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長期使用化石能源已經(jīng)造成了日益嚴(yán)重的問題,包括全球變暖環(huán)境污染等。為了減輕對環(huán)境的影響,各能源消耗大國都在積極探索新的能源形式。太陽能風(fēng)能等都是可再生的能源,加大對這些新能源的開發(fā)利用,既能有效緩解能源緊張,而且也有利于可持續(xù)發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電
長期使用化石能源已經(jīng)造成了日益嚴(yán)重的問題,包括全球變暖環(huán)境污染等。為了減輕對環(huán)境的影響,各能源消耗大國都在積極探索新的能源形式。太陽能風(fēng)能等都是可再生的能源,加大對這些新能源的開發(fā)利用,既能有效緩解能源緊張,而且也有利于可持續(xù)發(fā)展。
風(fēng)力發(fā)電機多久回本
雖然國家在大力推進新能源建設(shè),但傳統(tǒng)的化石燃料,仍是主要的能源供給形式。國內(nèi)超過60%的發(fā)電廠,還在采用傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電,每年需要消耗很多煤炭資源,造成的問題也難以真正解決。隨著燃煤的不斷消耗,可利用的煤炭資源儲量也將越來越少。
后面可能還會有天然氣發(fā)電,但化石能源被淘汰是發(fā)展趨勢。作為一種新能源,風(fēng)力發(fā)電在很多地區(qū)都得到了推廣,像一些高山地區(qū),就可以見到高聳的風(fēng)力發(fā)電機。一座風(fēng)力發(fā)電機高達(dá)上百米,一個葉片也有幾十米長,巨大的體積保證了足夠的能量利用效率。
風(fēng)力發(fā)電機有三個葉片,轉(zhuǎn)動一圈需要很大的力。建造一座風(fēng)力發(fā)電機也不便宜,一座要幾百萬元,價格貴的能達(dá)到1000多萬元。
因為成本較高,要收回投入成本,需要足夠長的使用時間,最少要5年到6年。實際上,風(fēng)力發(fā)電機因為是巨大的可動式結(jié)構(gòu)設(shè)計,如果風(fēng)速過快,也可能會伴隨結(jié)構(gòu)損耗等問題。加上維護等各方面的時間以及投入,一座風(fēng)力發(fā)電機得要10年才能回本。
風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電情況
風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電越多,產(chǎn)生的效益自然越大。三片扇葉轉(zhuǎn)一圈可以產(chǎn)生大約兩度電,一年中不同季節(jié)和天氣狀況,風(fēng)速存在很大差異。而且風(fēng)速太快,風(fēng)力發(fā)電機也需要暫停工作,不然轉(zhuǎn)動太快可能會損毀風(fēng)力發(fā)電機。
所以即使風(fēng)力發(fā)電機不需要額外提供燃料,實際工作時長也有限。常用的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機,功率一般為2MW,按照4毛錢一度電計算,一個小時生產(chǎn)2000度電,一年生產(chǎn)的電150萬元左右。風(fēng)力發(fā)電機的成本高,在于需要經(jīng)受得住各種風(fēng)速情況。
在自然環(huán)境中,經(jīng)歷日曬雨淋還要保持正常運轉(zhuǎn),這需要風(fēng)力發(fā)電機的質(zhì)量足夠高。如果質(zhì)量太差,需要經(jīng)常去維修,發(fā)電量就少了很多。風(fēng)力發(fā)電機成本高還包括了后期維護費用,,綜合考慮之下效益還算比較高。
為了提高風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電效率,如今的風(fēng)力發(fā)電機主流的都采用了組網(wǎng)運行的方案。將一個地區(qū)所有的風(fēng)力發(fā)電機并入同一局域網(wǎng),由專門的軟件進行調(diào)控,可以盡可能利用一塊地區(qū)的風(fēng)能。
新能源發(fā)電受限于自然環(huán)境因素
尤其是海上的風(fēng)力發(fā)電機,遭受到的環(huán)境相比陸地上的更惡劣,而且風(fēng)速情況更復(fù)雜。合理調(diào)控每臺風(fēng)力發(fā)電機的工作狀況,能延長風(fēng)力發(fā)電機的壽命,產(chǎn)生更多電能。
10年時間回本也算得上一個較短的時間了,如果是火力發(fā)電,燃煤也需要成本,實際回本時間可能更長。回本較快的要屬水力發(fā)電,水力發(fā)電能量密度高,而且不需要考慮空間分布。修建一座大壩,就能保持一年中大部分時間都有足夠高的功率。
但水力發(fā)電主要受制于地區(qū),風(fēng)力發(fā)電適用范圍更廣。新能源之所以難以在短時間內(nèi)取代傳統(tǒng)化石能源,一個原因在于受限于環(huán)境等因素。
需要多種利用形式結(jié)合起來,才能將效益提高到足夠高。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機對風(fēng)能利用效率不是很高。未來改良后的風(fēng)力發(fā)電機,采用更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,能進一步提高發(fā)電效率。
丁熙華
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