你見過廣袤無垠的大草原上佇立的白色大風(fēng)車嗎?
看似像大型小孩玩具的三片式“大風(fēng)車”,正是人們?nèi)粘K桦娏Φ闹饕獊碓粗弧?/p>
而這種通過大自然中吹過的大風(fēng)來產(chǎn)生人類日常所需電力的裝置,早在1930年代的歐洲就出現(xiàn)了。
近些年風(fēng)電更是隨著能源的緊缺和環(huán)保的需求,成為全球電力來源的主要供應(yīng)途徑之一。
不過,這樣多方面都條件優(yōu)秀的能源,本是電力發(fā)展的主要方向之一,歐美國家建設(shè)風(fēng)力電廠的力度不斷下降。
風(fēng)電為何突然給歐美國家?guī)砣绱舜蟮膲毫Γ课覈鵀楹芜€在大力建設(shè)?
風(fēng)力發(fā)電有弊端嗎?首先還是要從風(fēng)力發(fā)電的原理說起。
風(fēng)力發(fā)電依靠風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片,從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能。
發(fā)電裝置主要由風(fēng)輪、變速器和發(fā)電機(jī)構(gòu)成。
風(fēng)輪就如同“巨型風(fēng)車”,風(fēng)吹過就可以帶動整個(gè)“風(fēng)車”轉(zhuǎn)起來。
但是風(fēng)吹的速度并不能保證穩(wěn)定,因此在帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電之前,還需要一個(gè)內(nèi)置的速度調(diào)節(jié)器。
我們平時(shí)也偶爾能遠(yuǎn)觀到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的“風(fēng)車”,那么,這個(gè)發(fā)電裝置大概有多大呢?
他的風(fēng)輪每片葉片長度在20m到80m之間,大概是六層到二十層樓高!
而這個(gè)要支撐風(fēng)輪的塔,高度則在60米到120米左右。風(fēng)速越大的地區(qū),建造的風(fēng)力發(fā)電機(jī)也就越大。
因此,建造發(fā)電機(jī)時(shí),兩個(gè)風(fēng)電機(jī)之間的間隔需要大于500米,才能保證發(fā)電機(jī)正常工作。
而近年來,逐漸開始興建海上風(fēng)電,即利用海上豐富的風(fēng)能發(fā)電,將風(fēng)電機(jī)由陸上平原、山丘等地轉(zhuǎn)移到海岸線附近的淺海區(qū)域或海灣、海峽。
海上風(fēng)電機(jī)的體積也較陸上風(fēng)電機(jī)更大,能利用更多的風(fēng)能資源,但同時(shí)制造成本也會更高。
這也間接造成了美國風(fēng)力發(fā)電的“衰敗”。
美國近些年受到經(jīng)濟(jì)總體低迷、通脹率普遍上漲等因素影響,使得風(fēng)電開發(fā)商在投資方面愈發(fā)謹(jǐn)慎,風(fēng)電行業(yè)的“吸金”能力大大減弱。
同時(shí)美國港口和船舶基礎(chǔ)設(shè)施以及本土制造業(yè)有限,本土幾乎沒有工業(yè)能組裝建設(shè)海上風(fēng)電機(jī)組的特殊船只。
那怎么辦?是不是只能使用外國船了?
當(dāng)?shù)胤ò父嬖V你:外國船也不行!
原來,美國始終限制外國船只在他們的海域施工作業(yè)。
種種原因,加上供應(yīng)鏈缺口,早已影響到美國海上風(fēng)電建設(shè)。
但更重要的是美國發(fā)展風(fēng)電時(shí)過于復(fù)雜的審批監(jiān)管流程。
在美國,海上風(fēng)電開發(fā)商如果要在美國東海岸各州開發(fā)項(xiàng)目,還必須擁有州政府的授權(quán)。
以上種種都給美國的海上風(fēng)電開發(fā)帶來不少麻煩。
復(fù)雜的審批監(jiān)管流程使得風(fēng)電建設(shè)很難有規(guī)模的發(fā)展,是資方頭疼的原因之一。
再看歐洲,風(fēng)電行業(yè)也面臨不少問題。
本身經(jīng)濟(jì)條件的不穩(wěn)定,在遭受到俄烏沖突的影響后,歐洲風(fēng)電的收益幾乎都成了負(fù)數(shù),開發(fā)商都面臨著巨大的壓力。
再加上歐洲本身也沒有完備的工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,許多設(shè)備都需要從海外進(jìn)口。
而此前全球物流在疫情沖擊下屢屢中斷,無法按時(shí)交付,自然使風(fēng)電站的建設(shè)大幅度延期。
每一天的延緩都是一筆巨大的經(jīng)濟(jì)損失,這讓歐洲已有的困境雪上加霜。
這些經(jīng)濟(jì)原因使得歐美在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)建設(shè)上面臨不少困境和阻力,為可持續(xù)發(fā)展帶來了極大的不確定性。
然而,歐美國家對于風(fēng)力發(fā)電的態(tài)度,除了認(rèn)為其在實(shí)際發(fā)展上比較困難以外,他們還認(rèn)為風(fēng)電本身也存在一些弊端。
歐美國家宣稱,風(fēng)力發(fā)電存在一些不穩(wěn)定性。
由于風(fēng)本身是一種間歇性可再生資源,風(fēng)速,方向等都是不可控的因素。雖然年變化不一定會有很大波動,但是在數(shù)天內(nèi)的變化就難以預(yù)測了。
倘若某個(gè)地區(qū)完全靠風(fēng)力發(fā)電,對于當(dāng)?shù)鼐用駚碚f,用電情況就會變得極其不穩(wěn)定了。
因此,風(fēng)力發(fā)電往往需要與其他電力資源一起使用,比如燃?xì)饣蛘咚姷?,或者由于做為儲備電力?/p>
除此以外,為了避免風(fēng)速的不確定對供電的影響,需要保證電力系統(tǒng)可靠性。因此對于供電設(shè)備有較高要求。
其次,歐美國家表示:風(fēng)電機(jī)建造對許多動物的生存也造成了影響。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)這樣不停轉(zhuǎn)動的龐然大物,對于鳥類——特別是對于遷徙鳥類來說,是一種巨大的生存威脅。
在美國加州,每年約有4400只猛禽在該地區(qū)的風(fēng)電場死亡。同時(shí)也有研究估計(jì)每年約有14萬到50萬只鳥被風(fēng)電機(jī)傷害。
另外,特朗普的顧問大衛(wèi)·斯蒂文森還曾公開質(zhì)疑美國東海岸的海上風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目。
他認(rèn)為:這個(gè)大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)施將會危使北美瀕危海洋生物遭受滅絕的威脅。
那對于人類的生存空間就沒有威脅嗎?
在美國麻薩諸塞州,2010年建成了兩臺風(fēng)力發(fā)電機(jī),部分當(dāng)?shù)鼐用穹磸?fù)投訴噪音問題,最終導(dǎo)致這兩臺風(fēng)電機(jī)在2015年停止運(yùn)行。
當(dāng)?shù)鼐用癖硎荆猴L(fēng)電機(jī)的工作不僅會傷害到野生動物,在工作時(shí)對周圍居民生活也會帶來負(fù)面影響。
因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)工作時(shí)會發(fā)出巨大的噪音。
通常來說,風(fēng)電站距離居民區(qū)有200至500米的距離,但是仍然會有噪聲引起當(dāng)?shù)鼐用癫粷M投訴。
同時(shí),當(dāng)?shù)貪O民們大多也都不歡迎海上風(fēng)力發(fā)電站。
在美國第一個(gè)商業(yè)化海上風(fēng)力發(fā)電站開始建設(shè)時(shí),華盛頓聯(lián)邦法院就收到了多個(gè)州的漁民提交的訴訟請求。
他們表示風(fēng)力發(fā)電站會干擾漁船的定位和導(dǎo)航,也會影響魚類的繁殖和生長。
這項(xiàng)訴訟最終得到了得克薩斯州公共政策基金會的支持。
但這不是海上風(fēng)電場第一次受到當(dāng)?shù)鼐用竦姆磳?,之前曾因?yàn)檎嫉貑栴}也收到起訴。
如此種種,在歐美看來,給風(fēng)電業(yè)發(fā)展都帶來了極大阻力,這也是近年來歐美風(fēng)電業(yè)發(fā)展滯緩的主要原因。
那既然風(fēng)電業(yè)發(fā)展存在如此多阻力和弊端,為何中國仍在堅(jiān)持發(fā)展風(fēng)電呢?
首先,歐美在建設(shè)風(fēng)力發(fā)電站上所面臨的經(jīng)濟(jì)與設(shè)備問題,在中國卻不成問題。
目前國際市場上的許多風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)品都是“中國制造”,在原材料和設(shè)備零件的需求上我國有著較為寬裕的選擇空間。
并且作為清潔能源和可持續(xù)能源,風(fēng)力發(fā)電有著超越傳統(tǒng)火電和水電的優(yōu)勢。
不過我國風(fēng)力發(fā)電起步較晚,目前的發(fā)展比另外兩種還有些差距,這也是我國目前仍在大力推廣建設(shè)風(fēng)電的一大原因。
國家的政策支持力度也將越來越大,風(fēng)電業(yè)的市場需求不斷增加,市場增長潛力巨大。
2021年3月29日國內(nèi)首臺陸上5.5兆瓦永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在東方電機(jī)山東風(fēng)電電機(jī)制造基地下線,標(biāo)志著目前國內(nèi)陸上最大的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)研制成功。
這也是中國風(fēng)電發(fā)展不斷進(jìn)步的成果。
而中國地大物博,風(fēng)能資源是極其豐富的。
東南沿海,新疆北部,內(nèi)蒙古,甘肅北部,東北地區(qū)都有著豐富的風(fēng)能資源,有效風(fēng)能密度在200瓦/平方米以上,青藏高原地區(qū)的風(fēng)能資源也在150-200瓦/平方米左右,全年能有效利用的風(fēng)能時(shí)數(shù)在3000到8000小時(shí)不等。
而這些地區(qū)不僅風(fēng)能分布集中,地形也都有利于風(fēng)電建設(shè),并且遠(yuǎn)離居民區(qū),在不影響人類和動物生存的前提下,中國正是發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的好時(shí)候。
對于中國而言,自1992年電力體制改革后,中國電力系統(tǒng)發(fā)生了巨大變化,開始從水電燃煤燃油轉(zhuǎn)向水電,核電,風(fēng)電等多種方式發(fā)電。
在電網(wǎng)建設(shè)大力推進(jìn)下,電力供需有較好的平衡。此時(shí)的風(fēng)電作為清潔的新能源,越來越深入電力發(fā)展中,無疑是為環(huán)保做出巨大貢獻(xiàn)。
中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖在接受專訪時(shí)表示:
“風(fēng)電是實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的主力軍,同時(shí),由于風(fēng)電的成本已經(jīng)與傳統(tǒng)化石能源發(fā)電持平甚至更加經(jīng)濟(jì),并具有進(jìn)一步降本潛力,風(fēng)電的大規(guī)模應(yīng)用會降低全社會用能成本,實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)的能源轉(zhuǎn)型?!?/p>
過去火力發(fā)電占比不斷減少,對于對環(huán)保高度重視的我國來說,是在減少碳排放道路上的重要一步。
風(fēng)電作為一種優(yōu)良的替代品,無疑是對環(huán)保事業(yè)的大力支持。
中國如今正逢風(fēng)電發(fā)展的大好時(shí)機(jī),中國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)也將會持續(xù)欣欣向榮的發(fā)展下去。