風對我們有益還是有害？

【專家解說】：1)大自然的“武器”——風 大自然的“軍火”"中貯備有各式各樣威力強大的“武器”。當大自然發(fā)怒時，就會使用這些武器將地球居民的生活擾亂。 讓人驚奇的是大自然的武器中最強大最厲害的不是地震、大火、洪水和干旱，而是風。 風的威力 在美國每個星期發(fā)生的自然災害造成的損失就高達約10億美元，而按照美國保險公司的統(tǒng)計，這其中70%是由風引起的。大多數(shù)人并沒有想到風的威力竟如此之大。美國國家風工程學協(xié)會主席、環(huán)境工程學教授密歇爾說，風給我們帶來的這種巨大的災難性結果真是令人震驚和沮喪，向?qū)嶋H上我們本可以減少這種損失。 1992年席卷美國佛羅里達州的安德魯颶風刮倒了14.1萬座房屋，密歇爾說，那些房屋建得實在太不結實，根本無法抵抗強大的颶風，這次造成了52人喪生。 現(xiàn)在已知颶風和龍卷風是最具破壞力的風。最近，美國國家氣象局義認識了其他兩種強風來源。一種是雷雨帶來的風的強瀉氣流；另一種是當強瀉氣流撞擊地面時產(chǎn)生的水平直線風。上述這些對風的認識顯然是不夠的。密歇爾說，我們目前對風的了解實在太少，我們幾乎不懂風工程學。在40年前，密歇爾就提出了應該對地震、風、干旱、洪水等自然害作一個大規(guī)模的整體研究，但是政府并沒有重視密歇爾的建議，只是撥了很多錢研究地震、洪水等災害，他們完全沒有意識到風的危害并不比地震、洪水等災害小，而且由于極不重視風的威力，使風肆虐，成為美國最大的"破壞王"。 大風破壞小房子 美國有數(shù)百萬幢房屋建筑是經(jīng)受不起風的襲擊的，而其中大多數(shù)是私人的小房屋。因而研究大風對低矮房屋的影響是非常重要的。過去很少有人投資來進行這種被認為是小兒科的項目。但是，最近由于保險公司開始招架不住因風造成的巨額災難損失賠償，四處抱怨，逐漸引起了社會對風研究的關注。 許多工程師堅持認為一些簡單的技術，如使用鋼筋混凝土等更結實的材料來支持房屋可以減少因風造成的損失。密歇爾說，現(xiàn)在許多私有小房屋的構梁不牢固，于是大風常常很容易地就把屋頂掀掉。 研究人員說，猛拉著向上沖到屋頂?shù)拇怪憋L就像一只巨大的手。通常認為幫尼颶風不夠強大到摧毀房屋，但是實驗表明甚至比較溫和的風也可能施加強大的力量。密歇爾分析認為，周圍的地形起了很關鍵的作用。當風刮過的時候，環(huán)境中的高層建筑或大樹可能增加空氣的渦旋程度，建在山坡頂上的房屋很可能被越來越傾斜的風刮倒，而目這時風施加的力是與它撞擊到很平的地勢時是非常不一樣的，可能會變得更強大。密歇爾說，情況非常復雜，總的來說，來自颶風的直接襲擊會非常危險，廉價的低矮房子基本無法抵抗。 另外，并不是所有的龍卷風都是一樣的，有些規(guī)模小，有些規(guī)模大，小規(guī)模的我們稱之為“小孩颶風”。中等規(guī)模的叫“媽媽颶風”，大規(guī)模的則稱為“爸爸颶風”。只有極少比例的颶風屬于“爸爸颶風”。對于"爸爸颶風"來說，建得很牢固的房屋可能也會受到破壞。而對于“小孩颶風”和“媽媽颶風”來說，只要對房屋做一些合理的加固處理都可以避免損失。特別是現(xiàn)在發(fā)明了很多新型的性能優(yōu)良的建筑材料，可以大大提高房屋抵抗風的能力。 密歇爾相信，我們可以設計出可以抵抗風速為190公里/小時的風的房屋，這將使美國每年挽救3萬戶人家的房屋損失。http://www.cpus.gov.cn/magazine/dzrts/2001/12_01.htm 2)陽光與風，用之不盡 隨著人類對資源的大規(guī)模開發(fā)與利用，現(xiàn)有的常規(guī)能源在不斷地減少，并趨于枯竭。而開發(fā)使用可再生能源，如風能和太陽能，與傳統(tǒng)能源相比有著很大的優(yōu)勢。這些能源不僅儲量豐富，而且無污染，形成規(guī)?；a(chǎn)后成本也將會降低，可作為輔助能源。 前段時間，意大利的一個環(huán)保協(xié)會在當?shù)亻_展了一次關于環(huán)保能源的調(diào)查，對1000人進行抽樣調(diào)查的結果顯示：35％的被調(diào)查者認為今后幾年在意大利應該發(fā)展太陽能；16％的被調(diào)查者認為應該發(fā)展風能；15％的被調(diào)查者認為應該發(fā)展水電。該協(xié)會的科學部主任詹尼·西爾維斯特里尼（Gianni Silvestrini）評論說，調(diào)查反映出人們對環(huán)境的關注不再是抽象的語句，而是已經(jīng)非常具體了。有69％的被調(diào)查者表示只要是能夠推動可再生能源的開發(fā)，他們愿意使用這種能源；24％的被調(diào)查者愿意每月多支付5歐元的電費；14％的被調(diào)查者甚至愿意多支付10歐元。 在各種可再生能源中，太陽能是最重要的基本能源。從廣義上來說，生物質(zhì)能、風能、水能等都來自太陽能，太陽能不僅是取之不盡，用之不竭，而且不產(chǎn)生溫室氣體，無污染，是有利于保護環(huán)境的潔凈能源。中國具有豐富的可再生能源資源，隨著技術的進步和生產(chǎn)規(guī)模的擴大，在今后十幾年的時間內(nèi)，太陽能、風能、地熱能、水能等多種可再生能源的利用技術就可以逐步具備規(guī)模。 中國地處北半球歐亞大陸的東部，幅員遼闊，有著十分豐富的太陽能資源。但是太陽輻射資源受氣候地理等環(huán)境的影響，其分布具有明顯的地域性。 ...... 近年來，由于中國政府西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，太陽能光伏應用發(fā)展較快，特別是2002年以來在西部七省開始實施送電到鄉(xiāng)的光明工程，裝機容量達到了20兆瓦。中國的太陽能光伏應用規(guī)模己達60兆瓦，在解決無電地區(qū)供電、微波通信、氣象測報和航標及戶用電源等方面發(fā)揮了重要作用。幾十千瓦、幾百千瓦級的獨立光伏電站以及太陽能衛(wèi)星電視地面接收站的竣工，為當?shù)厝嗣袢罕娊鉀Q了照明和電視接收問題。 從經(jīng)濟的角度講，目前使用太陽能與使用傳統(tǒng)燃料相比并不合算。如果太陽電池組件的生產(chǎn)規(guī)模能夠得到普及并擴大，價格就能夠下降一半，甚至是下降到現(xiàn)在價格的三分之一，那時太陽能的價格就會變得便宜了。 除了在邊遠無電地區(qū)的應用外，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電技術也開始在城市中進行示范。通過應用最大功率跟蹤（MPPT），并網(wǎng)系統(tǒng)保護、智能控制、自動數(shù)據(jù)采集、通訊、硬件設備工藝設計、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工程設計等國際先進的技術，實現(xiàn)了高性能的并網(wǎng)發(fā)電和控制。如安裝在北京市太陽能所樓頂?shù)?0千瓦太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電示范系統(tǒng)、作為奧運先導示范項目安裝在北京太陽能利用示范基地的100千瓦太陽能光狀并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、北京天普公司新能源樓的50千瓦太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)等。 其他太陽能光伏利用包括太陽能游船、太陽能路燈、庭院燈、草坪燈也得到了廣泛的應用，并在不斷地發(fā)展完善。 中國目前所應用的太陽能光電設備既有晶硅太陽電池組件，也有非晶硅太陽電池組件。后者雖然比較經(jīng)濟，但是轉(zhuǎn)換效率相對較低。 此外，生產(chǎn)光伏能源不一定要求建造大型的發(fā)電站。在中國西北部，能夠利用太陽能光電小型設備的屋頂面積是非常大的。太陽電池組件不會產(chǎn)生任何污染和噪音，而且很少需要維護保養(yǎng)，這在那些日照比較充分的城市中使用是非常完美的。 實際上，要評估太陽能光伏設備對環(huán)境的影響，只看到在使用中沒有污染是不夠的，還要看到電池組件在其生產(chǎn)過程和整個使用過程中所消耗的能量和所產(chǎn)生的污染，以及從原材料硅的開采和加工到老設備的銷毀。研究表明，將上述過程折合為太陽電池組件生產(chǎn)1千瓦小時電所排放的二氧化碳為201克，是用燃料生產(chǎn)1千瓦小時電所排放的二氧化碳的1/5（燃料排放的二氧化碳為1008克）。另外，折合新一代薄膜電池生產(chǎn)1千瓦小時電所排放的二氧化碳會進一步減少。 中國不僅是陽光資源豐富的國家，而且也是一個風力資源相當豐富的國家。中國理論可開發(fā)的風能儲量（10米高度層）為32.26億千瓦，實際可開發(fā)的風能儲量為2.53億千瓦。中國風能資源豐富的地區(qū)主要分布在西北、華北和東北的草原和戈壁，以及東部和東南沿海及島嶼，而西部地區(qū)的風能資源占全國風能資源的50％以上。其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)可開發(fā)利用的風能儲量占全國的40％，風力發(fā)電總裝機容量達到了全國容量的26％，居全國第二位。而且在“小型為主，生活用能力主，民辦為主”的發(fā)展方針指導下，經(jīng)過地方政府對風能產(chǎn)業(yè)的扶植，小型風力發(fā)電機組和小型風力提水機組的生產(chǎn)已形成了一定的規(guī)模。目前，全國累計安裝小型風力發(fā)電機近20萬臺，在解決西部無電地區(qū)農(nóng)牧民生產(chǎn)生活用電方面發(fā)揮了重要的作用。在廣東，福建、浙江、遼寧、新疆等地已建成26個風電場，單機容量包含了從200千瓦到1300千瓦等多種規(guī)格，總裝機容量近40萬千瓦。在研發(fā)裝備方面，我國已具備了研制從100瓦到1000瓦的十幾種小型風力發(fā)電機的能力，而且自主開發(fā)的200～300千瓦級的風電機組國產(chǎn)化率已超過了90％，600千瓦機組樣機的國產(chǎn)化程度己達80％。我國近期目標是到2005年，并網(wǎng)風力發(fā)電裝機容量達到120萬千瓦。經(jīng)過研究表明，風力發(fā)電站最好是建造在年有用時間至少在2400～2500小時的地方，而在中國運行的風力發(fā)電站由于所處地區(qū)的不同，各地的年平均年有風時間約為4400～7800小時。