风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织(WMO)和中国气象局气象科学研究院分析,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。
目前,风能的技术相比于其它一些新能源,比较开发得成熟。风能的利用方式有多种,包括风力发电、风力提水,而且还有风力致热、风帆助航等。
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主。
以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置,如带动水泵提水等。这种风力发动机具有很多优点,其中包括投资少、工效高、经济耐用等。
目前,世界上约有一白多万台风力提水机在运转。澳大利亚的许多牧场,都设有这种风力提水机。在很多风力资源丰富的国家,科学家们还利用风力发动机铡草、磨面和加工饲料等。
而风力发电正以其没有燃料问题,不会产生辐射或空气污染等特点,在世界上形成一股热潮。
2002年欧洲风能协会(EWEA)与绿色和平组织发表了一份标题为“风力 12”的报告,勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测,而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求,论证了风电达到世界电量12%的可能性。报告还指出中国2020年风电装机有可能达到1.7亿千瓦。
我国是世界上利用风力最早的国家之一,风能利用历史可追溯到公元前,但进行风力发电科研的工作起步较晚,风力发电在中国得到迅速发展是20世纪80年代的事情,至今已经建成了一大批风力发电场。
根据国家气象科学院的估算,我国陆地地面10米高度层风能的理论可开发量为32亿kW,实际可开发量为2.53亿kW。海上风能可开发量是陆地风能储量的3倍。
随着大型水电、火电机组的采用和电力系统的发展,国际上风力发电机技术不断成熟,并于1980年开始走上商业化道路。
目前,中、大型风力发电机组已在世界上数十个国家陆地和近海并网运行,风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。
人类,在向那世界发电量的12%而努力
丹麦是世界上利用风能发电最早的国家。目前,风力发电在丹麦的应用也较其它国家更为普遍。虽然丹麦只有500多万人口,却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国,世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦,世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术,是名副其实的“风车大国”。
丹麦有一座非常知名的小岛,小岛的名字叫做萨姆索,岛上的居民都生活在强劲的“风中”。
1997年,丹麦政府为萨姆索岛制定利用当地风能提供能源的目标,而实现这一目标主要得靠当地税收和个人投资。
小岛有一个有趣的地方在于,那里的岛民们把投资风能源项目当作一种娱乐;而许多人则称这是小岛居民的“绿色之梦”。
许多萨姆索岛民投资风能,购买了岸上风力涡轮机的股票。起先,他们最初希望8年至10年之后能收回成本。但是没料到,推动涡轮机桨叶转动的风力,比估计的要强10%至15%,从而也缩减了成本收回期。萨姆索能源学院表示,一架涡轮机的每股投资,每年能带来约500丹麦克朗的收益。
这个项目也吸引了世界对丹麦风能的注意。日德兰半岛(Jutland)的威斯塔斯公司曾公布,其订单增长了67%,达到70多亿欧元。此外,公司估计到2020年,风能将至少占全球能源总产量的10%,而目前风能仅占全球能源总产量的1%多一点。也就是说,在以后的12年里,风能将以每年20%到25%的速度增长。
世界最大风能涡轮机制造商威斯塔斯(Vestas)公司的发源地也在于此。
萨姆索岛仅有4000人口,绿色的农田上,甚至波浪起伏的北海里,都竖立着高耸的风力涡轮机;黑麦、小麦(1999,-32.00,-1.58%,吧)和麦秆用来为一层平房供暖;屋顶瓷瓦上铺满了太阳能电池板。
萨姆索风能项目并没有得到政府的建设补贴,岛上居民共投资4亿丹麦克朗(约8435万美元),即人均超过投资2万美元建成了这个风能基地。11架岸上的风力涡轮机就足以满足岛上所有居民的电力需求;另外,岛上70%的家庭用生物燃料或太阳能供暖。
尽管一部分岛上居民仍靠炼油炉供暖,岛民仍离不开汽车,但10架海上风力涡轮机,加上岸上的11架,足以抵消汽车和其余仍依靠石油供暖德30%家庭的碳排放量,从而使萨姆索岛实现“碳中和”。