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風電的危害有多大?歐美眼中的“垃圾電”,中國為何加大建設力度

發(fā)布人:搬運大師 時間:2023-05-31 來源:工程師 發(fā)布文章

在全球溫室效應愈加嚴重的國際大背景下,各國都在探索“0污染”發(fā)電的最佳途徑。在這些“0污染”的發(fā)電途徑中,又屬風力發(fā)電水力發(fā)電最為常用。

徐徐清風,湍湍流水,不僅能做到“0污染”,甚至還能實現“0成本”發(fā)電。

無論是從環(huán)境效益來看,又或是經濟發(fā)展來看,都是絕佳的發(fā)電方式。

放在前幾年,肯定沒有人能想到,原本由于低廉而清潔而被多國推崇的風能發(fā)電,有朝一日會被冠上“垃圾電”的帽子。

西方國家的“拆除大潮”

說來奇怪,當年興致勃勃的大面積發(fā)展風力發(fā)電的國家,和如今明令拆除“垃圾電”的國家好像是同一批。

在20世紀30年代時,歐美國家開始研究如何跳出依靠煤炭的火力發(fā)電方式,轉為利用風力進行發(fā)電。于是在多次嘗試后,終于選擇采用航空領域中的旋翼技術,成功研制出世界上第一臺風力發(fā)電裝置。

在70年代末時,美國更是在北卡羅納州的藍領山上,建成了當時世界上最大的風力發(fā)電風車。

所以按照這樣的時間線算來,在歐美的許多國家中,陸上風力發(fā)電廠的運行年限都已經超過了20年,甚至有的國家使用年限還要更長一些。

這些在本世紀初,又或是在更早之前就在“24小時連軸轉”的風力發(fā)電機葉片,不僅沒有獲得“最佳員工獎”,還面臨著被迫“下崗”的命運。

根據歐洲風電行業(yè)的權威機構,在2022年底發(fā)布的最新統(tǒng)計數據表明,預計到2023年底時,歐洲至少會有1.4 萬片風力發(fā)電機葉片將會宣布報廢,僅美國一個國家內,就有高達210噸風力發(fā)電機葉片成為廢料垃圾。

在興建時一個比一個積極,為何在近5年間,卻拆的一個比一個迅速?

況且,怎么看都十分廉價且環(huán)保的風力發(fā)電,怎么就變成了歐美國家口中的“垃圾電”了呢?

風力發(fā)電的運行原理

要想了解到為何歐美國家會突然對風力發(fā)電如此排斥,那就得從最根源說起,也就是風力發(fā)電機的運行原理。

風力發(fā)電機在簡單意義上來說,其實就是一個孩童時期玩的風車的放大版,依靠風力來實現轉動,從而產生電能。

風力發(fā)電機一般是由發(fā)電機,風輪變速機以及控制系統(tǒng)組成。

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當風力達到一定程度時,由三片旋轉葉片組成的風輪便會開始旋轉,在旋轉過程中,風能帶動葉片后的齒輪轉動,逐漸轉化成為機械能,接下來再通過發(fā)電機的運動轉化為電能,從而實現發(fā)電。

而變速機與控制系統(tǒng)主要起的是輔助作用,變速機的作用是保證機械能的變化速度能夠與發(fā)電機的轉速相配合,從而保證發(fā)電機的運行有效;而控制系統(tǒng)則是通過控制發(fā)電機的轉速,使得電能的輸出功率可以根據用戶的需求進行調整。

所以總的來說,要想實現風能發(fā)電,除了要滿足有風的必要前提下,第一步便是風力發(fā)電機的葉片轉動。

如果壓根沒有風力,或是風力實在微乎其微,根本無法吹動風力發(fā)電機的葉片,那斥巨資建成的風力發(fā)電機除了成為裝飾外,將毫無用處。

風力發(fā)電機葉片下的“慘案”

如果要問誰最希望拆除那些在山頂、海上轉動不停的風力發(fā)電機的話,那鳥類絕對是第一個“站出來”的控訴者。

在人類看來,那些隨著風力轉動的葉片是一道靚麗的風景線,否則也不會出現“荷蘭大風車”的世界著名景點。

但是在鳥類眼中,這些不知道何時會開始突然轉動的大葉片,簡直是不定時揮舞在空中了三把“大砍刀”。

在美國的專業(yè)研究機構的相關調查數據中,美國現存大約有5萬臺風力發(fā)電機,每年在這些風力發(fā)電機葉片下喪生的鳥類達到了57.3 萬只

突然轉動的葉片,既笨重又快速,讓那些恰好接近葉片,或是突然撞上葉片的鳥類,在一瞬之間,就永遠失去再次飛上藍天的機會。

或許你會覺得納悶,鳥類的視力何時如此糟糕了,明明看著那里有葉片還選擇一頭撞上去?

事實上這是鳥類的趨光天性,特別是在夜晚的時候,風電場的光源對于鳥類來說簡直有致命的吸引力,被光亮吸引過來的,不僅僅只有鳥類,還有大量的小昆蟲,有光又有食物的發(fā)電場讓大量鳥類留在了風力發(fā)電廠的葉片下。

不僅如此,風力發(fā)電機帶給鳥類的并不只有死亡的威脅,還有生活中的驚擾和恐嚇。

許多風力發(fā)電機的安置地點,都以鳥類的棲息地相重合,那些被用來安置風力發(fā)電機的地方,有的是鳥類的長期棲息地,也有的是鳥類遷徙過程中暫時落腳和覓食的地方。

而風電機在運行過程中往往會產生葉片掃風噪聲,以及機械運轉噪音。

對于大多數鳥類來說,天生都對噪音有著較高的敏感性,在這樣的噪音環(huán)境下,不僅使得鳥類的棲息地逐漸減少且變得破碎化,甚至會導致大多數鳥類覓食地減少并選擇回遷。

活著的時候被嚇成驚弓之鳥,一不留神還會變成“葉下亡魂”。

風力發(fā)電廠對于鳥類的生存來說,的確不算太友好。

被掩蔽的真實理由

雖然風力發(fā)電機的建設對于鳥類,以及當地的生態(tài)環(huán)境都有著較大影響,但是事實上這并不是歐美國家選擇大面積拆除的原因。

雖然在美國的IPCC調查報告中,每年因為風電機而死亡的鳥類數目能達到幾十萬只,但是美國高樓對于鳥類的死亡影響率是風電機的5000多倍;就連家貓對于鳥類死亡率的影響也達到了風電機的1000多倍。

每10000只因為人類活動而喪生的鳥類中,只有一只死于風力發(fā)電機的建設。

而且這些影響從風力發(fā)電機開始設立的一天開始,就客觀的存在著,并不是近幾年間才突然出現的。

難不成是幾十年過去了,這些國家突然“良心發(fā)現”嗎?

并不是,這些風電機被拆除的主要原因是“性價比不高”。

縱然利用風力發(fā)電的確是一個不需要大規(guī)模投入原料的發(fā)電方式,但是也存在著一無法避免的弊端——風一停,都白搭。

風力發(fā)電這種清潔能源使用方式對于自然條件的依賴性過高,但凡是“天公不作美”,風力發(fā)電的葉片就會直接停止。

在近些年間,歐洲長時間存在超高壓的天氣狀況,海上風速出現大幅降低,于是風力發(fā)電產生的電量也就大幅降低,甚至一度出現了風電停擺的情況。

供電的極不穩(wěn)定性降低了歐洲國家對風電的預期值,于是才被冠上了“垃圾電”的名號。

其次是歐美地區(qū)的大多數國家的國土面積有限,進行陸上風力發(fā)電所需的占地面積較廣,相當于每增加一個風電機需要花費三分之二個籃球場這么大的面積。

且每兩個相鄰的風電機之間的間隔距離需要大于500米,否則會出現相互干擾的情況。

歐美國家除了部分地區(qū)具備建設海上風力發(fā)電的條件外,陸地上適宜發(fā)展風力發(fā)電的我區(qū)域并不多,風力發(fā)電機多安置在中低山區(qū)的山頂或者是山脊處,想美國大平原之類的地域內就很難找到適宜安置風電機的最佳位置。

最后也是最為重要的一個原因是,在歐美國家投日建設風力發(fā)電的經濟性能較低,因為歐洲沒有完整的風力發(fā)電機生產線,對于進口的依賴性較強,出現了工業(yè)空心化問題。

再加之這些國家的人口數量并不多,對于電力的需求也沒有十分旺盛,于是乎這種投入大,產出回報少的發(fā)電方式才會面臨淘汰。

為何中國態(tài)度完全相反

在當下歐美地區(qū)在忙著拆除風力發(fā)電機的時候,為何中國卻沒有隨大流,反而卻選擇加大進行風力發(fā)電的力度呢?

并非是中國看不到發(fā)展風力發(fā)電對于生態(tài)環(huán)境的影響,但是作為當前中國最為成熟的新能源種類來說,風能相較于其他新能源,優(yōu)勢更加明顯,且更加容易緩解中國的能源供應困境。

而且相交于歐美國家來說,中國選擇大規(guī)模發(fā)展風能發(fā)電簡直是“因地制宜”的最好實踐。

首先,中國的風能資源極其豐富。由于幅員遼闊,且海岸線長,中國具有較好的風能資源儲備。

據國家氣象局估算,全國風能密度為100W/m2,風能資源總儲量約1.6X105MW,特別是東南沿海及附近島嶼、內蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等部分地區(qū),每年風速在3m/s以上的時間近4000h左右,一些地區(qū)年平均風速可達6~7m/s以上,具有很大的開發(fā)利用價值。

且中國的風能資源還出現集中分布的現象,十分有利于大規(guī)模建設風能發(fā)電機,高效利用豐富的風能資源。


中國的風能集中分布在三個地區(qū),首先是常年受到季風和海陸風影響的東南沿海地帶,海面風力強勁,且地形對風力發(fā)人阻力效果小,風力資源十分豐富。

其次是常年受到“亞洲高壓”影響,從而成為冬季風發(fā)源地的東北和西北地區(qū)。

以及海拔較高且地表植被相對稀疏的青藏高原西北部地區(qū)。

不僅如此,作為地域遼闊、人口眾多的泱泱大國來說,根本不存在找不到建設風力發(fā)電站或者是電力需求不足的問題,能夠用儲量豐富的風能來代替煤炭等資源進行發(fā)電,無論是對于任何一個當面來說都是一件有利無害的事情。

而且,相交于歐美國家依靠進口來發(fā)展風力發(fā)電,中國的風力發(fā)電技術已經日趨成熟,產品質量能夠保證,可用率達到了95%以上,已經是一種十分安全可靠的能源選擇。

就以全世界僅有的兩臺5兆瓦直驅式風力發(fā)電機來看,就足以感受到中國當下的風電技術。

這兩臺高技術含量的風電機,一臺位于荷蘭,另一臺位于中國。

盡管5兆瓦直驅式的發(fā)電量遠超普通風力發(fā)電機,一天的發(fā)電量就可供50個家庭正常使用兩年,但是中國仍然在不斷突破中。

終于在今年年初,制造出了16兆瓦的風力發(fā)電機,僅是轉動一圈產生的電量就可供普通家庭使用一個月。

所以風能到底是“垃圾電”還是“高能發(fā)電方式”,其實是根據國家的不同而出現差異的,歐美國家的道路與中國的道路注定不會相同。

中國在這種“天時地利人和”的發(fā)展環(huán)境下,抓住機會發(fā)展風能發(fā)電來徹底解決能源困境,才是上上策。


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關鍵詞: 風電

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