2008-09-09

風能——不竭之源

太陽能和風能在未來1萬年內都不會枯竭，而石油和天然氣則日漸枯竭。專家們認為，地球上現有的石油和天然氣將在100年內枯竭，煤則在900年內被用盡。由此可見，化石燃料的日漸枯竭是人類不得不面對的殘酷現實。此外，傳統燃料的使用會在一定程度上污染環境影響氣候，即使諸如核電站等創新性技術的運用也是如此。

　而如今人們找到了一個潔凈能源的解決方案：使用可再生能源，尤其是風能。在可再生能源中，風能最易于利用，技術上最成熟，同時其規?；茝V的潛力也最大。實際上，與其他可再生能源相比，全球風力發電市場的發展速度是最快的。1995年全球風力發電總裝機容量僅為4500兆瓦，到2005年增至5.9萬兆瓦，至今已突破7萬兆瓦。僅去年一年，現有的風力發電場的裝機容量就增加了26%。風電工業帶來的另一個益處，是為全球創造了15萬個就業機會，僅在德國就創造了7萬個就業機會。越來越多的國家開始利用風能，建造及擴建風電場。然而，目前大部分風電場都集中在歐洲一些已經為可再生能源的發展建立了相關法律、從而為風電發展鋪平道路的國家。風電領域的先行者是德國和西班牙，因為他們已通過了相關法律，從而為這一產業的發展壯大奠定了基礎。

利用風能，獲得更多能量

　丹麥目前的風力發電量占其電力需求的20%，并有望在2030年達到35%。在西班牙，這一比例是8%，預計到2010年底這一數字能翻一番。德國目前約有1.9萬個風力發電場，總裝機容量超過2.1萬兆瓦，約占其總電力需求的6.5%。美國的風電裝機容量也同樣在增長，像印度、中國等一些發展迅速的國家也正寄希望于可再生能源，因為其能源需求量在快速增加，又要避免在資源日益匱乏的形勢下延緩追趕發達國家的腳步。

　近年來，風電技術上的進步無疑為風力發電的快速發展起到了持續推動作用。繼首批22千瓦的設備問世以來，現有技術水平已允許建造兆瓦級的風電場。如今許多風力適中的陸上風電場，特別是沿海地區已經開始建設兆瓦級的風電場。然而，需要注意的是，海上風電場能夠產生更多電能，因為海上的風力更強更穩。實際上，海上風力發電場的能源輸出約比陸上高40%。海上風電場也因此可能會在未來對整個能源供應體系做出更大貢獻。

世界上最大的海上風力發電場

　西門子于1991年在丹麥建造了世界上首個海上風力發電場Vindeby，開創了建設海上風電場的先河。一系列著名的項目緊隨其后，比如：哥本哈根（Copenhagen）附近的Middelgrunden海上風力發電場，以及位于波羅的海的Nysted風電場。后者是目前世界上最大的海上風力發電場。去年，西門子公司在英格蘭西北海岸利物浦灣的Burbo Banks安裝了25臺風力發電機（見右圖）。今年，西門子正計劃在東海岸建成世界上規模最大的海上風電場：總共將在Lynn和InnerDowsing安裝54臺風機，總裝機容量將達到180兆瓦。西門子發電集團(PG)風力發電部負責人AndreasNauen說：“海上風能開發是西門子未來的一個重要市場。我們的風電技術正在為實現環保而可靠的電力供應作出越來越大的貢獻?！?/FONT>

　海上風力發電場工程技術及風力發電機與現有電網的接口方面面臨巨大的挑戰，同時，海上風電場對生態環境的影響也引起了關注。目前，大量的有關風電的環境兼容性的研究正在全世界范圍內進行，旨在保護海洋環境。其研究范圍廣泛，包括大量研究及監督項目，例如對丹麥Nysted風場的研究。首個報告現已出爐，表明風電和保護自然環境之間的沖突是微乎其微的，其對環境的正面貢獻更大。

遠離海岸

　風力發電的巨大市場在德國海岸線上也可見一斑。預計到2030年，波羅的海及北海地區的風電裝機容量約2.5萬兆瓦。這一裝機容量為德國貢獻了15％的發電量。德國沿海地區有望得到數十億歐元的投資，創造約1萬個新的就業機會。波羅的海和北海地區已有40個項目遞交申請，其中21個目前已得到批準。然而，目前僅有兩個試驗設備到位，一個在北海的Emden附近，一個在波羅的海的Rostock。德國海上風電開發的滯后是由其繁冗的申請程序和各種環境法造成的。與斯堪的那維亞和英國不同，德國的自然保護法規定海上風力發電場必須距離海岸線相當遠，在那里水深可達到40米。對技術的要求也因此比在近海安裝風力發電機要復雜得多。為確保能夠經受住如此極端的工作條件，西門子把轉子葉片設計為一個整體，從而增強其可靠性和耐用性。

風電改造工程——延長舊風力發電場的使用壽命

事實上，目前適合建設陸上風電場的地點已經相當稀少，但西門子找到了一個解決方案，即改造風電場——將第一代舊式風力發電機更換為功能更強的新式風力發電機。在德國，首批此類風電場已于上世紀80年代末完成改造。此后，西門子風電部開創性地在17座現代化風力發電場完成了數個風力發電機改造工程項目。2006年春季，Braderup風電場安裝了4臺功率各為2.3兆瓦和4臺各為3.6兆瓦的機組。這些最先進的西門子風力發電機替換了15臺單機容量為750千瓦的舊機組。

　德國Northern Friesland地區首個風電改造工程成果顯著，風力發電機數量減半而輸出功率是原來的兩倍，實際發電量是原來的三倍?！叭绻靡话霐盗康娘L力發電機能夠將功率翻一倍，那么僅德國在未來10到15年內，風電裝機容量就有望達到2萬兆瓦?！蔽挥诘聡既R梅的西門子風能公司負責人Dirk Wernicke如是說。

除了對整個能源生產領域產生重大的推動作用外，用現代化風力發電機替代舊設備的同時也要保護現有景觀，風力發電機的外形也應美觀。

其他資料鏈接：

風力發電的歷史

最早的風輪機用于抽水，風車用于磨碎谷物——風能是使用歷史最悠久的一種能源。使用風能來發電的這一構想最早出現在19世紀晚期。此后，隨著科技發展，今天我們已擁有最先進的風力發電設備。

現代社會對風能的利用起源于丹麥，在1900年前夕，丹麥的科學家 Poul La Cour 發明了一種機器，這種機器的葉片尖端的移動速度比風的速度還快。這種所謂的快速運轉裝置（fast runner）被用于城鄉區域的供電。1976年，丹麥將其第一個風力發電場連入電網。

德國風能的發展幾乎在同一時間開始。1983年，在臨近德國Schleswig-Holstein州的Marne市內，富有傳奇色彩的GROWIAN風電場進行了試運行，并在很多年內一直是世界上最大的風力發電場。然而，由于材料出現問題，它在4年后被拆除。1990年，德國第一個風力發電場在該地點建成，總共擁有10臺風力發電機。而德國為當今風力發電史做出了另一大貢獻是1991年頒布《饋電法》（Electricity Feed-in Act），推動了其風力發電領域的發展。2001年《可再生能源法案》（Renewable Energies Act）的頒布進一步地加強了這方面的規定，在2003年末，全歐洲幾乎三分之二的風力發電場都集中在德國。

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