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风力发电——人类未来的重要能源(二)

科普小知识2022-05-19 01:41:15
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第二,你为什么要从事风力发电1。可持续发展的必要性

据报道,全球已探明的煤炭可采储量为9842亿吨,根据目前的产量,可开采230年。世界上已探明的石油可采储量为1404亿吨,按1999年的产量水平,可开采41年。世界上已探明的可采天然气储量为146.4万亿立方米,根据1999年的生产水平,可开采62年。世界和中国矿物燃料的估计开采寿命如图4所示。

图4。世界化石燃料的估计开采寿命

中国的矿产资源储量低于世界平均水平,发展可再生能源更是势在必行。风力发电是一种量大面广的可再生能源,是第一个进入商业化发电的能源。事实上,人类社会对化石燃料的大规模开发和利用只是过去100年的事情。因此,化石燃料将在一至二百年后消失。然而,人类文明将持续数万年和数亿年。显然,在人类文明史上,化石燃料的使用只是一个短暂的瞬间。我们必须寻找可再生能源,以确保人类社会的可持续发展。在过去十年中,中国对石油的需求出现了净进口的局面,这是传统能源枯竭的一个例子。此外,这种少量的化石燃料不仅应该作为一种主要的能源,而且应该作为一种化学原料保存下来,以造福子孙后代。

2.环境保护要求

常规能源的大规模开发和利用是大气和其他类型环境污染和生态破坏的主要原因之一。中国是一个煤炭消费大国。2001年,煤炭*国总能源消耗的67%,而煤炭仅占世界能源消耗的25%。中国的能源消耗仅占世界的8-9%,但二氧化硫排放量占世界的15.1%,居世界第一。二氧化碳排放量占世界总量的13.6%,居世界第二位。目前,污染主要是由煤炭消费造成的。由此可见,污染控制主要从替代煤开始。与此同时,世界污染控制的步伐正在加快。煤炭消费在总能耗中的比重逐渐下降,面临着越来越大的国际压力。这给我们带来了一个重要的话题。在开发和利用能源的同时,如何保护我们赖以生存的地球环境和生态?在常规能源日益短缺、生态环境保护要求迫在眉睫的时代,发展风力发电是解决上述问题的重要途径。

3.能源安全保障

能源安全是指确保可靠合理的能源供应,主要是石油供应的安全。特别是为了减少污染,我们应该降低煤炭在一次能源结构中的比重,用石油代替煤炭,这反过来导致了中国石油消费的快速增长。自1993年中国从石油净出口国转变为石油净进口国以来,对石油进口的依赖(石油净进口占消费的比例)显著增加,1999年达到20%以上,预计2010年将达到40%。在一个不断变化的国际环境中,确保可靠的石油供应对国家安全至关重要。风能代油是解决能源安全的重要发展方向。

当今世界能源和电力系统建设正呈现出分散-集中-分散建设的发展趋势。特别是对我国西部地区来说,分散式能源供应应该占很大比重,而风力发电是一种分散式能源。分散式能源供应具有因地制宜、保护环境、减少电能损耗和突发事件等综合功能,是我国能源安全的保障。

三。风力发电的发展现状及前景

1973年石油危机后,美国、西欧和其他发达国家投入大量资金寻找化石燃料的替代能源,动员高科技产业,利用计算机、空气动力学、结构力学和材料科学领域的新技术开发现代风力涡轮机,从而开创了风能利用的新时代。到2003年,世界风电总装机容量为4016万千瓦,中国总装机容量为57万千瓦,占世界总装机容量的1.4%(见表1),居世界第十位,远远落后于印度。经过五年发展,2008年世界风电总装机容量为1.208亿千瓦,而中国总装机容量为1221万千瓦,占世界总装机容量的10.1%,迅速超过印度,居世界第四位。美国也超过了德国和西班牙,排名世界第一。特别是与2008年新增装机容量相比,中国已经超过德国和西班牙,居世界第二位,占当年世界新增装机容量的23%,表明中国风电发展迅速。

近年来,世界和我国对风力发电的预测不断被打破。2003年,预计2008年世界风力发电总装机容量将达到1.208亿千瓦,超过26.35%。

根据中国的原计划,“十一五”期间,全国风力发电装机容量约为280万千瓦,2010年底累计装机容量约为400万千瓦。结果2008年,超额发电量翻了一番,达到1221万千瓦。最初的计划是在2011年至2020年间,在中国增加约1600万千瓦的风力发电装机容量,到2020年底,累计装机容量约为2000万千瓦。据估计,这一目标可以在2010年提前10年实现。新制定的目标是:到2020年底累计装机容量为1.5亿千瓦。十年前这只是一个梦,但现在我相信它会实现!

2020年后,随着化石燃料资源的减少和成本的增加,风力发电将在市场上变得更有竞争力,发展也将更快。大部分水电资源将在2030年后开发。风力发电的发展将会提出新的要求。海上风电将进入大规模发展时期。风力发电产业将作为一种前景无限的替代能源迅速发展。