我国当前的风电事业的局限性在那里

　我国当前的风电事业的局限性在那里
　当前我国的风电事业由于政策倾斜的原因获得了极大的发展。从国外购买图纸，引进技术，几乎都在造水平轴螺旋桨式风力机。最新的报道说我国的风电是世界上并网比例最大的，然而风电天然是极不稳定的电力资源，它对电网的供电质量破坏极大。若非政策倾斜原因，并网率绝不会高。这也和大量、重复引进水平轴螺旋桨式风力机技术一样，表明我国的风电事业事实上存在着很大的局限性。
　建造于15年前的浙江临海括苍山的风电场，采用的是德国制造的在当时很先进的风力机，它的主要参数是：叶片扫掠直径为41米，在额定风速为16米/秒时额定出力为500千瓦，风机产品特性曲线显示的可以达到550千瓦。因此，可以计算出通过这台风力机叶片扫掠面积的风能功率为 3259.93千瓦，据此可以计算出这种风力机的风能利用率为0.16872当然，这其中还包括风力机的机械效率和发电机的发电效率，如果乘积为0.6，那么，这台风力机的风能转换成机械能的效率就是ζ=0.16872/0.6=0.2812 。由于这个数值是在最佳尖速比下形成的，因此可以代表水平轴螺旋桨式风力机当前能够达到的大致水平。同样是流体动能转换装置，在水力发电上幅向轴流式水轮机已经做到了流体动能转换效率大于90%，而笔者研究的一种垂直轴流体动能转换装置流体动能的转换效率也与这种水轮机相当。虽然是理论值，但实践可能取得的效果高出上述水平轴螺旋桨式风力机50%至100%是完全有可能的。由此可见，我国的风能事业存在局限性的第一个关键点是在于创新力度不足。我国关注可再生能源，尤其是风能，已经有30年了，但至今没有听说过政府有关部门向全国征集最佳风力机设计过。政府官员为了保护自己的既得利益，宁可引进国外的产品技术也不愿意向国民征集好的创新设计。至于中国的风电企业都宁可薄利多销，仿造外国产品也不愿意搞风险投资争取第一桶金。这也就是所谓的国情。而在国外，形形式式的风力机都有人在制造，以我的计算分析，一看就知道其效率不会高的风力机也有人投入大量的资金试制，因为外国企业有积年久远的争夺第一桶金的风险投资经验体会。这更证明了造成这第一个局限性是国情限制了创新技术的应用。试想，如果国产的风力机风能利用率高出进口风力机的效率50%甚至100%，将意味着什么？科技的进步和企业利益的丰厚且不说，在绿色能源的发展及降低对矿物能源的依赖就有不可估量的意义。而且本人的垂直轴流体动能转换装置也能用于水力发电，而这种发电枢纽不需要建造水库，这对保护生态环境何等重要，何况这种水力发电方式对于水力资源的利用总效率将比水库蓄能+轴流式水轮机还要高。
　对于风电并网，政府的政策倾斜固然关系重大，但有关的技术创新得不到发展也同样是风电事业发展的局限性之一。自然界的风是一阵阵的，这在根本上决定了风电天然的质量不好。如果我们能够做到大功率移相，将一部分风力机风电功率的峰值移到其余风力机谷值附近，这多少也能将风电输出网的供电质量改善一些，好在阵风的频率不是太低。移相可以用大容量电容或蓄电池，但因为功率终究太小，难以满足现实的需要。因此最好是有大功率的蓄能装置。笔者也曾研究过一种储能装置，计算表明，依照本人拙见，利用国内的最新技术可以做到储能1兆瓦小时。因此如果有更新的先进技术支持，更大些容量的储能装置是完全可以制造出来的。试想，风力机在强风是储存部分电力，输出部分电力。弱风时由电池释放电力，以填补谷电不足。这样的风力发电机组怎么会不受电网的欢迎？当然大功率的储能装置造价很高。对于西北广漠的风电场如果能配建如浙江天荒坪抽水蓄能发电站来吸收不稳定的电力，整合以后并网输出，这样的风电当然是会受到电网的欢迎的。抽水蓄能发电站需要建造条件，并且投资巨大，工程的规模也大，对于西北也许并不适用。但西北长年来出产矿物，存有大量废弃的矿洞矿井，因此可以考虑利用“地下矿洞蓄能发电方法”来储存电力，这种方法甚至优于抽水蓄能发电站。这里应用“地下矿洞蓄能发电方法”与为了调节峰谷电的大型电网调节节点时所用的“地下矿洞蓄能发电方法”应当有所不同，例如这里可以不用“可逆式水泵水轮机”，把用于水力发电的水轮机与水泵分开。由此可见，解决第二个造成风电事业发展局限性的关键也是在技术创新上。
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