太陽(yáng)能 風(fēng)能

【專(zhuān)家解說(shuō)】：去百度百科查。 風(fēng)能 風(fēng)能 (wind energy) 地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽(yáng)輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動(dòng)，即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時(shí)數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率，與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。據(jù)估算，全世界的風(fēng)能總量約1300億千瓦，中國(guó)的風(fēng)能總量約16億千瓦。風(fēng)能資源受地形的影響較大，世界風(fēng)能資源多集中在沿海和開(kāi)闊大陸的收縮地帶，如美國(guó)的加利福尼亞州沿岸和北歐一些國(guó)家，中國(guó)的東南沿海、內(nèi)蒙古、新疆和甘肅一帶風(fēng)能資源也很豐富。中國(guó)東南沿海及附近島嶼的風(fēng)能密度可達(dá)300瓦／米2（W／m2）以上，3~20米／秒風(fēng)速年累計(jì)超過(guò)6000小時(shí) 。內(nèi)陸風(fēng)能資源最好的區(qū)域 ，沿內(nèi)蒙古至 新疆一帶，風(fēng)能密度也在200~300W／m2，3 ~20米／秒風(fēng)速年累計(jì)5000~6000小時(shí)。這些地區(qū)適于發(fā)展風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)力提水。新疆達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電站1992年已裝機(jī)5500千瓦，是中國(guó)最大的風(fēng)力電站 在自然界中，風(fēng)是一種可再生、無(wú)污染而且儲(chǔ)量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)，各國(guó)都在加緊對(duì)風(fēng)力的開(kāi)發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護(hù)我們賴(lài)以生存的地球。 風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式，其中又以風(fēng)力發(fā)電為主， 以風(fēng)能作動(dòng)力，就是利用風(fēng)來(lái)直接帶動(dòng)各種機(jī)械裝置，如帶動(dòng)水泵提水等這種風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：投資少、工效高、經(jīng)濟(jì)耐用。目前，世界上約有一白多萬(wàn)臺(tái)風(fēng)力提水機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)。澳大利亞的許多牧場(chǎng)，都設(shè)有這種風(fēng)力提水機(jī)。在很多風(fēng)力資源豐富的國(guó)家，科學(xué)家們還利用風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)鍘草、磨面和加工飼料等。 利用風(fēng)力發(fā)電，以丹麥應(yīng)用最早，而且使用較普遍。丹麥雖只有500多萬(wàn)人口，卻是世界風(fēng)能發(fā)電大國(guó)和發(fā)電風(fēng)輪生產(chǎn)大國(guó)，世界10大風(fēng)輪生產(chǎn)廠家有5家在丹麥，世界60%以上的風(fēng)輪制造廠都在使用丹麥的技術(shù)，是名副其實(shí)的“風(fēng)車(chē)大國(guó)”。 截止到2006年底，世界風(fēng)力發(fā)電總量居前3位的分別是德國(guó)、西班牙和美國(guó)，三國(guó)的風(fēng)力發(fā)電總量占全球風(fēng)力發(fā)電總量的60%。 此外，風(fēng)力發(fā)電還逐漸走進(jìn)居民住宅。在英國(guó)，迎風(fēng)緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的微型風(fēng)能電機(jī)正在成為一種新景觀。家庭安裝微型風(fēng)能發(fā)電設(shè)備，不但可以為生活提供電力，節(jié)約開(kāi)支，還有利于環(huán)境保護(hù)?？胺Q(chēng)世界“最環(huán)保住宅”就是由英國(guó)著名環(huán)保組織“地球之友”的發(fā)起人馬蒂·威廉歷時(shí)5年建造成的，其住宅的迎風(fēng)院墻前就矗立著一個(gè)扇狀渦輪發(fā)電機(jī)，隨著葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，不時(shí)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。 我國(guó)風(fēng)力資源豐富，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量為10億千瓦。對(duì)風(fēng)能的利用，特別是對(duì)我國(guó)沿海島嶼，交通不便的邊遠(yuǎn)山區(qū)，地廣人稀的草原牧場(chǎng)，以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的農(nóng)村、邊疆，作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，具有十分重要的意義。 現(xiàn)在，無(wú)論是在廣闊的草原，還是在杲杲的山嶺，我們都會(huì)看到一座座能抗風(fēng)暴襲擊而穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電站。每當(dāng)大風(fēng)來(lái)臨，收集機(jī)就會(huì)自動(dòng)調(diào)轉(zhuǎn)方向，迎接風(fēng)的犀利，任憑風(fēng)力有多大，來(lái)勢(shì)有多猛，它一概取之，轉(zhuǎn)成電能儲(chǔ)存起來(lái)，為人們提供電力。這樣，即使在遠(yuǎn)離城市的鄉(xiāng)村和牧場(chǎng)都可以用上電，過(guò)上幸福的生活。 風(fēng)能利用存在一些限制及弊端 1)風(fēng)速不穩(wěn)定,產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定 2)風(fēng)能利用受地理位置限制嚴(yán)重 3)風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率低 4)風(fēng)能是新型能源,相應(yīng)的使用設(shè)備也不是很成熟 上世紀(jì)九十年代，我國(guó)的獨(dú)立電源系統(tǒng)主要采用水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)來(lái)供應(yīng)電力，主要應(yīng)用于通信基站、邊防哨所、海島部隊(duì)等特殊場(chǎng)合，主要是面向部隊(duì)的一套后勤保障系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的應(yīng)用后，發(fā)現(xiàn)諸多問(wèn)題。如臺(tái)風(fēng)期間的設(shè)備損壞嚴(yán)重；噪音大，影響人員正常休息；對(duì)通信設(shè)備的干擾，使得某些設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這些問(wèn)題的發(fā)生使得部隊(duì)正常通訊受到了影響。2001年，為了解決這些問(wèn)題，召集相關(guān)單位展開(kāi)討論，作為部隊(duì)通信產(chǎn)品配套廠家的上海模斯電子設(shè)備有限公司也受到了邀請(qǐng)。會(huì)后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的調(diào)研和研究，MUCE公司提出承擔(dān)此項(xiàng)科研攻關(guān)的重任，得到了部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的同意，并下達(dá)指示，必須盡快拿出技術(shù)方案并作出樣機(jī)。在西軍電、西交大、上復(fù)旦、上同濟(jì)等高校一批專(zhuān)家的配合下，上海模斯電子設(shè)備有限公司在不到一年的時(shí)間里，就成功研制出了世界上第一臺(tái)新型(H型)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并裝機(jī)試驗(yàn)成功，獲得了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在后續(xù)的一年里，MUCE對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)數(shù)次改進(jìn)和測(cè)試，2002年底產(chǎn)品通過(guò)了各項(xiàng)測(cè)試，并達(dá)到了各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。2002年底至今，MUCE先后在部隊(duì)安裝了60多套垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，為穩(wěn)定國(guó)防，做出了不朽的貢獻(xiàn)！ [編輯本段]中國(guó)風(fēng)能資源儲(chǔ)量與分布 我國(guó)位于亞洲大陸東部，瀕臨太平洋，季風(fēng)強(qiáng)盛，內(nèi)陸還有許多山系，地形復(fù)雜，加之青藏高原聳立我國(guó)西部，改變了海陸影響所引起的氣壓分布和大氣環(huán)流，增加了我國(guó)季風(fēng)的復(fù)雜性。冬季風(fēng)來(lái)自西伯利亞和蒙古等中高緯度的內(nèi)陸，那里空氣十分嚴(yán)寒干燥冷空氣積累到一定程度，在有利高空環(huán)流引導(dǎo)下，就會(huì)爆發(fā)南下俗稱(chēng)寒潮，在此頻頻南下的強(qiáng)冷空氣控制和影響下，形成寒冷干燥的西北風(fēng)侵襲我國(guó)北方各?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）。每年冬季總有多次大幅度降溫的強(qiáng)冷空氣南下，主要影響我國(guó)西北、東北和華北，直到次年春夏之交才消失。 夏季風(fēng)是來(lái)自太平洋的東南風(fēng)、印度洋和南海的西南風(fēng)，東南季風(fēng)影響遍及我國(guó)東半壁，西南季風(fēng)則影響西南各省和南部沿海，但風(fēng)速遠(yuǎn)不及東南季風(fēng)大。熱帶風(fēng)暴是太平洋西部和南海熱帶海洋上形成的空氣渦漩，是破壞力極大的海洋風(fēng)暴，每年夏秋兩季頻繁侵襲我國(guó)，登陸我國(guó)南海之濱和東南沿海，熱帶風(fēng)暴也能在上海以北登陸，但次數(shù)很少。 青藏高原地勢(shì)高亢開(kāi)闊，冬季東南部盛行偏南風(fēng)，東北部多為東北風(fēng)，其他地區(qū)一般為偏西風(fēng)，夏季大約以唐古拉山為界，以南盛行東南風(fēng)，以北為東至東北風(fēng)。 我國(guó)幅員遼闊，陸疆總長(zhǎng)達(dá)2萬(wàn)多公里，還有1800O多公里的海岸線，邊緣海中有島嶼5000多個(gè)，風(fēng)能資源豐富。我國(guó)現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址的年平均風(fēng)速均達(dá)到 6米／秒以上。一般認(rèn)為，可將風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)況分為三類(lèi)：年平均風(fēng)速6米／秒以上時(shí)為較好；7米／秒以上為好；8米／秒以上為很好?？砂达L(fēng)速頻率曲線和機(jī)組功率曲線，估算國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下該機(jī)組的年發(fā)電量。我國(guó)相當(dāng)于 6米／秒以上的地區(qū)，在全國(guó)范圍內(nèi)僅僅限于較少數(shù)幾個(gè)地帶。就內(nèi)陸而言，大約僅占全國(guó)總面積的 1／1OO，主要分布在長(zhǎng)江到南澳島之間的東南沿海及其島嶼，這些地區(qū)是我國(guó)最大的風(fēng)能資源區(qū)以及風(fēng)能資源豐富區(qū)，包括山東、遼東半島、黃海之濱，南澳島以西的南海沿海、海南島和南海諸島，內(nèi)蒙古從陰山山脈以北到大興安嶺以北， 新疆達(dá)板城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游，張家口北部等地區(qū)以及分布各地的高山山口和山頂。 根據(jù)全國(guó)氣象臺(tái)部分風(fēng)能資料的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，中國(guó)風(fēng)能分區(qū)及占全國(guó)面積的百分比見(jiàn)下表。 表 中國(guó)風(fēng)能分區(qū)及占全國(guó)面積的百分比 指標(biāo) 豐富區(qū) 較豐富區(qū) 可利用區(qū) 貧乏區(qū) 年有效風(fēng)能密度(W/m2) >200 200～150 <150～50 <50 年≥3m/s累計(jì)小時(shí)數(shù)(h) >5000 5000～4000 <4000～2000 <2000 年≥6m/s累計(jì)小時(shí)數(shù)(h) >2200 2200～1500 <1500～350 <350 占全國(guó)面積的百分比(%) 8 18 50 24 太陽(yáng)輻射的能量到地球表面約有2％轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，風(fēng)能是地球上自然能源的一部分，我國(guó)風(fēng)能潛力的估算如下： 風(fēng)能理論可開(kāi)發(fā)總量（R），全國(guó)為32．26億千瓦，實(shí)際可開(kāi)發(fā)利用量（R’），按總量的 l／ 10估計(jì)，并考慮到風(fēng)輪實(shí)際掃掠面積為計(jì)算氣流正方形面積的 O．785倍〔1米直徑風(fēng)輪面積為 O．52 Xπ= O．785（平方米）〕，故實(shí)際可開(kāi)發(fā)量為： R’=O．785R／10=2．53（億千瓦）。 [編輯本段]世界風(fēng)能行業(yè)發(fā)展前景 德意志銀行最新發(fā)布的研究報(bào)告預(yù)計(jì)，全球風(fēng)電發(fā)展正在進(jìn)入一個(gè)迅速擴(kuò)張的階段，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)將保持每年20%的增速，到2015年時(shí)，該行業(yè)總產(chǎn)值將增至目前水平的5倍。 從目前的技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)可行性來(lái)看，風(fēng)能最具競(jìng)爭(zhēng)力。從中期來(lái)看，全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的前景相當(dāng)樂(lè)觀，各國(guó)政府不斷出臺(tái)的可再生能源鼓勵(lì)政策，將為該產(chǎn)業(yè)未來(lái)幾年的迅速發(fā)展提供巨大動(dòng)力。 根據(jù)預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年亞洲和美洲將成為最具增長(zhǎng)潛力的地區(qū)。中國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量將實(shí)現(xiàn)每年30%的高速增長(zhǎng)，印度風(fēng)能也將保持每年23%的增長(zhǎng)速度。印度鼓勵(lì)大型企業(yè)進(jìn)行投資發(fā)展風(fēng)電，并實(shí)施優(yōu)惠政策激勵(lì)風(fēng)能制造基地，目前印度已經(jīng)成為世界第5大風(fēng)電生產(chǎn)國(guó)。而在美國(guó)，隨著新能源政策的出臺(tái)，風(fēng)能產(chǎn)業(yè)每年將實(shí)現(xiàn)25%的超常發(fā)展。在歐洲，德國(guó)的風(fēng)電發(fā)展處于領(lǐng)先地位，其中風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)已經(jīng)取代汽車(chē)制造業(yè)和造船業(yè)。在近期德國(guó)制定的風(fēng)電發(fā)展長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃中指出，到2025年風(fēng)電要實(shí)現(xiàn)占電力總用量的25%，到2050年實(shí)現(xiàn)占總用量50%的目標(biāo)。 而一直以來(lái)在風(fēng)能領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的歐洲國(guó)家增長(zhǎng)速度將放慢，預(yù)計(jì)在2015年前將保持每年15%的增長(zhǎng)速度。其中最早發(fā)展風(fēng)能的國(guó)家如德國(guó)、丹麥等陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)基本趨于飽和，下一步主要發(fā)展方向是海上風(fēng)電場(chǎng)和設(shè)備更新。英國(guó)、法國(guó)等國(guó)仍有較大潛力，增長(zhǎng)速度將高于15%的平均水平。 目前，德國(guó)仍然是全球風(fēng)電技術(shù)最為先進(jìn)的國(guó)家。德國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量占全球的28%，而德國(guó)風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)總額占到全球市場(chǎng)的37%。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)逐漸飽和的情況下，出口已成為德國(guó)風(fēng)電設(shè)備公司的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。 德國(guó)政府將通過(guò)價(jià)格補(bǔ)貼等手段支持該行業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新保持領(lǐng)頭羊地位。今年，德國(guó)將再次修訂《可再生能源法》，將海上風(fēng)電場(chǎng)入網(wǎng)補(bǔ)貼價(jià)格從每千瓦時(shí)9.1歐分提高到14歐分。 在中國(guó)，2006年國(guó)家發(fā)改委會(huì)、科技部、財(cái)政部等8部門(mén)聯(lián)合出臺(tái)了《“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見(jiàn)》。依據(jù)十項(xiàng)節(jié)能重點(diǎn)工程的標(biāo)準(zhǔn)以及政府支持環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)的政策導(dǎo)向，未來(lái)工業(yè)設(shè)備節(jié)能更新改造、建筑節(jié)能、節(jié)油及石油替代以及可再生能源這幾大節(jié)能領(lǐng)域?qū)@得快速發(fā)展。 目前，中國(guó)市場(chǎng)最熱的可再生能源，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等產(chǎn)業(yè)。風(fēng)能資源則更具有可再生、永不枯竭、無(wú)污染等特點(diǎn)，綜合社會(huì)效益高。而且，風(fēng)電技術(shù)開(kāi)發(fā)最成熟、成本最低廉。根據(jù)“十一五”國(guó)家風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，2010年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到500萬(wàn)千瓦，2020年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦。而2006年底，全國(guó)已建成和在建的約91個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī)總?cè)萘績(jī)H260萬(wàn)千瓦?？梢?jiàn)，風(fēng)機(jī)市場(chǎng)前景誘人，發(fā)展空間廣闊。