风能利用与可持续发展

风能利用与可持续发展 赵建柱，毛恩荣，董生，张红，黄韶炯 (中国农业大学 工学院，北京 100083) [摘 要] 简述了常规能源的有限性及其大量使用对环境的破坏、对空气的污染等问题，并指出大力开发 利用新能源和可再生能源是实现能源可持续发展的必由之路。同时，对风能利用的优势、可利用的几种形 式以及国内外风能利用的现状和发展前景做了介绍。 [关键词] 一次能源;风能;综述;环境;可持续发展 [中图分类号]TK89[文献标识码]A[文章编号]1003?188X(2004)06?0040?03 资源与环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基2.1 常规能源的有限性 本条件，而资源短缺、环境污染和生态恶化已成为 目前，世界各国所利用的能源基本上都是煤炭、 人类面临的重大课题之一，不很好地解决这个问题， 石油和天然气 3 大化石能源，其比例约为 68:17: 势必影响到可持续发展。我国是一个发展中国家， 15。据预测，随着人口的增长和社会的发展，世界 人均资源十分有限，随着经济的飞速发展，能源需 能耗将以每年 2.8%的速度增长。按目前探明的储量 求快速增长，有害物质排放也随之上升。降低污染， 计算，石油只可用 40 年，天然气将在 60 年内用完, 节约资源，保护环境，更多更好地开发和利用风能、 煤炭也只能用 220 年。而石油、天然气和煤炭等天 水能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等清洁 赐的化石能源都是亿万年前古代太阳能的积存，现 可再生能源，是实现可持续发展的必由之路。 在再产生这些能源已基本不可能，因此属于不可再 生的能源，只能用一点少一点，需要人们十分珍惜。 人类必须从现在开始及早寻求替代能源，从根本上 1可持续发展的含义解决能源匮乏的问题，而开发新能源是一条符合社 会发展趋势的必由之路。 “可持续发展”这一概念，是在 1992 年 6 月举 2.2 环境污染与生态破坏问题 随着工业化的发展 行的联合国环境与发展大会上首次得到 170 多个联与人口的快速增长，人们对 合国成员国认可的，在此次大会上通过了《里约环 能源的需求越来越大，而煤炭、石油、天然气等能 境与发展宣言》及《21 世纪议程》两个纲领性文件。 源的大量开发和使用，造成的大气、环境污染及生 “可持续发展”广义上是指:既满足当代人的需求， 态破坏，已严重危害了人类的生存环境和人们的身 又不对后代人满足其自身需求构成危害。其需求将 体健康。上述能源的大量消耗，不断将各种有害气 经济、社会、资源和环境保护构成一个密不可分的 体排入大气层中，其中的氮氧化物会造成臭氧层的 系统，协调发展，既要达到发展经济的目的，又要 损耗，而能够屏蔽 99%紫外线辐射的臭氧层一旦遭 保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和 受破坏，无疑将使进入地球 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 层的紫外线辐射增加， 森林等自然资源，使子孙后代能够永续发展和安居 从而危及整个生态系统;燃烧所生成的二氧化碳会 乐业。因此要求人们:在发展过程中利用各种资源 产生“温室效应”，已使地球表面的温度不断升高， 时，既要满足当代人的物质、文化需求，又要为人 导致海平面上升、冰川消融、极地缩小、主要农区 类子孙后代的长远发展着想;要节约使用各种资源， 转移，这种气候变化还会改变世界上大部分地区的 如煤炭、石油、天然气、矿产、森林、水、生物、 降雨，对农业、林业和畜牧业产生重大影响;燃烧 土地和海洋等;最大限度利用废弃物资源，做到一 所产生的二氧化硫会造成酸雨，如果酸度过高，就 物多次利用、合理利用;要研究、开发、利用各种 会导致森林大片死亡、农作物枯萎、土壤贫瘠化、 可再生能源，借此节约不可再生的煤炭、石油、天 湖泊和河流酸化、建筑物腐蚀和风化等严重危害; 然气等常规能源。 大量开采煤炭资源既对土地资源造成破坏，又因排 2能源利用现状与自然环境问题 [收稿日期 ] 2003-12-26 出废水和甲烷气体而对水源和大气造成不同程度的能源( 2003)408 号〕，拟在全国范围建立 20 个 10破坏。因此，开发和利用无污染又无生态破坏的风 万 kW 以上的大型风电场，并完成风力资源评价和提 能资源，解决好能源、环境和发展问题是实现可持 出风电场建设的预测报告。据有关专家介绍，按目 续发展的重要选择之一。 前 8000 元/kW 造价计算，这项 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 实施所涉及的投 资规模将达到 160 亿元以上，它将是迄今为止我国 在可再生能源(除水电外)领域最大的一项发展计 3风能的利用划。 3.1 国内外使用风能现状及发展前景3.3 风能可利用的几种基本形式 风能已成为世界上发展速度最快的新型能源。 3.3.1 风力发电 风力发电是目前使用最多的形式，国际上风能开发利用的主要方式是风力发电。随着 其发展趋势: 技术的成熟和向大规模、大型化、产业化方向的发 一是功率由小变大，陆上使用的单机最大发电量已 展，其成本不断降低，越来越受到人们的重视。与 达到 2MW;二是由一户一台扩大到联网供电;三是 天然气、石油相比，风能不受价格的影响，也不存 由单一风电发展到多能互补，即“风力—光伏”互 在枯竭的威胁;与煤相比，风能没有污染，是清洁 补和“风力机—柴油机”互补等。 能源;最重要的是风能发电可以减少二氧化碳等有 3.3.2 风力提水 我国适合风力提水的区域辽阔，害排放物。据统计，每装 1 台单机容量为 1MW 的风 提水设备的制 能发电机，每年可以少排 2000t 二氧化碳、10t 二 造和应用技术也非常成熟。我国东南沿海、内蒙、 氧化硫、6t 二氧化氮。近 6 年，风 能利用平均每年 青海、甘肃和新疆北部等地区，风能资源丰富，地 都以 30%的速度增加，到 2001 年世界风能发电装机 表水源也丰富，是我国可发展风力提水的较好区域。 总容量已达 2350 万 kW。 风力提水可用于农田灌溉、海水制盐、水产养殖、 1990 年，德国推出对民间独立经营可再生能源 滩涂改造、人畜饮水及草场改良等，是弥补当前农 者给予补贴政策后，风力发电迅速发展。1998 年底， 村、牧区能源不足的有效途径之一，具有较好的经 其装机容量近 280 万 kW，名列世界首位。美国是世 济、生态与社会效益，发展潜力巨大。 界上最早重视风力发电的国家，到 2000 年，每年至 3.3.3 风力致热 风力致热与风力发电、风力提水少可交付 300 万 kW 的风轮机产品，形成 40 亿美元 相比，具有能 的风机产业;预计到 2010 年时，风电装机容量可达 量转换效率高等特点。因为由机械能转变为电能时 1000 万 kW;到 2050 年时，全美风电将占全国电力 不可避免地要产生损失，而由机械能转变为热能时， 用量的 10%。1996 年，丹麦风能发电达 73.3 万 kW， 理论上可以达到 100%的效率。农村、边远地区能源 按 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 至 2005 年风电装机总量将达 150 万 kW，届 的最终使用方式主要是热能，如采暖、加热、保温、 时相当于国内电力用量的 10%，到 2030 年时将把风 烘干、水产养殖、家禽饲养及蔬菜大棚等，因此使 电的比例提高到占全国所需电力的 40%。西班牙、 用风力致热最有利、最便捷。目前，国际上风力致 荷兰、英国、印度等国的风电产业，也在迅速发展。 热技术仍处于示范试验阶段，而在我国还基本上是 3.2 我国的风能资源和利用现状 我国也是风能资一个空白。 源较丰富的地区，风能理论可 3.3.4 风帆助航 风帆助航是风能利用的最早形开发总量( 10m 高度)为 32 亿 kW，实际可开发量估 式，现在除了仍 计为 2.5 亿 kW，仅次于美国和俄罗斯，居世界第 3 在使用传统的风帆船外，还发展了主要用于海上运 位。这一数字为我国目前发电总量的 1.3 倍，发展 输的现代大型风帆助航船。据介绍，风帆作为船舶 潜力非常巨大。 的辅助动力，可以减少燃料消耗 10%,15%。 自 1999 年以来，我国风电发展非常迅速，在新 3.4 利用风能的优势 风能具有广泛的用途和无限疆、广东、海南、福建、浙江、内蒙古和辽宁等风 力资源比较丰富的地区建设了风电场。至 2001 年 的应用前景，特别 底，全国累计风电装机总容量已达到 40 万 kW 左右， 是风力发电具有诸多的优越性，在近年得到了长足 风电场发展到 25 个。国家计委、科技部、国家经贸 的发展，其优势可以归纳: 委的“十五”规划，预计到 2005 年，风电容量将发 (1) 分布非常广泛。风能可利用地区几乎占了 展到 100 万 kW。 中国版图的 1/2，而且是取之不尽、用之不竭的。 国家发展改革委员会近期又发出题为《关于开 (2) 利用风能不会产生任何影响人体健康的有 害展全国大型风电场建设前期工作的通知》〔发改办 物质，是可再生的洁净能源，开发利用不会破坏 - 41 - 环境，不会产生大气污染。源结构的重要 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，而且在预防突发事件、军事等 (3) 不需要燃料及运输费用，除正常维护外， 多方面具有不可替代的作用。因此，许多国家都将 没有其它消耗。在风力资源丰富的地区，可就地建 眼光投向了这种人类最早利用的能源形式。我国风 立风力发电站，就地用电，以节省大量的输电设备 能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的 和其他能源。 草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿 上。这些地区缺少煤炭及其他常规能源，冬春季节 (4) 随着单机容量的增大和技术水平的提高， 风速高、雨水少，夏季风速小、降雨多，风能和水 成本逐年下降，已经形成可与常规能源竞争的趋势。 能具有非常好的季节补偿作用。这项技术的深入研 目前，国际上水电投资为 1000 美元/kW，上网电价 究及其实用化技术的开发，将使我国对无公害能源 5,6 美分/kW?h，而美国风电投资已为 1000 美元 的利用上一个新台阶，符合国家的能源政策。特别 ,kW，上网电价接近 5 美分,kW?h。同时随着技术 对改善边远地区人民的生活有很大作用，对大中城 的进步，成本继续降低，风电价格将会进一步下降。 市治理大气污染也有积极作用，与国家的环保目标 在不久的将来，风能将会成为最廉价的能源。 相适应。因此，大规模、合理开发风力能源是实现 其它几种风能利用形式也具有许多优点:如风 我国可持续发展的必由之路。 力提水、风能致热、风帆助航等具有设备制造简单、 技术要求低、投资少、风能转化效率高、使用维修 简便等优点，都具有极大的发展前景。 [参考文献] [1]中华人民共和国国家发展计划委员会基础产业发 4结束语展司(中国新能源与可再生能源(白皮 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf )[M]. 北京:中国计划出版社,1999.1-35. 近年来，随着资源的短缺和环境的日趋恶化， [2]鲁楠 . 新能源概论 [M]. 北京 : 中国农业出版 世界各国都开始重视开发与利用具有可持续发展的 新能源和可再生能源。怎样做到使用能源的同时又 社,1995. 保护好环境，已经成为一个全球性的重大课题。中 汝小芳,赵 媛. 新能源开发与我国能源的可持续 [3]国作为一个发展中国家，非常重视环境保护问题， 发展[J].能源研究与利用,2003,(4):4-6. 政府已将环境保护确立为一项基本国策。 刘振英. 中国可持续发展问题研究[M]. 北京: 中国 [4]新能源之一的风能具有清洁无污染、取之不尽、 农业出版社,2001. 用之不竭、不破坏环境的特点，开发利用它是减少 钱 易,唐孝炎.环境保护与可持续发展[M].北京: [5]温室效应和有害气体排放、保护生态环境、改善能 高等教育出版社,2000. The application of wind power and sustainable development ZHAO Jian -zhu, MAO En -rong, DONG Sheng, ZHANG Hong, HUANG Shao -jiong (College of Engineering, China Agricultural University，Beijing 100083, China) [Abstract] The finiteness of the conventional energy and its environmental disruption and pollution when it is used so largely is described. It is the only way to make the energy sustainable development come true that the new energy and the renewable energy is exploited and developed strongly. The advantage of wind energy, a few forms that can be used and current situation and d evelopment p rospect of wind e nergy in domestic and international is introduced. [Key words ] the first euergy source; wind power summarize; senrironment; ustainable development - 42 - file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt df机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldf file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56