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【資料圖】

自古以來，新興技術(shù)的出現(xiàn)都是令人欣喜的，更不用說很多的新技術(shù)甚至改變了“游戲規(guī)則”，開啟了新的時代。

這種具有劃時代意義的技術(shù)，如蒸汽機和內(nèi)燃機，從根本上改革了勞動生產(chǎn)力的計算方法，以領(lǐng)先時代之姿改寫了人類的發(fā)展歷史。

然而無論哪一種技術(shù)嶄露頭角的初期，勢必會滋生不同的評判，其中自然有好有壞，這多數(shù)與不同人群的思考角度有關(guān)。

正因為未來的不可預測性，所以往往一些技術(shù)還沒來得及綻放光彩，就因為人們普遍的不看好而失去了繼續(xù)發(fā)展的機會。

如今的風力發(fā)電也是如此，我國大力發(fā)展的風力發(fā)電在歐美看來意義不大，甚至稱之為“垃圾電能”。

是否風電真的沒有發(fā)展的必要？那么我國在這項技術(shù)上投入巨大的精力是否合理呢？

我國的風力發(fā)電技術(shù)

中國的風力發(fā)電行業(yè)起步不算早，而且在本世紀初仍然沒有形成規(guī)模。全球范圍內(nèi)風力發(fā)電風頭正盛的2007年的時候，我國仍然處于技術(shù)追趕階段。

雖然風力發(fā)電看起來似乎不難，甚至人們看到的主體結(jié)構(gòu)似乎多年以來并沒有什么進步。其實風力發(fā)電系統(tǒng)之最難的部分，恰恰是人們看不到的整流和蓄電部分。

因為風力發(fā)電自身的特點，導致發(fā)電機通過風力驅(qū)動后，將向外輸送一定區(qū)間以內(nèi)的交流電。這些產(chǎn)物無法直接存儲在蓄電部分中，所以通過整流器的轉(zhuǎn)換就變成了必要的步驟。

此時的電能從交流電，變?yōu)樾铍娧b置中的化學能儲存起來，再通過逆變電過程，將化學能轉(zhuǎn)化為我國城市用電的標準220V交流電。

其中核心結(jié)構(gòu)中的光電管，通風燃料電池和蓄電池部分，大多使用雙向逆變器相連接。為了滿足對整個系統(tǒng)運行的控制，微型芯片技術(shù)也是不可或缺的。

系統(tǒng)方面目前大部分風力發(fā)電站，采用的是恒速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)，這樣可以最大限度的保證電能與電網(wǎng)頻率的同步。

當然也有一些發(fā)電站會選擇變頻恒速的方式，這種方式的優(yōu)勢在于，可以短時間內(nèi)最大化利用風力產(chǎn)生電能，不過該方式對于系統(tǒng)的操控和發(fā)電機的適應性要求也更高。

在直接和自然風接觸的外部設(shè)備方面，由于不同天氣條件下，風速大小和風向變化不同，為了更好的利用風的動能我國目前采用了最新的變槳距變速元轉(zhuǎn)技術(shù)。

從被動的接受風能，調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)速等指標以適應環(huán)境的局面，演變成如今可以通過變槳距手段，對風速大小和風向進行管理。

當這項技術(shù)應用于占地面積巨大的多個風力發(fā)電設(shè)備的時候，也就意味著無論是對風能的利用效率，還是系統(tǒng)運行的安全性都有了質(zhì)的提高。

當然即便如此，風力發(fā)電仍然不適合作為大規(guī)模生產(chǎn)用電，只能成為生活用電的一種額外補充，如公共場所的照明，和一些小規(guī)模電機工作的場合。

不過對于成本低廉的風力發(fā)電來說，目前的結(jié)果已經(jīng)超過了原來的預測，可以說我國是世界上為數(shù)不多的，真正在風力發(fā)電方面嘗到甜頭的國家之一。

比較風力發(fā)電蓬勃發(fā)展的我國，和起步較早卻半途而廢放棄風電的歐洲各國，可以看出適合與否是衡量風力發(fā)電是不是“垃圾”的重要指標。

對于人口稀少，國民用電總量有限的歐洲國家來說，地域的限制和發(fā)電手段選擇余地的多樣化，決定了發(fā)展風力發(fā)電只能是備選答案之一，而且要排在后面的位置。

然而對于我國來說，廣大的面積，眾多的人口，以及自然環(huán)境的多樣化，都決定了大力發(fā)展環(huán)保能源，如風力發(fā)電，水力發(fā)電和太陽能發(fā)電等行業(yè)，將擁有良好的前景。

盡管我國目前已經(jīng)在風力發(fā)電領(lǐng)域，取得了自身的成就，可是為了滿足我國偏遠地區(qū)的人口用電需求，科研者們?nèi)匀辉诓粩嗟倪M取之中。

2004年我國第一臺風光互補發(fā)電系統(tǒng)投入運行，短短的十年時間里，這項技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，并即將成為又一個新興的環(huán)保能源分支。

所謂風光互補則是為許多地方的環(huán)境量身定制，當一個地區(qū)冬季光照不足卻風力充沛時，往往單純的太陽能發(fā)電會造成閑置的損失；

同理夏季的情況可能正相反，又不利于風力發(fā)電的運行。而一旦將兩者相結(jié)合，也就意味著在一年四季無論什么時候，都至少可以有一項資源可以使用。

而最令人詬病的電能質(zhì)量問題，我國通過安裝功能形象裝置，對電網(wǎng)中的負載電流進行補償，以及時干預其中畸變電流的作用，起到穩(wěn)定輸出電壓的作用。

因此，風力發(fā)電還是有可取之處的，而人類使用風力的歷史，可以追溯到風帆被發(fā)明出來的古早時期。

風力發(fā)電的歷史

那個時代，比較普遍的風力使用方式，大多是將風力轉(zhuǎn)化為機械能，從而帶動工具工作以解放人畜。

歐洲早期的磨坊等設(shè)施，也習慣在適當?shù)奈恢锰砑语L車，帶動石磨工作。和水力一樣，對于風的使用展現(xiàn)了人類智慧的萌芽。

時間來到上世紀二、三十年代，歐美發(fā)達國家在追尋新能源的道路上，對取之不盡用之不竭，又在環(huán)境保護方面表現(xiàn)優(yōu)異的風力發(fā)電極為推崇。

隨著風力發(fā)電技術(shù)和儲電載體技術(shù)的發(fā)展，許多國家的風力發(fā)電設(shè)施仿佛雨后春筍一樣涌現(xiàn)出來，巨大的白色風車迎著風緩慢轉(zhuǎn)動，也成為了一道道亮麗的風景線。

然而經(jīng)過半個多世紀的使用，當初大力發(fā)展風力發(fā)電的國家中，卻有不少的國家開始對風力發(fā)電這種形式產(chǎn)生不滿，甚至在國內(nèi)的民眾間也開始反對繼續(xù)使用風電。

其中最為有趣的理由是——號稱清潔環(huán)保的風力發(fā)電，其實并不“環(huán)?！薄Ｖ缘贸鲞@樣的結(jié)論，主要的理論依據(jù)來自于歐美國家的一些鳥類保護組織。

據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，每年有大概萬分之一的鳥類死亡，通常是因為風電的風車在運行中，剮蹭到了飛行的鳥類導致其死亡。

對于環(huán)保呼聲最大的歐洲人來說，風力發(fā)電居然成了“鳥類殺手”，這一點無論如何是不能容忍的。

當然這個觀點值得商榷，因為這個數(shù)字僅占鳥類意外死亡中極小的一部分，甚至低于飛機殺死鳥類的數(shù)量。

風電被稱為“垃圾”的原因

更為現(xiàn)實的原因是，對于歐洲國家來說風電的性價比確實算不上高。因為風力發(fā)電獨特的特質(zhì)，意味著這個系統(tǒng)需要極大的空間和風力豐富的環(huán)境。

當初許多國家因為跟風建造了風力發(fā)電系統(tǒng)，但由于國土面積有限符合要求的地點也不多。僅僅為了“趕時髦”強行安裝的少量風車，并不能形成系統(tǒng)優(yōu)勢。

每年風力發(fā)電提供的有限的發(fā)電量，和其自身的維護費用相比，難免會給人一種得不償失的感覺。

而且不成規(guī)模的風力發(fā)電所提供的電量，不但總額有限而且還具有不穩(wěn)定的特點。對于用電大戶的發(fā)達國家來說，實在是一種雞肋的選擇。

于是自本世紀二十年代開始，作為風力發(fā)電先驅(qū)者的各國，紛紛開始對本國境內(nèi)的風電設(shè)備進行拆除，預計截止今年年底將有上萬片風葉被卸下。

這些巨大的葉片因為占地面積大，制造材料特殊，為后期的處理和循環(huán)再利用設(shè)置了極大的考驗，風力發(fā)電的失敗也讓人們對于這些無用的廢舊施設(shè)產(chǎn)生了反感。

財政上的壓力也成為了一種成見，人們對于風力發(fā)電系統(tǒng)的不滿，同樣轉(zhuǎn)移到了風力發(fā)電本身。結(jié)合其環(huán)境要求高，供電不穩(wěn)定等缺陷，給它起了個“垃圾電能”的綽號。

至此歐洲等國幾乎徹底放棄了風力發(fā)電，而其自帶的“垃圾”稱號，也讓許多本打算發(fā)展風力發(fā)電的國家心生猶豫，不敢輕易嘗試了。

目前在全球范圍內(nèi)風力發(fā)電的大國中，美國以每年近九萬MW的總量排名第二，而我國則是美國的兩倍多，以每年十八萬MW排名首位。

為什么同為發(fā)達國家美國沒有貿(mào)然放棄風力發(fā)電？如果風力發(fā)電真的是“垃圾電”的話，那么我國又為什么要大力投入發(fā)展它呢？

事實就是，風力發(fā)電在我國的發(fā)展下，有著較為明朗的未來，因此我們也沒有必要放棄風力發(fā)電。

風電系統(tǒng)的研究人員的下一步，將把如何減輕甚至消除風電設(shè)備的巨大噪音作為目標，繼續(xù)為能源的未來貢獻智慧。

結(jié)語

即使如今仍然沒有人敢斷言，風力發(fā)電未來將占據(jù)怎樣的地位。但就目前看來，被歐洲各國棄如敝屣的風電，我們用起來卻是“剛剛好”。

可見選擇是一種智慧，而這種智慧的前提則是深刻的自我了解。

參考資料

《風力發(fā)電基礎(chǔ)知識》

《風力發(fā)電系統(tǒng)原理》

《風力發(fā)電電能質(zhì)量問題及治理措施淺析》

《給予新能源發(fā)電的風力發(fā)電技術(shù)研究》

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