连小学生都知道“空气的流动形成风”的常识。
“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”这首脍炙人口的古诗给我们描绘了茫茫大草原上微风的温柔,而“一川碎石大如斗,随风满地石乱走”的描绘,让我们联想起飓风的肆虐。
风是一种能量,这种能量很早就被人们所利用。哥伦布依靠海洋季风之力完成了环球航行;诸葛亮巧“借”东风获得了赤壁之战的辉煌胜利;民间利用风车引水灌田、碾米磨面……风能让人们“坐享其成”。
别以为只有古人才这样看中风力,在能源危机愈演愈烈的今天,世界各国的能源科学家仍旧把新能源的开发眼光聚焦在风能上。据统计,全世界现今约有25万台风轮机,总的发电量已经达到5000兆瓦。其中,仅美国加利福尼亚州就有1000兆瓦的风能发电能力。欧洲是目前全球风轮机应用、发展最迅速的地区,专家们预计,如果风能发电仍将以目前的速度发展的话,在未来的10年中,风能将成为欧洲的主要能源。
在亚洲,对风能进行开发利用的热潮始于1994年,其中尤以印度的发展最为迅速。目前,印度已成为继德国之后全球拥有风能发电设备最多的国家。
我国的风力资源十分丰富,仅次于俄罗斯和美国,居世界第三位。20世纪50年代,我国开始研究风力发电,已研制出风力发电机和风力拉水机。近年来,功率在千瓦以下的家用微型风力发电机,已在北京、内蒙古、新疆、青海、山西和浙江等地成批生产。
1991年,中德合资在我国浙江省舟山群岛中的峰泅列岛北端青沙乡李柱山上,建起了发电能力300千瓦的风力发电试验场--枣泗礁风力田。风力田由10台风力发电设备组成,每台设备由一根高达10余米的绿色粗水泥柱及柱顶端架设的一架白色喷气式飞机似的风力发电机构成,机头有两叶螺旋桨,每叶长约5米。机身与螺旋桨均由质轻而韧性极强的白色塑料薄膜板制成。远远看去,随着风向的变化,机头就像气象站的风向标一样迎风转动,格外壮观。枣泅礁风力田因此被称为“新能源岛”。
风能资源的利用在我国已初具规模。一是目前有8000余架传统风车,主要用于提水灌溉和晒盐。二是用于发电的风力机目前已有7万多台。
关于风能利用的前景,联合国1979年发表的《能源报告丛刊》中,提出了十分诱人的数字。1985年,风能发电装机容量5×105千瓦,年发电量为15×109度;1990年,装机容量为1×107千瓦,年发电量力3×1010度;2000年,装机容量为2×108千瓦,年发电量为9×1011度。
目前,尽管风能所能提供的电量还不足全球总发电量的01%,但它将会很快成为人类可靠的动力来源之一。从理论上说,位于美国平原地区的3个州的风能发电量足以满足整个美国的电力需求。同样,中国内蒙古、浙江、新疆的风能资源所能产生的电量,也可以满足整个中国的需求。
据预计,在未来的20年中,数以万计的风轮机将会出现在世界风能资源丰富的地区,并能满足这些地区用电需求量的20%~30%。