第一篇第四十二章風能簡介
風能利用的曆史
風是地球上的一種自然現象,它是由太陽輻射熱引起的。太陽照射到地球表麵,地球表麵
各處受熱不同,產生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風。據估計,到達地球的太陽能中
然隻有大約2%轉化為風能,但其總量仍是十分可觀的。全球的風能約為274×109M
W,其中可利用的風能為2×107MW,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。
人類利用風能的曆史可以追溯到公元前。我國是世界上最早利用風能的國家之一。公元前
數世紀,我國人民就利用風力提水、灌溉、磨麵、舂米,用風帆推動船舶前進。宋代更
是我國應用風車的全盛時代,當時流行的垂直軸風車,一直沿用至今。在國外,公元前2世
紀,古波斯人就利用垂直軸風車碾米。10世紀伊斯蘭人用風車提水,11世紀風車在中東已
獲得廣泛的應用。13世紀風車傳至歐洲,14世紀已成為歐洲不可缺少的原動機。在荷蘭,風
車先用於萊茵河三角洲湖地和低濕地的汲水,以後又用於榨油和鋸木。隻是由於蒸汽機的出
現,才使歐洲風車數目急劇下降。
數千年來,風能技術發展緩慢,也沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以
來,在常規能源告急和全球生態環境惡化的雙重壓力下,風能作為新能源的一部分才重新有
了長足的發展。風能作為一種無汙染和可再生的新能源有著巨大的發展潛力,特別是對沿海
島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網和近期內電網還難以達到
的農村、邊疆,作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,有著十分重要的意義。即使在
發達國家,風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。美國早在1974年就開始實行聯
邦風能計劃。其內容主要是:評估國家的風能資源;研究風能開發中的社會和環境問題;改
進風力機的性能,降低造價;主要研究為農業和其他用戶用的小於100千瓦的風力機;為電
力公司及工業用戶設計的兆瓦級的風力發電機組。美國已於80年代成功地開發了100、200、
2 000、2 500、6 200、7 200千瓦的6種風力機組。目前美國已成為世界上風力機裝機容量
最多的國家,超過2×104MW,每年還以10%的速度增長。現在世界上最大的新型風力發電
機組已在夏威夷島建成運行,其風力機葉片直徑為975米,重144噸,風輪迎風角的調整和
機組的運行都由計算機控製,年發電量達1 000萬千瓦時。根據美國能源部的統計,至1990
年美國風力發電已占總發電量的1%。瑞典、荷蘭、英國、丹麥、德國、日本、西班牙,也
根據各自國家的情況製定了相應的風力發電計劃。如瑞典1990年風力機的裝機容量已達350M
W,年發電10億千瓦時。丹麥在1978年即建成了日德蘭風力發電站,裝機容量2 000千瓦,三
片風葉的掃掠直徑為54米,混凝土塔高58米,預計到2005年電力需求量的10%將來源於風能
。德國1980年就在易北河口建成了一座風力電站,裝機容量為3 000千瓦。
風力發電前景展望
我國有豐富的風能資源,又有國外成熟的技術可以借鑒,大規模開發風電的條件已經具備,
應該積極發展。
一、發展風電是實施能源可持續發展戰略的重要措施
我國改革開放以來,電力發展一直保持著高速增長的勢頭,裝機容量和發電量己分別位居世
界第三和第二,有力地支持了國民經濟發展和人民生活水平的提高。在電力發展過程中,以
燃煤發電為主的電力生產結構導致有害物質的排放也在逐年增加,如不采取有效措施,將成
為電力持續發展的製約因素。為逐步改變這種狀況,一方麵在發展煤電時,必須與環境保護
相結合,采用潔淨煤燃燒技術和有效的汙染控製措施;另一方麵要加強電源結構的調整,除
大力發展水電外,還應該積極發展風能等新能源發電,努力實現能源資源的合理開發利用和
優化配置。
我國風能資源豐富,具有大規模發展風電的可能性
我國風能資源豐富,這十幾年來,對風能資源狀況作了深入的勘測調查,全國可開發利
用的風能資源總量為253億千瓦。資源分布也很廣,在東南沿海、山東、遼寧沿海及其島