中國儲能網(wǎng)訊:風力是一種被嚴重低估的資源。根據(jù)美國風力能源協(xié)會(American Wind Energy Association,AWEA),美國雖然去年投資了145億美元的風力發(fā)電項目,但風力發(fā)電廠仍然只提供全國電力的4%。
在全球范圍內(nèi),這個百分比大致相同,哈佛大學的研究人員估計,非都會風力發(fā)電場有技術(shù)上的潛力,來生產(chǎn)全世界消耗電力的40倍。一個由風力提供電力的世界究竟是什么樣子?
光用風力發(fā)電為世界供電的需要的面積
全球風能協(xié)會(Global Wind Energy Council)秘書長Steve Sawyer做了數(shù)學計算:21,000兆瓦小時(全球年平均電力消耗)除以每臺風力發(fā)電機的年均風力發(fā)電量0.005256兆瓦小時(terawatt- hours),等于大約3,995,434臺陸上渦輪機。
Sawyer說:「在土地利用方面,如果它們靠近在一起,這3,995,434臺渦輪機將占據(jù)阿拉斯加大小的一半?!?
取決于位置,世界各地的風力發(fā)電項目具有不同的空間比;從要求每0.04平方英哩(1平方公里)產(chǎn)生百萬瓦(megawatt,MW),到每0.02平方英哩(0.5平方公里)產(chǎn)生百萬瓦。
如果渦輪機相隔更遠,390萬渦輪機將會用到比西班牙小一點的土地。
為了進行計算,Sawyer考慮平均風力發(fā)電機的功率為2MW,而全球效率為30%。
這意味著它可以在30%的時間內(nèi)達到其全部發(fā)電潛力,因為風并不總是一直在吹,而且風力發(fā)電場有時會關(guān)閉以進行例行性維護。
該百分比也考慮到電網(wǎng)中的限制,例如,如果電網(wǎng)從風力發(fā)電場接收到超過它所能處理的功率,管理者將關(guān)閉幾個渦輪機。
正如AWEA的John Hensley在先前指出,30%實際上是相當有效率的。做個比較,太陽能項目的平均效率為20%,而化石燃料生產(chǎn)設施的平均運行容量為其全部容量的40%至60%。
當您將風力發(fā)電機的平均潛力(2 MW)乘上30%的年能源效率和一年中的8,760小時的時候,您可以獲得Sawyer對每臺渦輪機每年可生產(chǎn)的百萬瓦小時的估算( 5,265百萬瓦小時,或是0.005265兆瓦小時)。
根據(jù)渦輪機的尺寸(更大的可以產(chǎn)生更多電力),整體來說,我們可能需要更少的風力渦輪機。
如果我們只使用非常高效率的渦輪機(也就是40%的容量產(chǎn)生4百萬瓦功率的渦輪機),大約149萬臺渦輪機就可以供應全世界的電力消耗。
由于風力渦輪機技術(shù)的進步,自1980年代以來,部署風能(wind energy)的成本已經(jīng)降低了90%。
Hensley說:「風力發(fā)電機現(xiàn)在也可以建造得比以往更高、更大,使他們能夠比過去控制更多的電力?!?
與陸上渦輪機相比,離岸風電場的渦輪機安裝在海洋而不是陸地,由于在海面上風比在陸地上更多,因此可以提供三倍的功率量。
達成一個全球共識,全世界應該安裝數(shù)百萬臺渦輪機將是一個牽強的計畫,即使最近的成本降低。
但是對化石燃料的依賴性越來越低,總是一個值得的目標。