博客專欄

EEPW首頁 > 博客 > 風(fēng)電的危害有多大?歐美眼中的“垃圾電”,中國為何加大建設(shè)力度

風(fēng)電的危害有多大?歐美眼中的“垃圾電”,中國為何加大建設(shè)力度

發(fā)布人:搬運(yùn)大師 時(shí)間:2023-05-31 來源:工程師 發(fā)布文章

在全球溫室效應(yīng)愈加嚴(yán)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(fēng)力發(fā)電水力發(fā)電最為常用。

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

無論是從環(huán)境效益來看,又或是經(jīng)濟(jì)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(fēng)能發(fā)電,有朝一日會(huì)被冠上“垃圾電”的帽子。

西方國家的“拆除大潮”

說來奇怪,當(dāng)年興致勃勃的大面積發(fā)展風(fēng)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(jì)30年代時(shí),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(zhuǎn)為利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。于是在多次嘗試后,終于選擇采用航空領(lǐng)域中的旋翼技術(shù),成功研制出世界上第一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電裝置。

在70年代末時(shí),美國更是在北卡羅納州的藍(lán)領(lǐng)山上,建成了當(dāng)時(shí)世界上最大的風(fēng)力發(fā)電風(fēng)車。

所以按照這樣的時(shí)間線算來,在歐美的許多國家中,陸上風(fēng)力發(fā)電廠的運(yùn)行年限都已經(jīng)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(jì)初,又或是在更早之前就在“24小時(shí)連軸轉(zhuǎn)”的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片,不僅沒有獲得“最佳員工獎(jiǎng)”,還面臨著被迫“下崗”的命運(yùn)。

根據(jù)歐洲風(fēng)電行業(yè)的權(quán)威機(jī)構(gòu),在2022年底發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,預(yù)計(jì)到2023年底時(shí),歐洲至少會(huì)有1.4 萬片風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片將會(huì)宣布報(bào)廢,僅美國一個(gè)國家內(nèi),就有高達(dá)210噸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片成為廢料垃圾。

在興建時(shí)一個(gè)比一個(gè)積極,為何在近5年間,卻拆的一個(gè)比一個(gè)迅速?

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

風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行原理

要想了解到為何歐美國家會(huì)突然對(duì)風(fēng)力發(fā)電如此排斥,那就得從最根源說起,也就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)在簡單意義上來說,其實(shí)就是一個(gè)孩童時(shí)期玩的風(fēng)車的放大版,依靠風(fēng)力來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),從而產(chǎn)生電能

風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般是由發(fā)電機(jī),風(fēng)輪,變速機(jī)以及控制系統(tǒng)組成。

https://i4.hoopchina.com.cn/blogfile/20235/31/BbsImg_161883691219045_1685499817_s_36712_o_w_1053_h_532_62898.jpeg?x-oss-process=image/resize,w_800/format,webp

當(dāng)風(fēng)力達(dá)到一定程度時(shí),由三片旋轉(zhuǎn)葉片組成的風(fēng)輪便會(huì)開始旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,風(fēng)能帶動(dòng)葉片后的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),逐漸轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能,接下來再通過發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能,從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。

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

所以總的來說,要想實(shí)現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電,除了要滿足有風(fēng)的必要前提下,第一步便是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)

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

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片下的“慘案”

如果要問誰最希望拆除那些在山頂、海上轉(zhuǎn)動(dòng)不停的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的話,那鳥類絕對(duì)是第一個(gè)“站出來”的控訴者。

在人類看來,那些隨著風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片是一道靚麗的風(fēng)景線,否則也不會(huì)出現(xiàn)“荷蘭大風(fēng)車”的世界著名景點(diǎn)。

但是在鳥類眼中,這些不知道何時(shí)會(huì)開始突然轉(zhuǎn)動(dòng)的大葉片,簡直是不定時(shí)揮舞在空中了三把“大砍刀”。

在美國的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)的相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)中,美國現(xiàn)存大約有5萬臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī),每年在這些風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片下喪生的鳥類達(dá)到了57.3 萬只。

突然轉(zhuǎn)動(dòng)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(yuǎn)失去再次飛上藍(lán)天的機(jī)會(huì)。

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

事實(shí)上這是鳥類的趨光天性,特別是在夜晚的時(shí)候,風(fēng)電場的光源對(duì)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(fēng)力發(fā)電廠的葉片下。

不僅如此,風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)力發(fā)電機(jī)的安置地點(diǎn),都以鳥類的棲息地相重合,那些被用來安置風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(shí)落腳和覓食的地方。

而風(fēng)電機(jī)在運(yùn)行過程中往往會(huì)產(chǎn)生葉片掃風(fēng)噪聲,以及機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪音。

對(duì)于大多數(shù)鳥類來說,天生都對(duì)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?xí)?span style="color:rgb(255, 0, 0);" class="slate-fontColor">導(dǎo)致大多數(shù)鳥類覓食地減少并選擇回遷。

活著的時(shí)候被嚇成驚弓之鳥,一不留神還會(huì)變成“葉下亡魂”。

風(fēng)力發(fā)電廠對(duì)于鳥類的生存來說,的確不算太友好。

被掩蔽的真實(shí)理由

雖然風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建設(shè)對(duì)于鳥類,以及當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境都有著較大影響,但是事實(shí)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(diào)查報(bào)告中,每年因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)而死亡的鳥類數(shù)目能達(dá)到幾十萬只,但是美國高樓對(duì)于鳥類的死亡影響率是風(fēng)電機(jī)的5000多倍;就連家貓對(duì)于鳥類死亡率的影響也達(dá)到了風(fēng)電機(jī)的1000多倍

每10000只因?yàn)槿祟惢顒?dòng)而喪生的鳥類中,只有一只死于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建設(shè)。

而且這些影響從風(fēng)力發(fā)電機(jī)開始設(shè)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(xiàn)的。

難不成是幾十年過去了,這些國家突然“良心發(fā)現(xiàn)”嗎?

并不是,這些風(fēng)電機(jī)被拆除的主要原因是“性價(jià)比不高”。

縱然利用風(fēng)力發(fā)電的確是一個(gè)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(fēng)一停,都白搭。

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

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

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

其次是歐美地區(qū)的大多數(shù)國家的國土面積有限,進(jìn)行陸上風(fēng)力發(fā)電所需的占地面積較廣,相當(dāng)于每增加一個(gè)風(fēng)電機(jī)需要花費(fèi)三分之二個(gè)籃球場這么大的面積。

且每兩個(gè)相鄰的風(fēng)電機(jī)之間的間隔距離需要大于500米,否則會(huì)出現(xiàn)相互干擾的情況。

歐美國家除了部分地區(qū)具備建設(shè)海上風(fēng)力發(fā)電的條件外,陸地上適宜發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的我區(qū)域并不多,風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(nèi)就很難找到適宜安置風(fēng)電機(jī)的最佳位置。

最后也是最為重要的一個(gè)原因是,在歐美國家投日建設(shè)風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性能較低,因?yàn)闅W洲沒有完整的風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)線,對(duì)于進(jìn)口的依賴性較強(qiáng),出現(xiàn)了工業(yè)空心化問題。

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

為何中國態(tài)度完全相反

在當(dāng)下歐美地區(qū)在忙著拆除風(fēng)力發(fā)電機(jī)的時(shí)候,為何中國卻沒有隨大流,反而卻選擇加大進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電的力度呢?

并非是中國看不到發(fā)展風(fēng)力發(fā)電對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響,但是作為當(dāng)前中國最為成熟的新能源種類來說,風(fēng)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(yīng)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(fēng)能發(fā)電簡直是“因地制宜”的最好實(shí)踐。

首先,中國的風(fēng)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(fēng)能資源儲(chǔ)備。

據(jù)國家氣象局估算,全國風(fēng)能密度為100W/m2,風(fēng)能資源總儲(chǔ)量約1.6X105MW,特別是東南沿海及附近島嶼、內(nèi)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(fēng)速在3m/s以上的時(shí)間近4000h左右,一些地區(qū)年平均風(fēng)速可達(dá)6~7m/s以上,具有很大的開發(fā)利用價(jià)值。

且中國的風(fēng)能資源還出現(xiàn)集中分布的現(xiàn)象,十分有利于大規(guī)模建設(shè)風(fēng)能發(fā)電機(jī),高效利用豐富的風(fēng)能資源。


中國的風(fēng)能集中分布在三個(gè)地區(qū),首先是常年受到季風(fēng)和海陸風(fēng)影響的東南沿海地帶,海面風(fēng)力強(qiáng)勁,且地形對(duì)風(fēng)力發(fā)人阻力效果小,風(fēng)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(fēng)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(duì)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(shè)風(fēng)力發(fā)電站或者是電力需求不足的問題,能夠用儲(chǔ)量豐富的風(fēng)能來代替煤炭等資源進(jìn)行發(fā)電,無論是對(duì)于任何一個(gè)當(dāng)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(jìn)口來發(fā)展風(fēng)力發(fā)電,中國的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,產(chǎn)品質(zhì)量能夠保證,可用率達(dá)到了95%以上,已經(jīng)是一種十分安全可靠的能源選擇。

就以全世界僅有的兩臺(tái)5兆瓦直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)來看,就足以感受到中國當(dāng)下的風(fēng)電技術(shù)。

這兩臺(tái)高技術(shù)含量的風(fēng)電機(jī),一臺(tái)位于荷蘭,另一臺(tái)位于中國。

盡管5兆瓦直驅(qū)式的發(fā)電量遠(yuǎn)超普通風(fēng)力發(fā)電機(jī),一天的發(fā)電量就可供50個(gè)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(fēng)力發(fā)電機(jī),僅是轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生的電量就可供普通家庭使用一個(gè)月。

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

中國在這種“天時(shí)地利人和”的發(fā)展環(huán)境下,抓住機(jī)會(huì)發(fā)展風(fēng)能發(fā)電來徹底解決能源困境,才是上上策。


*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布,僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn),如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系工作人員刪除。



關(guān)鍵詞: 風(fēng)電

相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉