风能的应用及在中国的发展前景
风能的应用及在中国的发展前景
摘要：风力发电经过多年的发展已经开始在世界能源供应的战略结构中占据一席之地，越来越受到各国政府的重视。风能在中国的发展前景良好，因此，积极开发风能资源，加快风电发展的速度是解决我国能源危机的一项重要措施。
关键词：风能风力发电应用利弊前景
随着社会经济的发展，世界能源的形势不容乐观。煤炭资源也日益匮乏，摆在世界眼前的不仅是资源短缺的问题，环境污染日益严重也是一个不容忽视的难题。
电能作为一种可再生的二次能源受到了普遍的青睐，但是电能的产生对一次能源的消耗量相当巨大，因此寻找一种清洁的一次能源来发电就逐渐受到了普遍的关注。风能发电也就应运而生。地球表面大量空气流动即会产生风能。风能作为一种无污染的可再生能源，它最大的优点就是可以减少二氧化碳的排放量，有效地减缓全球变暖的趋势。在能源危机日渐严重的21世纪，风能无疑是给全人类带来了福音。
一、风能在世界各国的应用
人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。[1] 丹麦是欧洲较为富有的国家之一，虽然人口数量较少，但它是最早应用风力发电的国家。丹麦被称为“风车大国”的原因有二。一方面就是其自身大范围地使用风力发电，另一方面就是因为其拥有世界顶尖级的发电风轮制造技术。据有关资料统计，2005年全球风力风电总装机容量达到5926.4万千瓦，比2004年增长25%，其中，德国风能利用据全球之首，总装机容量达到1842.8万千瓦，占全球装机总量的三分之一，其次是：西班牙、美国、丹麦、印度。[2]由此我们可以看出，世界各国尤其是发达国家，对风电发展高度重视，把开发风电作为调整能源结构、保护环境、合理利用资源、实现可持续发展的重要措施。在资源匮乏的21世纪，风能是一种极具吸引力和发展潜力的清洁能源。
二、风能发电的利弊
作为一种可再生及清洁能源，风能的最显著的优势就在于它对保护环境作出了突出的贡献。地球是我们赖以生存的环境，随着工业的发展及人口的增长，环境污染问题日益严重。不保护好我们的地球，那不仅仅影响着我们这一代人的生活，更会给我们的后代生存带来无法预想的危机。世界范围内风电发展迅速的一个重要原因就在于资源量大，生产低廉。风力发电只需要安装必要的采风装置即可。它不像核能、水能等可再生能源，虽然清洁但还是会对生态发展和自然景观造成破坏。风能还有另外一个优点就是它分布广泛，能够被广泛地应用。
万事万物都有两面性。风能虽然是清洁能源，但过度地使用也是会给大自然带来危害。研究大气层和行星科学的科学家王炽恩和普林表示在2100年，风能涡轮机将为全球提供10%的能源，而在风能涡轮机安装的地区气温将会上升1℃。另外，涡轮机下风口地区
的温度也会有轻微的上升。利福尼亚大学河滨分校李百炼教授也指出，风能被过度应用，水汽运转过程就会被打乱，这样就犹如砍伐森林一样，会使地球的沙漠化更加严重。
三、我国风能资源状况
2009年12月14日，国际风能理事会在哥本哈根气候变化大会上表示，风力发电对于实现碳减排潜力巨大、发达国家当前减排承诺的相当大一部分单靠风能发电就能够实现。据该理事会测算，到2020年全球风力发电规模将达到2600万亿瓦时，相当于减排15亿二氧化碳。按照发达国家目前提出的减排指标，风能单一行业的减排就相当于发达国家承诺总体减排量的42%到65%。[3]由于意识到风力发电的优势所在，各国竞相发展风力发电，世界范围内的风电发展以前所未有的速度前进着。
我国是世界上最早使用风能的国家，早在2000多年前就开始使用风力驱动帆船前进，明代开始就使用风车进行灌溉等等。
我国的风力资源丰富，风力发电对中国日后的可持续发展有着重要的意义。中国气象局日前公布我国首次风能资源详查和评价取得的进展和阶段性成果：我国陆上离地面50m高度达到3级以上风能资源的潜在开发量约23.8亿kw；我国5~25m水深线以内近海区域、海平面以上50m高度可装机容量约2亿kw。国家气候中心主任肖子牛说，我国陆上风能资源主要集中在内蒙古的蒙东和蒙西、新疆哈密、甘肃酒泉、河北坝上、吉林西部和江苏近海等7个千万千瓦级风电基地。仅这些地区的陆上50m高度3级以上风能资源的潜在开发量就达18.5亿kw。[4] 风能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。据国外专家评论，我国单靠风力发电就能将现有电力生产翻一番。风能发电可以减排二氧化碳等有害物，平均每装一台单机容量为1兆瓦的风能发电机，每年可以减排2000吨二氧化碳，10吨二氧化硫，6吨二氧化氮。
四、我国风能利用现状及前景
虽然风能在我国的发展前景良好，但就目前的情形来看，风能在中国的开发利用率低，风电发展甚至落后于同为发展中国家的印度。中国的风力资源丰富，应当被合理地利用起来。风力发电的成本较低，又能够在大范围内取得，非常干净，没有污染，只要合理利用就不会对气候造成影响。风能的利用比较简单，且机动灵活，非常适合在我国大力发展并为我所用。其实我国对风能利用的起步并不比其他国家晚太多，但却没能很好地发展，主要是因为国家规划的目标多次没有实现，理想与现实差距甚远。
据有关专家指出，我国风力发电发展缓慢的原因主要有三。第一，就是国家对于风能利用的战略意义认识不足。风力发电在中国没有得到足够的重视，国家也没有采取有效的措施来发展风电。第二，就是缺乏长期的发展计划。正是因为缺乏鼓励风电发展的措施，才导致资金不足等问题。缺少了国家的大力支持，风力发电在中国就很难迅速地发展。第三，就是产业规模小，成本高。由于受国产风机的制约，大多风电场应用进口风机，风电设备昂贵，直接导致发电成本高，严重地制约了风电的发展。
中国风力资源极为丰富，风能发电很可能作为可再生能源的主力军在今后能源产业中起到领头羊的作用。对于我国一些沿海岛屿、交通不便的边远山区以及远离电网的农村边疆，风力发电可以作为解决生产生活资源的重要途径。随着世界风电科技的发展，中国风电装备技术已经有了一定的基础，有效地打破了发展风电必须进口设备的僵局。风力发电的建设投
资方式比较灵活，无论是国有企业还是民营企业，甚至是个体私营企业都能够投资建造风电场。这无疑有效地带动了中国风电行业的发展。
我认为，中国要在风力发电这一行业走得更远，就必须从政策、教育这两方面着手，采取一定的措施来提高风电行业的竞争力。
第一，国家应该规划好发展风电的计划，并制定一些鼓励政策，使更多人愿意去投资建设风力发电厂。我认为国家的政策对于一个行业的发展是至关重要的。近些年来，国家对于风力发电的支持力度越来越大，政策支持的对象也由过去的注重发电转向了注重扶持国内风电设备制造。特别是党的十六届五中全会确定了坚持科学发展观，走资源节约型发展之路，为可持续发展奠定了坚实的基础。2005年起制定的《可再生能源法》为可再生能源的利用提供了法律支持与保障。
第二，就是要制定好培养专门人才的计划。一方面要抓好我国新能源专业院校的师资选拔和培养，在从事电力专业和能源专业教学的优秀教师中挑选一批顶尖教学骨干，送到世界上风能产业发达国家名牌大学进行培训，更新知识，提高新能源方面知识水平。另一方面，我们也可以与国外知名大学联合办学，借助他们教学和科研资源的优势，培育我国急需的新能源这方面的人才。
经济发展离不开资源的支撑，资源的承载能力也制约着经济的发展。中国作为能源消耗大国，如何选择最优路径，实现资源与发展相和谐，构建资源节约型社会，是日后的要考虑的重点问题。风力发电经过多年的发展已经开始在世界能源供应的战略结构中占据一席之地，越来越受到各国政府的重视。开发利用风能成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分，成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。合理地利用风能，在解决能源危机的同时，也减少了使用不可再生能源对环境的破坏，大力发展风力发电，将是造福全人类的一大举措。
[参考文献]
[1] 百度百科
[2] 陈学峰《积极开发风能资源、加快风电发展步伐》
[3] 龚艳风能发电：最具开发潜力的新能源《Shanghai & Hongkong Economy》
[4] 《人民网》风能资源详查结果：中国风能开发潜力逾25亿kw
风能是低密度能源，具有不稳定性和地区差异大等特点，所以控制技术是风力机安全高效运行的关键因素。研制适合于风电转换、运行可靠、效率高、控制性能良好的风力发电系统和先进的控制技术是推广、应用风力发电的关键。
风力发电技术是一种极具利用潜能的可再生能源发电技术，而且具有无污染、投资周期短、占地少等优点，收到世界个孤傲的青睐。风力资源是取之不尽、用之不竭的可再生能源，并且基友无空气污染、无噪音、不产生废弃物的优点，利用风力发电可以节省煤炭、室友等常规能源。风力发电技术成熟，在可再生能源中成本相对较低，有着广阔的发展前景。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以力王独立运行，还可以与其他能源技术组成互补发电系统。
风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前进的可再生能源之一。风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水，而且还有风力制热、风帆助航等。因此，开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力，从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。
随着全球人口数量的上升和经济规模的不断增长，世界范围内对能源需求持续增加，化石能源、生物能源等常规能源使用带来的环境问题日益突出，在此背景下，低碳经济即以低能耗、低污染、低排放为基础的能源经济发展模式应运而生，风力发电作为清洁能源的一种，是适应当前经济下国际能源发展的新型发电技术，有着得天独厚的优势：风能分布广泛，蕴藏量巨大，是一种可再生资源，有利于可持续发展；风力发电无温室气体排放，清洁无污染，完全符合低碳经济低能耗、低污染、低排放的要求；风力发电施工周期短，占地少。
风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电技术是一种利用风能驱动风机桨叶，进而带动发电机组发电的能源技术。由于风能储量丰富、用之不竭、无污染等特点，被各国广泛重视，纷纷投入大量的人力、物力、财力来发展风力发电技术。根据国际新能源网的有关资料显示，迄今为止，世界上已有82个国家在积极开发和应用风能资源.目前，风电发展正在不断超越其预期的发展速度而发展，并一直保持着世界增长最快能源的地位。
我国风力发电的现状。1986年在山东荣成建成了我国第一座并网运行的风电场，安装了3台55kW风电机组，随后，我国的风力发展迅速，建设规模不断扩大。我国1989年底的年风电总装机容量仅4200kW，1993年为1.71万kW，1996年后，风力发电进入了扩大建设规模的阶段，最大单机容量为1500kW，1998年风电总装机容量增至22.6万kW。到2003年底，中国已经在,14个省、自治区建立了40个风电场，安装的风电机组累计1061台，总装机容量达到568.41MW，约占中国电力总装机量的0.15%，在2005年到2009年的5年期间，每年的增长率都超过了百分之百，风电占全国电力总装机比例在不断提高（表1）。
表1 2005~2009年我国风电增长情况
年份当年新增累计累计增长风电占全国电力新增风电装机省（市、区） /万kW /万kW 率 / % 总装机比例 / %
2009 1380 2580 114 2.9 广西
2008 625 1215 106 1.5 重庆、云南、江西
2007 330 591 127 0.8 北京、陕西、河南、湖北、湖南2006 134 260 105 0.4 江苏注：2005~2008年数据来自中国电力企业联合会统计数据；2009年数据为中国可再生能源学会风能专业委员会统计数据。
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