永不枯竭的風(fēng)能：中國風(fēng)力發(fā)電到底有多牛？

小時(shí)候，很多人應(yīng)該都玩過用紙疊的小風(fēng)車，拿著它迎風(fēng)奔跑在田野上，風(fēng)車就呼呼地轉(zhuǎn)動(dòng)起來，其實(shí)這就是對(duì)風(fēng)能利用的最簡方式。后來人們用風(fēng)車的動(dòng)力來帶動(dòng)磨坊等工廠的木制機(jī)械，催生了聞名世界的風(fēng)車之國--荷蘭，再后來風(fēng)力發(fā)電機(jī)被發(fā)明，人類由此進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電時(shí)代。我國從1986年在山東榮成建立第一座風(fēng)電場開始，現(xiàn)在已躍升為世界第一。風(fēng)電正在改變中國。

風(fēng)電，傳統(tǒng)能源的替代能源

風(fēng)電，即風(fēng)力發(fā)電，是指把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式。其原理是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)現(xiàn)有的風(fēng)車技術(shù)，每秒三米的微風(fēng)速度便可以開始發(fā)電。由于風(fēng)能是一種清潔無公害的可再生能源，且取之不盡，用之不竭，而且風(fēng)力發(fā)電也不需要使用燃料，不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染，所以被列入新能源，備受推崇。

所謂“新能源”，就是指風(fēng)能、水能、太陽能、核能等非傳統(tǒng)能源，它們并不一定都很“新”，所以更準(zhǔn)確的叫法是“替代能源”，而替代的就是以煤和石油為主體的化石能源。對(duì)現(xiàn)代社會(huì)而言，化石能源的作用就像氧氣對(duì)人一樣重要，是生產(chǎn)生活的必要基礎(chǔ)，少了它，社會(huì)經(jīng)濟(jì)只能退回到農(nóng)耕時(shí)代。

但煤炭和石油畢竟屬于不可再生能源，儲(chǔ)量受限，而且還是化工產(chǎn)業(yè)的重要原料，所以便需要?jiǎng)e的能源作為替代。而風(fēng)能，在缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用起來發(fā)電，非常適合，大有可為。

得天獨(dú)厚的中國風(fēng)電

據(jù)估算，地球上可用來發(fā)電的風(fēng)能約有100億千瓦，幾乎是全世界水力發(fā)電量的10倍，而全世界每年燃燒煤所獲得的能量，也只有風(fēng)能的三分之一。而中國的風(fēng)能資源不但儲(chǔ)量大，分布也很廣。據(jù)國家氣象局資料，全國陸上50米高度層年平均風(fēng)功率密度大于等于300瓦/平方米的風(fēng)能資源理論儲(chǔ)量約73億千瓦，80米高度的風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)量為91億千瓦。

于是風(fēng)電以新興的綠色能源之名在中國急劇興起。1986年第一座風(fēng)電場--馬蘭風(fēng)電場在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電，到了2010年中國風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4182.7萬千瓦，全世界風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)占到世界總發(fā)電量的近2%，首次超過美國，躍居世界第一。而截至2023年4月底，中國風(fēng)電裝機(jī)3.8億千瓦，約為16.7個(gè)三峽電站的總裝機(jī)容量。

據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)（GWEC）發(fā)布的《全球風(fēng)電發(fā)展報(bào)告》顯示，中國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量居世界首位，占比超過35%。目前，中國陸上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)主要集中西北、東北、華北和華東地區(qū)，特別是西北的新疆。按照風(fēng)能資源的分布，新疆大致可分為9大風(fēng)區(qū)：達(dá)坂城、阿拉山口、十三間房、小草湖、塔城、老風(fēng)口、額爾齊斯河谷、三塘湖—淖毛湖、哈密東南部和羅布泊，其中達(dá)坂城的風(fēng)能資源更是得天獨(dú)厚。

新疆九大風(fēng)區(qū)的可利用風(fēng)能約240億千瓦時(shí)，可裝機(jī)容量約8000萬千瓦，相當(dāng)于四個(gè)半三峽水電站的裝機(jī)容量，占全國陸上風(fēng)能資源總量近4成，僅次于內(nèi)蒙古。比如達(dá)坂城就建成了亞洲最大的風(fēng)力發(fā)電站，總裝機(jī)容量12.5萬千瓦，每年可以生產(chǎn)近10億度電，相當(dāng)于80萬戶現(xiàn)代家庭一年的用電總量。

要知道，這片位于中天山和東天山之間的谷地，西北起于烏魯木齊南郊，東南至達(dá)坂城山口，是南北疆的氣流通道，常年肆虐的大風(fēng)，瞬間風(fēng)力有時(shí)候會(huì)達(dá)到13級(jí)，甚至可以在茫茫戈壁灘上掀翻火車。但隨著達(dá)坂城風(fēng)電廠建立，大片的現(xiàn)代風(fēng)車，仿佛是一組組美麗的翅膀，讓原本冷酷的“魔鬼風(fēng)區(qū)”變得溫潤而多情。

西方摒棄，中國青睞

但復(fù)雜的地形、多樣的氣候類型，一方面使中國的風(fēng)能資源極其豐富，但另一方面也使得中國的風(fēng)能資源開發(fā)難度比歐美等國家要大。比如在西歐，風(fēng)車之國的荷蘭，擁有豐富的風(fēng)能資源，但有風(fēng)并沒有沙，而中國的西北、華北則是風(fēng)沙伴存，這種情況下，風(fēng)電設(shè)備受風(fēng)沙磨損很大，比如說風(fēng)能發(fā)電風(fēng)機(jī)正常的壽命是20年，但在有強(qiáng)烈風(fēng)沙的侵蝕下，在5-10年后便會(huì)出現(xiàn)問題。

此外，風(fēng)電也被認(rèn)為會(huì)影響鳥類生存，甚至?xí)鷳B(tài)氣候，因此率先發(fā)展風(fēng)電的歐洲多國開始撇棄風(fēng)電。其實(shí)這種情況也可以理解，一來西歐國家面積較小，而風(fēng)電要占用大量土地，這也放大了風(fēng)電對(duì)鳥類影響的后果；二來風(fēng)能雖然永不枯竭，但是并不穩(wěn)定也不可控，一旦處于低風(fēng)速，風(fēng)力發(fā)電機(jī)就成了擺設(shè)。

不過這兩點(diǎn)，對(duì)于國土面積廣袤的中國來說，基本算不上多大的影響。至于對(duì)氣候的作用，曾有中國專家做過預(yù)測，影響率尚不足0.01%。所以在歐洲國家風(fēng)電發(fā)展舉步維艱之時(shí)，中國的風(fēng)電走入快車道，從25年前的試水風(fēng)電到今天的世界第一，中國的風(fēng)電增長了1150多倍，風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了歐盟風(fēng)電總裝機(jī)的1.4倍、美國的2.6倍。

上期回顧：核電之殤：切爾諾貝利、美國三哩島、日本福島核事故，給世人的警示

備注：本文是《石油與煤炭合集》的第15章，僅為一家之言，歡迎指正轉(zhuǎn)發(fā)。另文中配圖部分引自網(wǎng)絡(luò)，如有版權(quán)私聯(lián)請(qǐng)刪。