江蘇乃爾風(fēng)電技術(shù)開發(fā)有限公司
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說到風(fēng)力發(fā)電機(jī),我想大家都很熟悉,但是你知道為什么風(fēng)力發(fā)電機(jī)會選擇三片槳葉嗎?近年來,西方國家大規(guī)模拆除了風(fēng)力發(fā)電機(jī)。這是怎么回事?風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點是什么?
事實上,歷史上也出現(xiàn)過單槳葉、雙槳葉和多槳葉式“風(fēng)車”,但最終他們都被淘汰了。
首先,單槳葉風(fēng)車在成本沒有優(yōu)勢的情況下仍然存在效率問題。在同樣大小的情況下,單槳葉風(fēng)車需要更高的速度才能獲得同樣多的能量。這不僅會帶來更大的噪音污染和視覺污染,還會對生態(tài)產(chǎn)生巨大的影響,對槳葉的質(zhì)量和電機(jī)本身提出更高的要求。如果不小心,單槳葉風(fēng)車會損壞,同時很難解決旋轉(zhuǎn)不平衡等問題,所以被拋棄了。
雙槳葉風(fēng)車和單槳葉風(fēng)車有同樣的效率問題。而且對槳葉質(zhì)量和電機(jī)要求更高,更容易損壞,很難大規(guī)模投入使用。
至于多槳葉風(fēng)車,其實比三槳葉風(fēng)車效果更好,但是成本更高,但是提升很少。以四槳葉風(fēng)車為例,成本至少要增加1/3,而效率的提升只有1%左右,這顯然是不值得的。
事實上,經(jīng)過科學(xué)計算,風(fēng)車葉片的最佳配置應(yīng)該是2-3個,這樣扭矩的轉(zhuǎn)換效率最好,可以在較低的風(fēng)速下開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),然后利用增速器提高旋轉(zhuǎn)速度,最終保證發(fā)電機(jī)的發(fā)電。
一般而言,只要有三級風(fēng),就可以進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電,但實際上考慮到損耗問題,風(fēng)速最好保持在每秒4米以上。
風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點非常明顯,如基礎(chǔ)設(shè)施周期短、安裝規(guī)模靈活、環(huán)境效益好、可再生資源好等。正因為如此,近年來,中國非常重視風(fēng)力發(fā)電。光是之前建成的海上風(fēng)力發(fā)電站,每年就能發(fā)電440萬千瓦時。
近年來,風(fēng)力發(fā)電在陸地上的使用越來越普遍,尤其是在西北地區(qū),如甘肅蒙古和新疆。特別是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的高科技被用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,其安全性得到有效提高,使用壽命將大大延長。
目前,風(fēng)力發(fā)電站的成本也大大降低。中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝容量和成本與火力發(fā)電相似,比油電和核電便宜。既然風(fēng)力發(fā)電這么好,為什么西方國家會大規(guī)模拆除風(fēng)力發(fā)電站?
原來,風(fēng)力發(fā)電雖有許多優(yōu)點,但其弊端也相當(dāng)明顯。
首先,風(fēng)力發(fā)電會對鳥類造成一定的傷害。據(jù)英國估計,每年至少有10萬只鳥受到風(fēng)力發(fā)電的傷害。在美國,這種情況更加嚴(yán)重,每年有近30萬只鳥受到風(fēng)力發(fā)電的傷害。
雖然現(xiàn)在的“三葉風(fēng)車”一般轉(zhuǎn)速不快,但是重量其實挺驚人的,一片葉子的重量相當(dāng)于幾輛車。而且鳥類往往因為葉片反射而被視為“食物”,更容易造成“鳥撲槳”。
第二,風(fēng)力發(fā)電會造成區(qū)域水土流失,打破原有的風(fēng)力循環(huán),影響區(qū)域氣候。
很容易理解水土流失。畢竟,在陸地上建造風(fēng)力發(fā)電設(shè)施往往需要在表面挖一個深坑。至于打破原有的風(fēng)力循環(huán),影響地區(qū)氣候,也是公認(rèn)的。畢竟風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身就是在“攔截”風(fēng)能。
根據(jù)測量,在風(fēng)力發(fā)電機(jī)下風(fēng)60公里外,仍然可以檢測到發(fā)電機(jī)帶來的溫度變化等環(huán)境影響,這也是一個令人頭痛的問題。
最終,西方媒體表示,海上風(fēng)力發(fā)電可能會攪動海平面上方的氣流,從而加劇地球溫室效應(yīng)。
縱觀以上三個原因,不難發(fā)現(xiàn),它們并不具有說服力。且不說每年在遷徙過程中,有6億只鳥在美國高樓上被撞死,每年有14億多只鳥被貓抓死。與這一數(shù)據(jù)相比,“風(fēng)力發(fā)電導(dǎo)致鳥類死亡”真的不值一提。
更荒謬的是,風(fēng)力發(fā)電本身就是一種清潔能源的方式,而不是火力發(fā)電。與火力發(fā)電對溫室效應(yīng)的影響相比,風(fēng)力發(fā)電在這方面的影響是什么?
歸根結(jié)底,西方之所以大規(guī)模拆除風(fēng)力發(fā)電機(jī),主要是因為缺乏適合使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的地方。和中國的西北地區(qū)一樣,風(fēng)力發(fā)電機(jī)非常適合發(fā)揮作用,所以我們可以做自己,而不用擔(dān)心西方令人震驚的言論。
現(xiàn)在,我們國家在風(fēng)力發(fā)電方面發(fā)展得很好,不但降低了成本,提高了效率,而且大大提高了其功能。
比如海上風(fēng)力發(fā)電機(jī),采用其獨特的設(shè)計,可以自動避開臺風(fēng),大大提高安全性,這也證明了風(fēng)力發(fā)電還有很大的潛力可以挖掘,我國應(yīng)該繼續(xù)走這條路。
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