2020年6月,加州宣布要拆除460座風(fēng)力發(fā)電機(jī),風(fēng)力發(fā)電怎么了,歐美為何要將其大量拆除呢?如果真的對(duì)人有很大的危害,那我國(guó)目前正在大力建設(shè)的風(fēng)電項(xiàng)目,還有繼續(xù)下去的必要嗎?
別急,要知道這些問(wèn)題的答案,咱們先來(lái)看看風(fēng)力發(fā)電的工作原理,有一些物理基礎(chǔ)的人可能都知道,風(fēng)力發(fā)電其實(shí)就是,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程,世界上大多數(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī),基礎(chǔ)構(gòu)造就是葉片 發(fā)電機(jī) ,風(fēng)向傳感系統(tǒng) ,以及電力供應(yīng)系統(tǒng)四部分組成。而風(fēng)機(jī)的工作原理就是,由風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),然后利用增速機(jī)提升轉(zhuǎn)動(dòng)的速度,從而促使發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
在這個(gè)過(guò)程中,因?yàn)轱L(fēng)是一種沒(méi)有污染性的能源,所以造成的污染幾乎可以忽略不計(jì)。而且因?yàn)樗≈槐M用之不竭的特性,很多國(guó)家都十分青睞這種發(fā)電方式。上個(gè)世紀(jì)三十年代,歐美等國(guó)利用航空工業(yè)的旋翼技術(shù),成功做出了風(fēng)力發(fā)電裝置。不過(guò)這種小型的風(fēng)機(jī),大多被安裝在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)下,因?yàn)槔盟@得的電力成本,要比火力發(fā)電低得多,所以歐美自此開(kāi)始推崇風(fēng)力能源。
尤其是到了20世紀(jì)下半葉,生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,讓人們認(rèn)識(shí)到風(fēng)能等清潔能源的重要性,歐美等國(guó)紛紛開(kāi)始建設(shè)大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。1980年,美國(guó)New Hampshire建成了,全球首個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),1991年,英國(guó)建成了由10臺(tái)風(fēng)電機(jī),組成的陸上風(fēng)電場(chǎng),為2700戶(hù)居民供電,而我國(guó),也在1986年建設(shè)完成第一座風(fēng)電場(chǎng),馬蘭風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)。
如今經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建設(shè)成本不斷降低,相關(guān)廠(chǎng)商看到其中的商機(jī),紛紛開(kāi)始投資建設(shè)。但這個(gè)過(guò)程中還有一個(gè)問(wèn)題,那就是和化石能源相比,風(fēng)能的能量不僅密度低而且不穩(wěn)定,所以一臺(tái)風(fēng)電機(jī)的額定容量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于化石能源的發(fā)電。
所以為了充分利用風(fēng)能,廠(chǎng)商紛紛開(kāi)始建設(shè)大型的風(fēng)電場(chǎng),他們將數(shù)臺(tái)風(fēng)電機(jī)組 ,變壓器 電纜等設(shè)備,布局在一個(gè)大型的風(fēng)能密集區(qū)域,從而提高風(fēng)電容量,小的風(fēng)電場(chǎng)有幾臺(tái)到十幾臺(tái)風(fēng)電機(jī),大的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)數(shù)目則多達(dá)幾百臺(tái)。不管是大型風(fēng)電場(chǎng)還是小型風(fēng)電場(chǎng),它們所占的面積都是十分大的,不過(guò)因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)之間的區(qū)域可以用來(lái),種地或者是別的用途,所以風(fēng)力發(fā)電在農(nóng)村地區(qū),很容易就推行開(kāi)來(lái)。
同時(shí)也因?yàn)楣俜降拇罅χС?,我?guó)的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè),在全球也是遙遙領(lǐng)先的,例如,全球最大的風(fēng)電場(chǎng),就是我國(guó)的甘肅風(fēng)電場(chǎng),其總裝機(jī)容量為12.71GW。可能有人對(duì)這個(gè)概念不是很理解,這里羅叔解釋一下,GW是發(fā)電裝機(jī)容量的單位,千瓦 兆瓦你可能聽(tīng)過(guò),而吉瓦就是兆瓦之上的單位,所以你明白了吧,這個(gè)發(fā)電量是一個(gè)多么恐怖的數(shù)字,在這個(gè)風(fēng)電場(chǎng)之下的,是印度的Muppandal風(fēng)電場(chǎng),但它的總裝機(jī)容量和我們還差的遠(yuǎn),只有1.5GW。
這時(shí)可能就有人疑惑了,明明風(fēng)機(jī)的葉片轉(zhuǎn)得那么慢,為何它能產(chǎn)生如此巨大的電量呢,的確,細(xì)心的人自然會(huì)發(fā)現(xiàn),不管附近的風(fēng)力有多大,風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速自始至終都很慢,或者明明沒(méi)有感覺(jué)到有風(fēng),但是葉片依然在轉(zhuǎn)動(dòng),這是因?yàn)槿缃竦娘L(fēng)力發(fā)電機(jī),大都在百米以上,這個(gè)空域的氣流密度非常大,就好比你站在山腳下明明沒(méi)感覺(jué)到風(fēng),但是早已爬到山頂?shù)娜?,卻說(shuō)風(fēng)力非常大一樣,越高的地方風(fēng)力其實(shí)就越大,所以在地面沒(méi)風(fēng)的時(shí)候,在高空中的風(fēng)機(jī)也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
至于有大風(fēng)的時(shí)候,葉片的速度依然很慢,這是因?yàn)楣こ倘藛T在設(shè)計(jì)的時(shí)候,出于保護(hù)葉片的目的,給風(fēng)機(jī)艙室內(nèi)安裝了一個(gè)轉(zhuǎn)速限制器,它可以控制風(fēng)機(jī)葉片在起大風(fēng)時(shí),依然保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),從而避免葉片因快速轉(zhuǎn)動(dòng)而折斷。
不過(guò)此時(shí)你一定在思考,這個(gè)發(fā)電過(guò)程沒(méi)有一絲一毫的污染,為何歐美國(guó)家現(xiàn)在開(kāi)始紛紛拆除了呢?網(wǎng)上很多人說(shuō)是葉片的原材料存在污染,因?yàn)槠洳捎昧瞬豢稍倮玫牟Aт摬牧?,所以就造成了環(huán)境污染,羅叔認(rèn)為,如果按照這個(gè)邏輯,那這個(gè)世界上,真是沒(méi)有不污染環(huán)境的東西了。
也許有人又想到,那為啥不能給葉片換種原材料呢?比如可以再次利用的鐵質(zhì)和鋁制材料,這個(gè)想法其實(shí)沒(méi)錯(cuò),但是卻忽視了最基本的物理原則,那就是金屬疲勞,沒(méi)聽(tīng)過(guò)這個(gè)詞的朋友不用怕,羅叔告訴你,其實(shí)就是材料,在長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用過(guò)后,一定會(huì)出現(xiàn)的損壞,如果將玻璃鋼換成鋁或鐵,估計(jì)用不了多長(zhǎng)時(shí)間,風(fēng)機(jī)的葉片就會(huì)出現(xiàn)損壞,而玻璃鋼制作的葉片呢,則可以做到100萬(wàn)次轉(zhuǎn)動(dòng)毫無(wú)損壞。
除此之外,還有人說(shuō)風(fēng)機(jī)發(fā)電會(huì)有很大的噪音,尤其是農(nóng)村,從早到晚,只要風(fēng)機(jī)一轉(zhuǎn)動(dòng),隔著很遠(yuǎn)也能聽(tīng)到噪音,這可能的確是事實(shí),因?yàn)轱L(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),的確會(huì)發(fā)出低頻的電波,不過(guò)大家可以放心,只要這個(gè)頻率不低于16HZ,對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物來(lái)說(shuō),就沒(méi)有什么傷害,只會(huì)在聽(tīng)覺(jué)上有一定的影響。
不過(guò)我國(guó)的大部分風(fēng)力發(fā)電機(jī),都是建設(shè)在山上或遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的地方,只要沒(méi)有鳥(niǎo)或動(dòng)物受到影響,對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),一定也是沒(méi)影響的。
那你一定又在想,既然沒(méi)什么危害,為啥歐美要拆除呢?羅叔查閱了一下資料,發(fā)現(xiàn)這些國(guó)家拆除的,大都是上個(gè)世紀(jì)建造的風(fēng)電機(jī)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的材料限制,它們目前已經(jīng)到了“服役”的期限,而且隨著時(shí)間的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電的方案也在不斷更新,其成本更是在逐年下降,所以除了拆除舊的風(fēng)電機(jī)之外,他們還有許多關(guān)于風(fēng)電的新項(xiàng)目亟待執(zhí)行。
正如那句話(huà)所說(shuō)的,任何新事物的發(fā)展都是一個(gè)曲折的過(guò)程。我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中,也拆除了一些風(fēng)電項(xiàng)目,但新能源發(fā)展的趨勢(shì)永遠(yuǎn)不會(huì)變,人類(lèi)也不會(huì)因噎廢食,不過(guò)在這個(gè)過(guò)程中,我們還是需要做好環(huán)境評(píng)估,和必要的一些保護(hù)措施,你覺(jué)得呢?
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風(fēng)力發(fā)電機(jī)
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