃燒煤所獲得的能量,也只有風能的三分之一。而中國的風能資源不但儲量大,分布也很廣。據國家氣象局資料,全國陸上50米高度層年平均風功率密度大于等于300瓦/平方米的風能資源理論儲量約73億千瓦,80米高度的風能資源技術開發量為91億千瓦。

          于是風電以新興的綠色能源之名在中國急劇興起。1986年第一座風電場--馬蘭風電場在山東榮成并網發電,到了2010年中國風力發電累計裝機容量達到4182.7萬千瓦,全世界風力發電已經占到世界總發電量的近2%,首次超過美國,躍居世界第一。而截至2023年4月底,中國風電裝機3.8億千瓦,約為16.7個三峽電站的總裝機容量。

          據全球風能理事會(GWEC)發布的《全球風電發展報告》顯示,中國風電累計裝機容量居世界首位,占比超過35%。目前,中國陸上風電產業主要集中西北、東北、華北和華東地區,特別是西北的新疆。按照風能資源的分布,新疆大致可分為9大風區:達坂城、阿拉山口、十三間房、小草湖、塔城、老風口、額爾齊斯河谷、三塘湖—淖毛湖、哈密東南部和羅布泊,其中達坂城的風能資源更是得天獨厚。

          新疆九大風區的可利用風能約240億千瓦時,可裝機容量約8000萬千瓦,相當于四個半三峽水電站的裝機容量,占全國陸上風能資源總量近4成,僅次于內蒙古。比如達坂城就建成了亞洲最大的風力發電站,總裝機容量12.5萬千瓦,每年可以生產近10億度電,相當于80萬戶現代家庭一年的用電總量。

          要知道,這片位于中天山和東天山之間的谷地,西北起于烏魯木齊南郊,東南至達坂城山口,是南北疆的氣流通道,常年肆虐的大風,瞬間風力有時候會達到13級,甚至可以在茫茫戈壁灘上掀翻火車。但隨著達坂城風電廠建立,大片的現代風車,仿佛是一組組美麗的翅膀,讓原本冷酷的“魔鬼風區”變得溫潤而多情。

          西方摒棄,中國青睞

          但復雜的地形、多樣的氣候類型,一方面使中國的風能資源極其豐富,但另一方面也使得中國的風能資源開發難度比歐美等國家要大。比如在西歐,風車之國的荷蘭,擁有豐富的風能資源,但有風并沒有沙,而中國的西北、華北則是風沙伴存,這種情況下,風電設備受風沙磨損很大,比如說風能發電風機正常的壽命是20年,但在有強烈風沙的侵蝕下,在5-10年后便會出現問題。

          此外,風電也被認為會影響鳥類生存,甚至會生態氣候,因此率先發展風電的歐洲多國開始撇棄風電。其實這種情況也可以理解,一來西歐國家面積較小,而風電要占用大量土地,這也放大了風電對鳥類影響的后果;二來風能雖然永不枯竭,但是并不穩定也不可控,一旦處于低風速,風力發電機就成了擺設。

          不過這兩點,對于國土面積廣袤的中國來說,基本算不上多大的影響。至于對氣候的作用,曾有中國專家做過預測,影響率尚不足0.01%。所以在歐洲國家風電發展舉步維艱之時,中國的風電走入快車道,從25年前的試水風電到今天的世界第一,中國的風電增長了1150多倍,風電裝機容量已經達到了歐盟風電總裝機的1.4倍、美國的2.6倍。

          上期回顧:核電之殤:切爾諾貝利、美國三哩島、日本福島核事故,給世人的警示

          備注:本文是《石油與煤炭合集》的第15章,僅為一家之言,歡迎指正轉發。另文中配圖部分引自網絡,如有版權私聯請刪。

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