風能:但求好風憑借力
在多數(shù)人眼中,風能只是輔助能源,用它來發(fā)出的電并不很靠得住。因為要看天的臉色行事,發(fā)電能力的多寡取決于自然界,倏忽其來,倏忽其去,不可預測。
在地球的表面,由于各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同,因而引起各地氣壓的差異,在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動,就是人類可加以利用的風。大量空氣流動所產(chǎn)生的動能很可觀,具體某處風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數(shù)。據(jù)估算,全世界的風能總量約1300億千瓦。
如此巨大數(shù)字當然要讓它更加靠得住。現(xiàn)在,能源規(guī)劃人員已在制定策略,力求讓風力發(fā)電變得更加穩(wěn)定,使人們知道真正使用上風電其實離我們并沒那么遙遠。
風忽起忽散,能量亦忽漲忽落,想把這種間歇性加以平衡,研究人員認為最好的辦法是將不同區(qū)域用計算機網(wǎng)格技術(shù)加以連接。據(jù)全球綠色建筑環(huán)境咨詢公司的執(zhí)行合伙人喬治·凡霍森稱,他們建立了一個監(jiān)測系統(tǒng),可觀察風在不同區(qū)域的狀態(tài),再利用數(shù)據(jù)、計算機模型、實用程序,將某一地區(qū)的多余風電分流到匱乏地區(qū),就像對待常規(guī)電流與水流那樣。
這并非異想天開,而是得到科學支持的一項戰(zhàn)略性行動。斯坦福大學最近的研究發(fā)現(xiàn),當許多風電場通過網(wǎng)格連接在一起時,產(chǎn)生的電力中約有三分之一的部分,可以作為提供24小時電力的可靠來源。而剩下的“不可靠”風力同樣大有用途,例如可為電動車充電或制造氫運輸燃料之用。
特拉華大學在今年春季發(fā)表的研究報告認為,一個連接著東海岸線風力發(fā)電機的近海區(qū)域網(wǎng)格系統(tǒng),其可提供相對穩(wěn)定的電力輸出達5年以上,且這期間電力并不會呈現(xiàn)漸漸變?nèi)醯内厔。研究人員表示,美國東部風暴非常具有代表性的沿海岸線移動,如果能連接上海上風力發(fā)電場,整套系統(tǒng)的功率會更加穩(wěn)定。
若是由此將如意算盤全部打在風能的身上,恐怕有點期望過高。因為即便是最“聰明”的網(wǎng)格系統(tǒng)還是有其局限性。據(jù)最樂觀的預測估計,在2030年前,風能可為我們的星球提供30%的電力,核能、水能、太陽能則是另一部分必要的補充能源。
但在另一方面,風能發(fā)電所用渦輪機技術(shù)也正在迅猛發(fā)展,目前最新型的渦輪機,已能生產(chǎn)出低于每千瓦時5美分的無污染電力。顯而易見,將風電束之高閣而對越來越少的非可持續(xù)能源孜孜以求,實在不是明智之舉。