风能的利用以及发展史你了解多少?
人类利用风能的历史可以追溯到公元前。在中古与古代,人们利用风车将搜集到的机械能用来磨碎谷物或抽水。但是数千年来,风能技术发展缓慢,没有引起人们足够的重视。600年前,庞大的郑和船队远涉重洋,向世界带去中国皇帝问候的同时,也把风能应用到了极致。然而,16世纪瓦特的蒸汽机的出现,风车渐渐地淡出了人们的视野。1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为清洁能源的一部分才有了长足的发展。风能丰富、近乎无尽、分布广泛的干净能源,作为一种可再生的清洁能源有着巨大的发展潜力,特别是沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有着十分重要的意义。即使在发达国家,风能作为一种高效清洁的能源也日益受到重视,比如:美国能源部就曾经调查过,仅得克萨斯州和南达科他州的风能密度就足以供应全美国的用电量。
世界范围的风轮机发电能力,在整个20世纪90年代每年增长了21%。利用风力发电,以丹麦应用最早,而且使用较普遍。丹麦虽只有500多万人口,却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国,世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦,世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术,是名副其实的“风车大国”。到2001年,丹麦有5600个风轮机提供其1/10的电力——它希望这个比例到2030年提高到50%。世界上最大的近海风力发电农场在哥本哈根海港入口处。
风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主。到2008年为止,全世界以风力产生的电力约有94.1百万千瓦,供应的电力已超过全世界用量的1%。
风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源,但在1999年到2005年已经增加4倍以上。据估计,到达地球的太阳能中虽然大约只有2%转化为风能,但全球的风能约为2.74×109兆瓦,其中可利用的风能为2×107兆瓦,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍,但已利用的极少。截至2006年底,世界风力发电总量居前3位的分别是德国、西班牙和美国,三国的风力发电总量占全球风力发电总量的60%。已经是具有9000台风轮机的世界最大的风力发电机生产者的德国,宣称计划在10年之内生产欧洲1/3的风力发电。
据美国风能协会称,在过去的20年间,技术的进步意味着,风力发电成本由每千瓦小时40美分下降到5美分,甚至接近了成本为3.5美分的天然气。1998年,英国就已经开始兴建一批风力发电场,2003年又开始兴建第二批。两批风力发电场的设计年发电量为8000兆瓦,实际上已可发电390兆瓦。
第三批风力发电场将从2014年开始建设,场址在英伦三岛架,并将于2018年开始发电。英国最近决定将在本国周围海域新建一大批风力发电场。按照计划,到2020年,英国将利用风能发电25000兆瓦。英国目前每年的煤、核、油、气发电量为75000兆瓦。也就是说,届时在英国的发电量中,风力发电占其总发电量的1/3。
为了提高风力的发电量,甚至有人想到了像风筝那样,飞在空中的“飞行发电机”,通过“风筝线”把电送到地面。因为在5000~15000米同温层以下的高空,风速可达每小时320千米左右,发电效率将达到80%~90%。屋顶安装风电机,解决居民用电。电机化高速铁路旁建造风电场,用风电推动机车,高速行驶的机车产生的风,带动风电机发电等。
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- 编辑:王虹
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