編輯 | 角落 人類為了生存和自身的文明的發(fā)展,大量開采和消耗著地球上各種資源,并且不斷地制造著污染和溫室效應(yīng)。目前,在地球礦產(chǎn)能源日益消耗的情況下,風(fēng)力發(fā)電、太陽能以及水力和潮汐能等可再生的能源都是屬于清潔能源,可為人類今后的文明發(fā)展繼續(xù)提供有效的支持。 但是,一直以來有一種說法——風(fēng)力發(fā)電影響生態(tài)環(huán)境,還可能引發(fā)全球變暖,是一種垃圾能源,許多國家已經(jīng)在大量拆除風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。好端端的清潔能源怎么就引發(fā)全球變暖了?怎么就是危害很大了? 先讓我們看看風(fēng)力發(fā)電機(jī)是怎么樣發(fā)電的。 太陽能發(fā)電是利用太陽能級半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽光輻射能,并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式,是當(dāng)今太陽光發(fā)電的主流。風(fēng)力發(fā)電則是利用風(fēng)產(chǎn)生機(jī)械能來發(fā)電,風(fēng)轉(zhuǎn)變成機(jī)械能主要有兩種方式: 1、水平軸發(fā)電機(jī) 2、垂直軸發(fā)電機(jī) 水平軸發(fā)電機(jī)是使用風(fēng)吹過螺旋槳的葉片,利用其槳距產(chǎn)生側(cè)向力,從而使風(fēng)能轉(zhuǎn)換成螺旋槳的機(jī)械能,然后帶動(dòng)齒輪箱變速,將低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成高轉(zhuǎn)速,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,在變速箱中輔以變速裝置,使發(fā)電機(jī)維持額定輸出頻率和電壓。 為了使風(fēng)力發(fā)電機(jī)盡可能獲得更大的功率,因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的螺旋槳直徑會很大,有的甚至超過100米。因?yàn)轱L(fēng)能的大小與槳葉帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)掃過的總面積有關(guān)系,因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)越造越大,為的就是利用率最大化。 垂直軸的原理也類似,但垂直軸風(fēng)機(jī)有一個(gè)好處是不需要轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),它可以360度全向風(fēng)都能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。不過垂直軸發(fā)電機(jī)最大的問題是效率比較低,大約只有40%,因此現(xiàn)在大部分常見的風(fēng)力發(fā)電依然是水平軸發(fā)電機(jī),而且有些類型的垂直軸風(fēng)機(jī)還得給個(gè)初始的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩才能啟動(dòng)。 那傳說中的風(fēng)力發(fā)電到底有多大危害? 1、風(fēng)力發(fā)電對會危害當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境如破壞植被、改變地形地貌,造成水土流失使土地沙漠化。 2、風(fēng)力發(fā)電影響局部氣候風(fēng)電是利用大氣中的風(fēng)能,根據(jù)能量守恒定律,一種能量的消耗與產(chǎn)生必然需要產(chǎn)生或消耗另一種能量,因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電過程必然要消耗掉一部分大氣中的風(fēng)能,而風(fēng)能作為氣候變化的重要因素之一,其變化必然帶來氣候的變化。 3、風(fēng)力發(fā)電場周圍環(huán)境都不錯(cuò),所以會成為很多鳥類的天堂,但是會造成大量的鳥類遭到風(fēng)力渦輪機(jī)的傷害。 4、風(fēng)力發(fā)電的噪聲危害。 其實(shí),風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中確實(shí)會造成不少不可避免的危害,但是,對于任何一種能源的利用和開發(fā)使用,或多或少都會對自然帶來一定的危害。 比如化石能源的煤和石油,在燃燒中會產(chǎn)生大量的二氧化碳和其他有害氣體并造成嚴(yán)重的溫室效應(yīng),風(fēng)力發(fā)電就算是改變了局部地區(qū)的小氣候、小環(huán)境和溫度,但從大環(huán)境、大氣候的角度來說,其危害的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及化石能源燃燒后的危害。 而對于鳥類的傷害,據(jù)2009年的一項(xiàng)研究表明,風(fēng)力發(fā)電站每產(chǎn)生1gwh的電力就會產(chǎn)生大約0.3只鳥的死亡。但化石燃料對鳥類的傷害更大,統(tǒng)計(jì)表明化石燃料產(chǎn)生每1 gwh造成5.2只鳥的死亡,是風(fēng)力發(fā)電的數(shù)十倍。 對于噪聲污染,絕大多數(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于機(jī)組龐大,用地面積巨大,所以一般都會選擇地廣人稀的僻遠(yuǎn)地區(qū)的平原、草原或是極少有人居住的高峰山頂、甚至在人類無法居住的淺海地區(qū),相對于陸地,海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展空間幾乎沒有限制,可節(jié)約大量的土地資源;風(fēng)切度小,可有效降低機(jī)組塔架高度,海上風(fēng)電建設(shè)成本更低;海上的風(fēng)能資源遠(yuǎn)比陸上豐富,風(fēng)速更高,發(fā)電量也相應(yīng)顯著提升;同時(shí),海平面摩擦力小,作用在機(jī)組上的荷載小,機(jī)組使用壽命可長達(dá) 50 年; 噪聲、鳥類、景觀以及電磁干擾等問題對海上風(fēng)電影響也相對較??;對生態(tài)環(huán)境基本無影響,綠色環(huán)保。 我們的鄰國日本是一個(gè)非常注重清潔能源開發(fā)和使用的國家。據(jù)共同社5月19日消息,日本政府提出到2040年使海上風(fēng)力發(fā)電能力提升至最大4500萬千瓦(相當(dāng)于45個(gè)核電機(jī)組)的目標(biāo)。在近海施工前,需要能應(yīng)對巨型耗材的港口,政府已指定秋田、能代(秋田縣)、鹿島(茨城縣)、北九州(福岡縣)4個(gè)港口。 5月21日,山東能源局發(fā)布了《山東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃(征求意見稿)》,其中指出,到2025年,可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到8500萬千瓦左右。實(shí)施可再生能源倍增行動(dòng)計(jì)劃,以光伏發(fā)電、風(fēng)電為重點(diǎn),以生物質(zhì)、地?zé)崮?、海洋能等為補(bǔ)充。將積極開發(fā)渤中、半島北、半島南三大片區(qū)海上風(fēng)電資源,重點(diǎn)打造千萬千瓦級海上風(fēng)電基地。加快啟動(dòng)平價(jià)海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè),推動(dòng)海上風(fēng)電規(guī)?;l(fā)展。到2025年,風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2500萬千瓦。 近日《國家能源局關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》(以下簡稱《通知》)印發(fā)。為落實(shí)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo),以及2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右、風(fēng)電太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上等任務(wù),《通知》提出,2021年,全國風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會用電量的比重達(dá)到11%左右,后續(xù)逐年提高,確保2025年非化石能源消費(fèi)占一次能源消費(fèi)的比重達(dá)到20%左右。 由此可見,風(fēng)力發(fā)電并不是危害很大的一種能源利用方式,只要合理布局合理開發(fā)使用,通過持續(xù)的政策支持,引導(dǎo)先進(jìn)科研團(tuán)體和企業(yè)加大對風(fēng)電、光伏相關(guān)技術(shù)的研發(fā)投入,進(jìn)一步降低成本,促進(jìn)風(fēng)電、光伏行業(yè)發(fā)展,將會繼續(xù)提升我國風(fēng)電、光伏行業(yè)的國際競爭力。 上觀號作者:上??茀f(xié) |
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