科學(xué)發(fā)展:風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?
發(fā)布時間:2021-04-15
瀏覽次數(shù):1531
科學(xué)發(fā)展:風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?

在過去,風(fēng)力發(fā)電作為新式清潔能源常常被民眾和專家們稱贊。但現(xiàn)在歐美國家正大量地、不斷地拆除本國的風(fēng)力發(fā)電機。即使在我國,雖然每年也在建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機,但也有著大量的拆除計劃,這是為什么呢?清潔能源不是一直以來被世界推崇、鼓勵的嗎?那我國是否還要大力推廣呢?

風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?

?

首先我們需要了解風(fēng)力發(fā)電的原理。

風(fēng)力發(fā)電其實就是利用大氣中風(fēng)的運動,帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),葉片旋轉(zhuǎn)后通過葉片后方機艙中的增速齒輪箱加快速度,從而使得發(fā)電機發(fā)電,產(chǎn)生的電通過變流器轉(zhuǎn)換為直流電,然后再逆變?yōu)楹碗娋W(wǎng)相符的交流電,最后通過升壓變壓器送入電網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電技術(shù),只要空氣中的風(fēng)力達到微風(fēng)程度,風(fēng)力發(fā)電機就可以開始發(fā)電工作。

大型風(fēng)力發(fā)電裝置主要有以下幾部分組成:葉片、風(fēng)輪、輪轂、主軸、齒輪箱、發(fā)電機、變流器、偏航系統(tǒng)、變槳機構(gòu)、塔架等。

以上提到的各個部分都很重要,有著各自的功能。比如:葉片是接收風(fēng)力,并且傳送到轉(zhuǎn)子軸心的裝置;偏航裝置可以通過控制電子控制器來改變?nèi)~片的轉(zhuǎn)動方位,以幫助葉片能夠最大程度上接收風(fēng)力;齒輪箱可以把轉(zhuǎn)速從15-25轉(zhuǎn)每分鐘提高到1800轉(zhuǎn)每分鐘,從而讓發(fā)電機工作。

風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?

?

不過小型風(fēng)力發(fā)電機采用的往往是永磁式交流發(fā)電機,在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動發(fā)電機產(chǎn)生交流電后,再經(jīng)過充電器的整流,形成可以儲存在蓄電池的直流電,這實際上是先把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能然后變?yōu)榱嘶瘜W(xué)能。最后用有保護電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成220V的交流電,提供給家庭使用。

風(fēng)能是一種清潔的可再生能源,風(fēng)力發(fā)電按理來說應(yīng)該是被全世界都鼓勵的一種發(fā)電方式。事實上也確實如此,在上世紀(jì)的時候各國政府都在不斷研究風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)、不斷建造風(fēng)力發(fā)電機,可是現(xiàn)在歐美國家在不斷拆除這些曾經(jīng)建造的發(fā)電機,并且聲稱建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機有著很多缺點和危害,那么風(fēng)力發(fā)電具體都有哪些不足之處呢?

首先,如果從電網(wǎng)控制的角度來說,風(fēng)電實際上是一種“垃圾”電,這是因為風(fēng)電相比其他發(fā)電方式更難控制和運用。

主要有以下幾個特點。

第一、隨機性。

顧名思義,就是說風(fēng)不受人的控制,忽大忽小,甚至很長一段時間沒有。如果要用風(fēng)電,那么經(jīng)常會出現(xiàn)電力輸出時大時小的情況,導(dǎo)致運輸?shù)碾娏Σ环€(wěn)定,不符合家用、工業(yè)的用電需求。

風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?

?

第二、逆調(diào)峰性。簡單來說就是風(fēng)電的發(fā)電情況和電網(wǎng)的需要是不能正常對接的,有時候電網(wǎng)需要電力了,風(fēng)電發(fā)電能力卻很小,甚至沒有。有時候電網(wǎng)已經(jīng)飽和了,風(fēng)電卻又提供大量的電力。如果一段時間內(nèi)涌入電網(wǎng)的電力過大,沖擊電網(wǎng)的承受能力,嚴(yán)重可能會導(dǎo)致電網(wǎng)癱瘓,到時候就會造成極大的不良影響。

第三、小型風(fēng)力發(fā)電機往往是配合蓄電池組使用的,那么風(fēng)電的成本就會提升,不僅購買蓄電池組,后期在維護發(fā)電機的同時還要注意蓄電池組的問題。

當(dāng)眾多國家越來越清晰地認(rèn)識到這一點之后,,就有一些國家開始拆除風(fēng)力發(fā)電機。但是,當(dāng)然風(fēng)電難以控制這一個原因是不足以讓各國都拆除風(fēng)力發(fā)電機的,更重要的是風(fēng)力發(fā)電對居民、地理、生物等方面的不良影響。

在地理環(huán)境方面主要擔(dān)心的是,風(fēng)力發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)動時會造成空氣和水蒸氣的運動,導(dǎo)致局部的氣候變化。有研究表明葉片轉(zhuǎn)動時,會造成風(fēng)力發(fā)電機附近的溫度改變,空氣溫度會上升0.24攝氏度左右。其次由于周圍的空氣流動受到阻礙和擾亂,也會使得后方或者下方的水蒸氣減少、降水減少,進一步影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

不僅如此,由于這種擾亂空氣正常流通的行為,導(dǎo)致在發(fā)電場附近的植物生長周期可能會延長數(shù)周或者改變原有的生長季節(jié),而一些對植物有害的生物也會因此更早出現(xiàn)或者更晚消失。

風(fēng)力發(fā)電機在人類和其他動物方面,也有著不同程度上的影響。根據(jù)北美地區(qū)的愛鳥組織的數(shù)據(jù),僅在北美,每年大概有30萬只鳥類死于風(fēng)力發(fā)電機的葉片下,雖然風(fēng)力發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)速并不是很快,但是由于它過于巨大、堅硬,鳥類與之碰撞的時候會造成很大的傷害,而且發(fā)電機也有一定的光線發(fā)出,讓鳥類誤以為是食物,從而導(dǎo)致碰撞事件的發(fā)生。

在日本、澳大利亞有很多地區(qū)都有人宣稱,在安裝風(fēng)力發(fā)電機后,經(jīng)常晚上無法睡覺,認(rèn)為是一種次聲波干擾了人們的正常睡眠。不過現(xiàn)在在醫(yī)學(xué)上還沒有得出具體的證據(jù)證實,2016年的時候,澳大利亞的醫(yī)學(xué)機構(gòu)就撥款300萬澳元以供研究居住在風(fēng)力渦輪機附近是否會讓人生病的課題。 不過風(fēng)力發(fā)電機的噪音確實不小,我國早就對建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機有著明文規(guī)定,不得靠近居住區(qū)。

風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?

?

在農(nóng)業(yè)上,很多農(nóng)民反映在擁有風(fēng)力發(fā)電機的農(nóng)場中,大量農(nóng)作物出現(xiàn)減產(chǎn)的情況,經(jīng)過詳細(xì)的研究,專家得出結(jié)論是風(fēng)力發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)動影響了蜜蜂傳粉、也阻礙一部分光線照射莊稼,從而引起農(nóng)作物的減產(chǎn)。

正是出于以上的種種原因,導(dǎo)致那些原本風(fēng)力發(fā)電不是主要的發(fā)電方式的歐美國家紛紛拆除本國的風(fēng)力發(fā)電機,但是像英國這種風(fēng)力發(fā)電占比超過10%左右的國家,雖然也有拆除的計劃,但還不是大規(guī)模進行。

我國也是如此,雖然風(fēng)力發(fā)電有著一定的技術(shù)障礙和危害,但是現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電是不可缺少的。不過即使在我國,風(fēng)力發(fā)電占比也不是很大。

我國從上世紀(jì)70年代開始,就不斷發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)和一流國家的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相競爭了。和歐美國家相比,我國之所以還在大力發(fā)展風(fēng)電技術(shù),是因為在我國西北地區(qū),那里海拔較高、風(fēng)速也很大、地廣人稀,雖然居住點比較分散,但也迫切需要電力供應(yīng)。

如果在廣闊的西北地區(qū)建設(shè)火力發(fā)電站等等是一件耗費成本極其大的事,而且也不利于后期維護。所以在西北地區(qū)發(fā)展光電、風(fēng)電就很有必要,現(xiàn)在我國的風(fēng)力、太陽光發(fā)電也是主要集中在西北地區(qū),可以有效地解決當(dāng)?shù)氐木用裼秒妴栴}。

風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?

?

所以,對于歐美國家來說,他們出于健康問題、環(huán)境問題、成本問題,最后選擇拆除風(fēng)力發(fā)電機是很正常的。但對于現(xiàn)階段我國的實際情況,是不適合拆除的,而且還要大力發(fā)展。當(dāng)然在發(fā)展的過程中也需要注意保護問題。

在2018年的時候,湖北龍感湖風(fēng)電項目就已經(jīng)基本拆除了,當(dāng)?shù)卣疄榱吮Wo有“候鳥天堂”之稱的龍感湖自然保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境,在2018年4月上旬的時候已拆除風(fēng)力發(fā)電機17臺、輸電塔57座、輸電使用的線路將近20公里,盡可能為歸來的候鳥保駕護航。

風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?

?

所以,在我國實際上也有著不少的拆除計劃,有的出于保護自然環(huán)境的原因,有的是為了更新技術(shù)拆除老舊發(fā)電機,但總體上風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)量是在不斷增加的。

風(fēng)能為數(shù)不多的可再生的清潔能源,符合安全可持續(xù)的發(fā)展理念。我們不能因為它控制上的短板,就否定了它的價值?,F(xiàn)在國家也在不斷研究風(fēng)電技術(shù),可能這段路可能還需要走一段時間,但現(xiàn)在我們已經(jīng)可以看到它光明的未來了。

風(fēng)力發(fā)電是“垃圾電”?歐美紛紛拆除,為何我國還在大力修建?


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號,在對話框:
回復(fù)【最新活動】,了解近期科普活動
回復(fù)【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回復(fù)【研學(xué)營】,了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】,了解最新科普書籍
回復(fù)【團體定制】,了解最新團體定制活動
回復(fù)【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識】,學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識
回復(fù)【博物學(xué)院】,了解更多博物學(xué)院活動詳情
?
聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
做科普,我們是認(rèn)真的!
掃描關(guān)注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認(rèn)識科普小朋友
  • 成為科學(xué)小記者