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風力發電機的危害大嗎?是繼續推廣,還是立即停止?
20世紀70年代初,人類遭遇“石油危機”,有限的礦物能源逐漸不能滿足人類的發展,因此可再生清潔能源重新回到人類的視野,最簡單的風力發電原理受到人們的歡迎,我國一直在投資支持風力發電行業的發展。但是隨著風力發電機數量增多以及規模擴大,其在給我們帶來便利同時,也引發了諸多問題,尤其是關于風力發電對環境所產生的影響越來越受到社會各界廣泛關注。風力發電似乎為我們提供了源源不斷的電能,近年來,科學家和環保主義者提出了一個問題:風力發電機造成的危害是道聽途說還是可靠的證據?
先來了解一下風力發電是如何工作的。
風力發電機一般有三個葉輪,葉輪在風力的作用下旋轉,風的動能可以轉化為風軸的機械能,從而帶動發電機運轉。 雖然它被稱為風力發電機,但它是由暴露在太陽的空氣對流產生的,所以從技術上講,它是一種利用太陽能作為熱源和大氣作為能量轉換媒介物的熱能發動機。按照目前的技術,風力發電機只需輕輕一吹就能投入運行。 它的優點是不必使用燃料,也不會造成空氣污染。由于風能資源非常豐富,而且取之不盡用之不竭,因此,風力發電被認為是最具發展前景的綠色能源之一。然而,風力發電存在著很多問題。風電的缺點是非常不穩定,“一旦風輪停止發電,就會出現零發電”,這對于電網來說是致命的缺點,因為電網需要很大的穩定性,所以使用風力發電的空間就比較小。
根據葉片形式的不同,風力發電機可分為水平軸和垂直軸。由于風力機結構簡單,制造容易,成本低等特點,使得水平軸風力發電機得到了廣泛應用。垂直軸風力發電機則具有占地面積小,造價低等優點。近年來發展很快,尤其受到各國重視。水平軸是迄今為止世界上最利用率的,最大功率約為5兆瓦。 但國內外許多公司都在努力建造功率約為10兆瓦、成本遠低于水平軸發電機的超大型垂直軸風力發電機,因此水平軸最終將被取代。
安裝風力發電機的條件是什么?
每個位置在不同的季節會產生不同的風向和風力。最大限度地利用風力發電機是為了讓它盡可能不停地移動,所以這個位置需要是較大盆地的風力進出口或出風口,大海洋湖泊的風力進出口,等等。同時還要選擇地勢較高或比較平坦開闊的場地進行安裝;最好遠離居民區,避免噪音污染;不要靠近水源、河流等水域,以免影響機組正常運行;盡量避免在公路上行駛。但要避開國家級保護區、森林公園、林地、礦產區、文物保護區區、軍區等,盡量避免村莊、道路、高速路口。
風力發電機對生態的影響是什么?
近年來,令生態環境保護者更加擔憂的是,每年有數十萬只鳥類死于風力發電機葉輪,他們認為這加速了瀕危鳥類的滅絕并經常引發抗議。 而風機葉輪會產生噪音,容易干擾低空飛行的鳥類。 美國堪薩斯州的松雞在風力發電機站開始運作后逐漸消失。 而最近,在美國得克薩斯大學的一個大型實驗里發現,風機葉片旋轉時發出的噪聲很像一只貓,它能夠引起周圍許多動物的注意。這些動物會向附近的鳥類發出警告信號。 風電場的光源吸引昆蟲蜂擁而至,一些夜間活動的鳥類也隨之而去,不幸的鳥死在葉輪下。 研究還表明,風電場地區不再適合作為鳥類的棲息覓食場所,這可能影響當地生態系統。 當然,恕我直言,美國每年有10萬至44萬只鳥類死于風力發電機。 但由于每年有超過5億只鳥死于高層建筑的襲擊,超過1億只貓死于襲擊,在人類活動造成的鳥類死亡中,死于風機的幾率只有1/10。 因為葉片可以改變風速和風向,而風力是由風輪旋轉所提供,這使得它們不會受到任何威脅。此外,風力發電也沒有污染問題,不會破壞周圍植被。 因此,風電機對鳥類影響并不像你想象的那么大。
鳥兒在風力發電機周圍盤旋:
風力發電機如何影響氣候的:
根據哈佛大學的研究人員的說法,美國的風力發電場會影響當地的氣候。 風電場風機旋轉,推動高溫空氣向上移動,低溫空氣向下移動,這表明當地氣溫上升了約0.5攝氏度,加劇了溫室效應。 另一種理論認為,風電利用的是大氣中的風能,根據能量守恒定律,必須消耗一種能源才能產生另一種能源,風能是造成氣候變化的重要因素,一旦風能被利用,就會對氣候造成更大的變化。 例如,可疑的風力發電機抑制了中國西北地區的西北地區。 這些觀點似乎與事實不符:風力發電對環境沒有污染;風力發電所釋放出的大量熱能也不會破壞地球上其他生物賴以生存的土壤、水源等自然環境。因此風力發電不存在任何副作用。 但是,“談論毒性而忽略劑量是耍流氓”,影響的大小取決于利用度的多少。雖然世界上有許多大型風力發電場,但實際上很少有人開發風能。
可再生能源中的一個共同問題是利用率低,這是因為可再生能源來源于大自然,而自然的不可預知大自然造成了可再生能源的間歇性和不確定性。 比如,太陽能無法在夜間生產;潮汐能只能在漲潮時收集能源發電;地熱能昂貴且效率低下,在過程中會產生毒氣,造成空氣污染; 所以,為了滿足人們日益增長的對清潔能源的需要,各國都積極發展新能源。然而,由于可再生能源本身就具有一定程度的波動性,并且受自然條件影響較大,因此其開發應用受到很大限制。 以我國為例,可再生能源的利用和負荷匹配還比較薄弱,部分地區存在吸收困難,目前我國電力需求增速有所放緩,裝機量相對過剩,輔助服務政策還不到位。
在人類追求可持續發展的時代,似乎沒有一個放之四海而皆準的解決方案。風電場確實對生態有一定的影響,但在大部分情況下是可以改善的。例如,有人建議采用不同的色彩搭配和設計,在葉輪轉動時創造鷹眼模式,讓禽鳥避開葉輪,降低禽鳥撞擊死亡率。 因此,只要把損失和損害降到最低,這項技術就可以長期發展,這就是可持續發展的意義所在。 當然,這需要我們付出更多努力,因為它可能會破壞環境甚至危及生命。但我們也要看到,風電并不是一件壞事,它能夠為我們提供清潔能源,減少溫室氣體排放。 到目前為止,風力發電機造成的最小損害并不值得大驚小怪。