電力行業(yè)節(jié)能環(huán)保低碳服務(wù)平臺(tái) —— 權(quán)威、專業(yè)、創(chuàng)新的電力節(jié)能環(huán)保低碳公眾號
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煤炭是第一次工業(yè)革命中的主要能源,而石油則是第二次工業(yè)革命中的主要能源。在兩次工業(yè)革命進(jìn)程之中,它們都為人類發(fā)展提供了巨大的幫助。然而隨著時(shí)間的推移,礦石能源不可再生的特性以及對環(huán)境的嚴(yán)重污染,讓人們不得不思考尋找新的可再生清潔能源替代傳統(tǒng)礦物資源。
尤其是在發(fā)電方面,化石燃料發(fā)電一直都是人類發(fā)電的主力軍,如果不能解決這個(gè)問題,那么自然環(huán)境必然會(huì)受到更加惡劣的影響。在這樣的前提下,以風(fēng)力發(fā)電為代表的可再生清潔能源就出現(xiàn)了人們的視野之中。
可誰也沒有想到二手吊車,近幾年西方不少國家竟然開始陷入了反風(fēng)電浪潮,一些環(huán)保主義者更是將風(fēng)力發(fā)電比作“垃圾電”。那么風(fēng)力發(fā)電的危害究竟有多大?我們是否還應(yīng)該繼續(xù)推廣呢?
風(fēng)力發(fā)電的原理
由于風(fēng)力發(fā)電給人們的良好印象,所以不少人可能會(huì)認(rèn)為一部分環(huán)保主義者的反對并不會(huì)造成太大的影響。可事實(shí)上,西方不少國家因?yàn)榄h(huán)保主義者的阻礙,風(fēng)力發(fā)展的進(jìn)程已經(jīng)嚴(yán)重受阻。
以德國為例,原定將在2030年完成風(fēng)力發(fā)電占比達(dá)到全國65%的建設(shè)目標(biāo),現(xiàn)如今的風(fēng)力發(fā)電量不增反減。尤其是在去年年末,德國官方數(shù)據(jù)顯示,風(fēng)力發(fā)電電量不斷減少,已經(jīng)打破了近幾年發(fā)電量最低的記錄。誰也無法想象,德國風(fēng)力發(fā)電受阻竟然會(huì)發(fā)展到這個(gè)地步。
想要了解風(fēng)力發(fā)電的危害,我們就不得不先了解風(fēng)力發(fā)電的工作原理是什么。和其他所有自然資源一樣,風(fēng)力發(fā)電其實(shí)就是將自然環(huán)境中的風(fēng)能通過機(jī)械轉(zhuǎn)化為電力。當(dāng)風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片開始旋轉(zhuǎn)以后,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能量就會(huì)自然而然地進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部,讓發(fā)電機(jī)對外源源不斷地提供電能。
不過許多人不知道的是,這一步也僅僅只是讓發(fā)電機(jī)對外提供電能而已。由于風(fēng)力不穩(wěn)定的特性,所以發(fā)電機(jī)對外輸出的大都是在13-25V之間的交流電,這樣的電流根本無法為人類提供幫助。在這樣的情況下,我們就必須要讓這股交流電經(jīng)過充電器整流,讓電能在電瓶中轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,再一次轉(zhuǎn)化為交流為220V的正常電流。
縱觀整個(gè)過程,風(fēng)力發(fā)電自身并沒有對外界造成任何危害,可為何會(huì)被西方環(huán)保主義者稱之為垃圾電呢?其實(shí)這主要是在風(fēng)力發(fā)電吸收風(fēng)能的時(shí)候?qū)ι鷳B(tài)和氣候“可能”會(huì)造成一定程度的影響。
風(fēng)力發(fā)電的危害
對鳥類的危害
首先是對自然界鳥類的危害,在環(huán)保主義者眼中,風(fēng)力發(fā)電會(huì)導(dǎo)致不少鳥類死于風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)之下。很多人對此可能不太理解,畢竟風(fēng)葉在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,鳥類難道不會(huì)躲避嗎?這主要有以下幾方面的原因。
其一是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的噪音影響,在風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,巨大的噪音會(huì)讓鳥類受到嚴(yán)重的驚擾,導(dǎo)致鳥類出現(xiàn)不良反應(yīng),甚至?xí)虼藛拭?/p>
其二就是對鳥類棲息覓食場所的影響,了解風(fēng)力發(fā)電的人都知道,風(fēng)力發(fā)電站由于噪音影響,多半都會(huì)建在遠(yuǎn)離人煙的地區(qū),而這些地區(qū)很有可能就是一些鳥類棲息覓食的場所。連人類都無法忍受噪音影響,又何況是鳥類?所以它們最終只能舍棄自己的家園,重新尋找新的生存家園。
當(dāng)然,還有風(fēng)力發(fā)電站的夜間光源對鳥類的致命吸引,這一點(diǎn)也體現(xiàn)在高樓大廈中的幕墻對鳥類的吸引力上面。當(dāng)鳥類追隨光源而來之后,自然無法逃脫風(fēng)葉的絞殺。
很多人對風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)都有一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)知,那就是這類風(fēng)葉似乎轉(zhuǎn)動(dòng)的很慢。可事實(shí)上,為了讓風(fēng)力發(fā)電提供充足的電流,人們專門用增速機(jī)為風(fēng)葉進(jìn)行了提速。以風(fēng)葉的重量來看,鳥類只要被吸引到風(fēng)葉附近,逃出生天的可能性自然就會(huì)無限減少。
不僅如此,當(dāng)一些風(fēng)力發(fā)電站出現(xiàn)在鳥類遷徙的必經(jīng)之路上時(shí),鳥類的遷徙也會(huì)受到嚴(yán)重的影響。雖說一般鳥類的飛行高度都在300-500米之間,而風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)的最高高度為150米,但假如鳥類選擇低空飛行覓食的話,這些風(fēng)力發(fā)電機(jī)就成了它們的“催命符”。
從這一點(diǎn)來看,風(fēng)力發(fā)電對鳥類的危害似乎確實(shí)是十分嚴(yán)重的。可任何數(shù)據(jù)都要經(jīng)過對比才更有說服力,只談傷害性不談傷害程度,絕不是正確的思維方式。數(shù)據(jù)資料顯示,每年死于風(fēng)葉下的鳥兒大概有幾十萬只,然而在其他發(fā)電方式上受到傷害的鳥類難道就少了嗎?
除去因風(fēng)力發(fā)電受到傷害的鳥類在幾十萬只以外風(fēng)電葉片制造的危害,燃料發(fā)電以及高樓幕墻對鳥類所造成的傷害更是以億為單位計(jì)算。在這樣的情況下,與其禁止風(fēng)力發(fā)電,不如將人類所有發(fā)展全部禁止?環(huán)保主義者們只看到風(fēng)力發(fā)電這件事情,有些極端了。
對氣候的危害
除了對鳥類造成危害以外,風(fēng)力發(fā)電對氣候也同樣會(huì)造成一定程度的影響。美國哈佛大學(xué)的研究人員曾表示,在風(fēng)力發(fā)電站周邊的溫室效應(yīng)要明顯強(qiáng)于其他區(qū)域,溫度提升大約在0.5℃左右。
在環(huán)保主義者看來,所有自然能量都遵從能量守恒定律。人類從大自然手中“竊取”了風(fēng)能,那么原本應(yīng)該作用在其他地方的自然風(fēng)就會(huì)失去原有的效用。這樣一來,氣溫氣候必然會(huì)受到一定程度的影響。
可事實(shí)上,這種不實(shí)的言論早已被推翻。美國哈佛研究人員給出的研究數(shù)據(jù)雖然是真實(shí)的,但那只不過是客觀存在的一種結(jié)果。不僅如此,在這個(gè)范圍內(nèi)是否還會(huì)有進(jìn)一步的影響,研究人員也并未給出答復(fù)。而環(huán)保主義者們只看到一半的消息就開始抵制風(fēng)力發(fā)電發(fā)展,明顯是不負(fù)責(zé)任的行為。
《自然·通訊》中的一篇研究就為風(fēng)力發(fā)電表示了支持。作者在這篇研究中提到:風(fēng)力發(fā)電不會(huì)對所在區(qū)域的氣候產(chǎn)生顯著影響。只要將風(fēng)力發(fā)電站所在地區(qū)以及其他地區(qū)的氣溫變化數(shù)據(jù)進(jìn)行對比就會(huì)發(fā)現(xiàn),除非風(fēng)力發(fā)電機(jī)的密度到達(dá)了一定的程度,否則風(fēng)力發(fā)電站所造成的“危害性”是完全可以忽略不計(jì)的。
從這一點(diǎn)上來看就能明白,氣候影響只不過是詭辯而已。更重要的是,任何事物都有兩面性,既然發(fā)電機(jī)能夠影響到氣候變化,我們何不想辦法讓它們改善一些特殊地區(qū)的氣候,反而一味的打壓限制它的發(fā)展呢?
如何推廣風(fēng)力發(fā)電
綜上所述,我們基本確定風(fēng)力發(fā)電的危害不過是杞人憂天而已,所以是否應(yīng)該推廣風(fēng)力發(fā)電的答案自然也就呼之欲出了。只不過究竟應(yīng)該如何推廣,如何發(fā)展,其實(shí)才是我們真正應(yīng)該注意的問題。
首先是能量轉(zhuǎn)化問題,雖說現(xiàn)如今風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為許多國家的主要電力來源之一,但這些國家都面臨同一個(gè)問題,那就是風(fēng)力發(fā)現(xiàn)的實(shí)際功效并不理想。我們舉一個(gè)簡單的例子,一座小型水力發(fā)電站能夠提供的電量,至少需要幾十臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)共同工作才有可能相提并論。
正因如此,在未來的發(fā)展過程之中,我們就可以想辦法提升一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)對外提供的電量。如果能夠突破這個(gè)技術(shù)難題,那么未來我們就可以盡可能地減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)量,利用其“質(zhì)量”來取勝。到時(shí)候即便環(huán)保主義者還想反對,可能性也不大了。
其次就是現(xiàn)如今的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化效率太低,根據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均發(fā)電效率大約在3.25%到38.475%之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他任何一種發(fā)電形式。雖說這個(gè)效率主要是受到自然風(fēng)力大小的影響,但如果我們?nèi)祟惒幌朕k法將其解決,那就只能一直處于被動(dòng)狀態(tài)之中。
事實(shí)上,在可再生能源之中,太陽能,水力,地?zé)岬榷加邢嗤娜毕荩徊贿^風(fēng)力發(fā)電的缺陷更加明顯。我們完全可以借助之前的解決經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整風(fēng)力發(fā)電未來的發(fā)展方向。這樣一來,風(fēng)力發(fā)電必然能夠更好地為人類生活提供幫助。
最后就是更多的發(fā)電可能性,我們現(xiàn)如今比較熟悉的風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)這兩種。雖然兩者各有優(yōu)勢,但都需要借助到扇葉的幫助。
以水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例,這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電前提就是風(fēng)葉對準(zhǔn)風(fēng)向,吸收風(fēng)能然后再開始之后的能量轉(zhuǎn)換。盡管它自身的發(fā)電效率的功率都要遠(yuǎn)超于垂直軸發(fā)電機(jī),可只要離開了風(fēng)葉的幫助,那么風(fēng)力發(fā)電機(jī)就毫無作用。
在這樣的情況下,震動(dòng)效應(yīng)發(fā)電的發(fā)展以及推廣就成了重中之重。很多人或許都沒有聽過這個(gè)名詞,但它所代表的科技意義絕對是劃時(shí)代的。傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電需要風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生初始能量,最終轉(zhuǎn)變?yōu)榻K端能量;可震動(dòng)效應(yīng)發(fā)電卻不需要,它的外觀就是一根棍子,只要感受到空氣中的風(fēng)力波動(dòng)變化就可以發(fā)電。
如果這樣的科技能夠普及開來,那么風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)在遇到的所有問題風(fēng)電葉片制造的危害,似乎都將迎刃而解。更重要的是,隨著這種科技的不斷簡化,人們甚至可以自行發(fā)電,而人類的日常生活也有可能因此發(fā)生巨大的改變。在這樣的設(shè)想下,如果還要禁止風(fēng)力發(fā)電的研發(fā),那無疑是極其愚蠢的行為。
結(jié)語
西方反對風(fēng)力發(fā)電,是擔(dān)心風(fēng)力發(fā)電可能造成的影響,害怕風(fēng)力發(fā)電會(huì)像煤炭和石油一樣,對自然環(huán)境造成極大的傷害。 可事實(shí)上吊車,可再生清潔能源和化石燃料能源有著本質(zhì)的區(qū)別,這種猜忌不過是徒增煩惱而已。
除此以外,這種固步自封的想法也是十分可笑的。擔(dān)心環(huán)境問題是應(yīng)該的,可也要真正了解風(fēng)力發(fā)電的本質(zhì)才行。如果因?yàn)橐稽c(diǎn)點(diǎn)的影響就直接禁止風(fēng)電發(fā)電,甚至將其歸入垃圾電的行列之中,那無疑是變相地限制了人類的發(fā)展。