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风力发电 重提的旧话

更新时间:2012-01-05

在21世纪,风力发电代表着一场新的能源革命的来临。

  目前,风力发电在发达国家开始大行其道。除了技术的因素外,主要是因为这些国家对于能源产生的环境损害能够有效计价。而对发展中国家而言,更重要的是,风力发电对偏远的贫困地区的能源供应,提供了良好的解决方式。

  然而令人遗憾的是,目前中国从政府到社会,对风力发电的意义还普遍认识不足。

  大约两年前,笔者写了一篇文章介绍风力发电,投给三家国内的媒体都被拒绝。如今,原油价格涨到55美元一桶,美国这一最大的石油进口国,大力向中国输出最消耗原油的制造业,在降低了其国内经济对石油的依赖的同时,加剧了中国对石油的依赖。中国被普遍看好是21世纪的世界工厂,也将是受石油危机打击最大的国家。能源战略,也就成为21世纪中国经济发展的最为不确定的因素。

  在这样的背景下,我们有必要重新检讨风力发电的潜力。风力是人类利用的最古老的能源之一,后来随着以廉价的煤炭、石油为动力的工业革命的展开而几乎退出历史舞台。但是,由于高科技的发展,目前风力发电的成本已比1980年便宜了90%,在能源、环境危机日益深重的世界成为增长速度最快的电力能源。如今的风力发电机比过去的老机器规模大十倍,最大的可以有几百英尺、三十几层楼高,并由计算机调节准确地捕捉风向,效率大增。在这方面领先的丹麦,生产着世界上一半的风力发电机,成为其经济的巨大动力。丹麦近十年来经济繁荣程度和美国相差无几,但人均消耗的能源只有美国的一半,而且再生性能源已经占其能源消耗总额的20%,不久这个比值将达到三分之一。即使在美国,大片的风力发电机也已开始纷纷竖起。比如华盛顿州西部一家电力公司,决定建100个风车,发电165兆瓦,可以供应4万个家庭。甚至在当今总统布什的老家得克萨斯,也出现了大片丹麦造的“风车”;得州的一些石油城,将被转化为“风场”。布什不久还准备签署一项议案,为风力发电提供可观的税收优惠。专家估计,如果美国全国的能源消耗中再生性能源的比重从现在的2%提高到15%-20%(接近目前丹麦的水平)的话,天然气的价格就将下降10%。所以,中东石油危机的一大后果,将可能是改变美国的景观,以后怕是要风车林立了。毫无疑问,在21世纪,风力发电代表着一场新的能源革命的来临。

  大约两年前,在南非约翰内斯堡举行的联合国“世界持续发展高峰会议”(World Summit on Sustainable Development)上,风力发电成为能源方面的一个中心议题。当时风力发电在价格上就可以向其他传统能源挑战。以发一度电(kilowatt hour)的成本而论,用煤将花3.11-3.41美分,用油要5.53-3.41美分,用核能是3.31-5.74美分,在良好的风力地点使用风力发电机是5.84美分,在最佳的风力区则是3.89美分。但是,就发一度电对社会和环境的损耗费用(如清理环境污染的费用,医疗费用,但还不包括处理核废料等费用)而言,煤的代价是1.94-14.6美分,油是0.97-3.89美分,核能是0.19-0.58美分,风力发电仅为0.05-0.24美分。两者相加,用煤发一度电的实际费用应是5.05-18.01美分,用油为3.5-7.3美分,用核能为3.5-6.32美分,在风力良好的地点使用风力发电为5.89-6.18美分,在最佳风力的情况下风力发电为3.94-4.13美分。最近,美国的最大风力发电机,在计入政府补贴的情况下,发一度电仅需2.5到4美分,而使用天然气的成本则在5.5美分。可见,风力发电在价格上已经基本上可以与传统能源竞争。

  风力发电的弱点是风不可测:想用电时不刮风,不想用电时风不停。但对于这些问题,已经有可行的解决的办法:第一,把风力发电整合入传统能源的体系中,风力不足时由传统能源补充;第二,在广大的区域建立风力发电网,这样当一个地区没有风时,可以由刮风的地区供电。而当今计算机的发达,又使上述两种系统的复杂调节成为可能。

  目前,风力发电在发达国家(特别是环境法律甚严的欧洲国家)开始大行其道。除了技术的因素外,主要是因为这些国家对于能源产生的环境损害能够有效计价,同时国家对再生能源有相当的补贴。德国的风力发电业就由于巨大的国家补贴在规模上雄居世界第一。

  但是,国家补贴并不是风力发电崛起的根本原因。其实传统能源也常常获得国家的补贴。如许多政府对煤炭业的补贴达几十亿美元之巨。同时,在没有德国式的巨额政府补贴的印度,风力发电也在急剧增长。其中一大原因是,风力发电对偏远的贫困地区的能源供应,提供了良好的解决方式。风力发电不需要建造庞大的基础设施,特别是不需要为偏远地区少量的电力需求建造昂贵的能源运输和传送设施。只需竖立起几个“风车”,就可解决问题。操作和维修费用都比传统的能源低。在Iowa州这个美国的偏远贫困地区,中等家庭收入仅为3500美元,低于全国平均水平1万美元左右。但四个风车就给一对夫妇经营的农场每年带来9600美元的收入。

  也正是因为如此,联合国把推广风力发电技术作为帮助第三世界发展经济的有力手段,希望借此解决第三世界农村的贫困问题。而巴西、印度等发展中国家,已经提出了雄心勃勃的计划,建立庞大的风力发电场。

  中国的地理与气候条件,为发展风力发电提供了天然优势。首先,中国地域广阔,这边风平浪静,那边大风不止,风力发电如能跨省跨地区联网,则可互通有无,建立稳定的供应网络;第二,中国大部处于季风气候区,风力、风向极有规律。特别是北方,一般不刮风不降温,风和寒流常常一起来。过去一降温,为了取暖就要大量烧煤,使北京冬天的空气质量为全年最坏。然而,一旦北方遍布高效能的“风车”,寒流就会和电流一起来,北方的供暖、供电,一部分可以依靠寒流来解决!更重要的是,中国仍有大量偏远的贫困地区,需要政府解决其零星的电力供应。风力发电,无疑是解决这一问题的首选手段,应该与扶贫相结合。

  然而令人遗憾的是,目前中国从政府到社会,对风力发电的意义还普遍认识不足。拿与中国处于同等发展水平和人口规模的印度相比,两年前印度的风力发电已经有1600兆瓦的装机容量,中国则只有400兆瓦。如果中国在这方面不能急起直追,中国未来几十年的经济发展,将可能卡在能源和环境的瓶颈之中。