第21章 如何讓能源持續發展(4)(2 / 3)

太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何汙染。為人類創造了一種新的生活形態,使社會及人類進入一個節約能源減少汙染的時代。

取之不盡的風能

在自然界中,風是一種可再生、無汙染而且儲量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機,各國都在加緊對風力的開發和利用,盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放,保護我們賴以生存的地球。

風能是太陽輻射下流動所形成的。風能與其他能源相比,具有明顯的優勢,它蘊藏量大,是水能的10倍,分布廣泛,永不枯竭,對交通不便、遠離主幹電網的島嶼及邊遠地區尤為重要。風力發電,是當代人利用風能最常見的形式,自19世紀末,人們認識到石油等能源或許會枯竭,才重視風能的發展,利用風來做其它的事情。

那麼,風能是如何產生的呢?由於地麵各處受太陽輻照後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流動,即形成風。風能資源決定於風能密度和可利用的風能年累積小時數。風能密度是單位迎風麵積可獲得的風的功率,與風速的三次方和空氣密度成正比關係。

據估算,全世界的風能總量約1300億千瓦,中國的風能總量約16億千瓦。風能資源受地形的影響較大,世界風能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶,如美國的加利福尼亞州沿岸和北歐一些國家,中國的東南沿海、內蒙古、新疆和甘肅一帶風能資源也很豐富。

風能的利用主要是以風能作動力和風力發電兩種形式,其中又以風力發電為主。風能作動力就是利用風來直接帶動各種機械裝置,如帶動水泵提水等。這種風力發動機的優點是:投資少、工效高、經濟耐用。目前,世界上約有一百多萬台風力提水機在運轉。澳大利亞的許多牧場,都設有這種風力提水機。在很多風力資源豐富的國家,科學家們還利用風力發動機鍘草、磨麵和加工飼料等。

利用風力發電,以丹麥應用最早,而且使用較普遍。丹麥雖隻有500多萬人口,卻是世界風能發電大國和發電風輪生產大國,世界10大風輪生產廠家有5家在丹麥,世界60%以上的風輪製造廠都在使用丹麥的技術,是名副其實的“風車大國”。

截止到2008年底,世界風力發電總量居前3位的分別是德國、西班牙和美國,三國的風力發電總量占全球風力發電總量的60%。此外,風力發電還逐漸走進居民住宅。在英國,迎風緩緩轉動葉片的微型風能電機正在成為一種新景觀。家庭安裝微型風能發電設備,不但可以為生活提供電力,節約開支,還有利於環境保護。堪稱世界“最環保住宅”就是由英國著名環保組織“地球之友”的發起人馬蒂·威廉曆時5年建造成的,其住宅的迎風院牆前就矗立著一個扇狀渦輪發電機,隨著葉片的轉動,不時將風能轉化為電能。

我國風力資源豐富,可開發利用的風能儲量為10億千瓦。對風能的利用,特別是對我國沿海島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網的農村、邊疆,作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,具有十分重要的意義。

由於風電屬於新能源範疇,無論是成本還是技術同傳統的火電、水電相比還有較大的差距,因而風電的快速發展需要國家政策的大力扶持。縱觀風電發展迅速的國家如德國、西班牙、印度,無一例外地都給予風電產業巨大的政策優惠。我國對風電的政策支持由來已久,力度也越來越大,政策支持的對象也由過去的注重發電轉向了注重扶持國內風電設備製造。國家的政策支持將是風電設備製造業迅猛發展的根本保障,隨著中國國產風機設備的自主製造能力不斷加強,國家的政策支持力度也將越來越大,風電設備製造業麵臨難得的曆史發展機遇。

現在,無論是在廣闊的草原,還是在杲杲的山嶺,我們都會看到一座座能抗風暴襲擊而穩定運行的風力發電站。每當大風來臨,收集機就會自動調轉方向,迎接風的犀利,任憑風力有多大,來勢有多猛,它一概取之,轉成電能儲存起來,為人們提供電力。這樣,即使在遠離城市的鄉村和牧場都可以用上電,過上幸福的生活。

探尋形形色色的新能源

新能源又稱非常規能源。是指傳統能源之外的各種能源形式。指剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。常規能源是指技術上比較成熟且已被大規模利用的能源。因此,煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規能源,新能源的各種形式都是直接或者間接地來自於太陽或地球內部伸出所產生的熱能。包括了太陽能、風能、生物質能、地熱能、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量。也可以說,新能源包括各種可再生能源和核能。相對於傳統能源,新能源普遍具有汙染少、儲量大的特點,對於解決當今世界嚴重的環境汙染問題和資源(特別是化石能源)枯竭問題具有重要意義。同時,由於很多新能源分布均勻,對於解決由能源引發的戰爭也有著重要意義。