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王国强:中国大规模风力发电的分布地区以及前景展望

好趣网 2022-03-19

  中国大规模风力发电的分布地区以及前景展望

  文章作者:黑龙江省哈尔滨市平房区东北轻合金有限责任公司薄板分厂

  王国强

  (本人原创)

  一、大规模风力发电必须要克服对电网的冲击性

  说一千,道一万,不克服大规模风力发电对电网的冲击性,大规模风力发电是搞不起来的,假如真的搞起来了,那么,中国西北地区和华北地区的电网就会完了。

  二、搞大规模风力发电的受限制地区

  1.只能在风能最丰富区和风能丰富区搞大规模风力发电

  过去,把中国按风能大小分为四类地区,风能最丰富区,风能丰富区,风能可利用区,风能贫乏区,其中,只有风能最丰富区和风能丰富区这二类地区的局部地区能搞大规模风力发电。(1)风能最丰富区:主要分布在内蒙古的北部,新疆的几大风口处,东海的海岸线附近。(2)风能丰富区:主要分布在内蒙古中部和南部地区,东北平原的松嫩平原和三江平原,大兴安岭的局部地区,辽宁,河北,山东,江苏,广东,海南六省的沿海地区,西藏高原的北部地区,但是,对于上述地区,也存在一些地区无法搞大规模风力发电这个问题。

  2.为什么在风能最丰富区内和风能丰富区内,有些地区不能搞大规模风力发电

  (1)在西藏高原的北部地区,有一片风能丰富区,但不能搞大规模风力发电

  西藏地区平均海拔是四千六百多米,西藏地区北半部的平均海拔会高出四千六百多米,在五千米以上的藏北高原,不能搞大规模的风力发电,汉族人若要登上海拔五千米以上的高原,非常容易得这样或那样的疾病,藏族人虽说比汉族人耐高原缺氧的能力强,但在海拔五千米以上的高原上,他们干活也困难,要考虑他们的身心健康,而且,这片土地四周都是人口稀少之地,没有太多的消费人口,发出的电必须远远输送,去寻找消费人口,这种远远输送不值啊。

  (2)在浙江,福建这两省海岸线附近的风能最丰富区,在海南,广东这两省沿海地区的风能丰富区,不要搞大规模风力发电了

  这些地区,好刮台风,台风对风力发电机的危害极大,当然就不要搞大规模风力发电了。

  (3)在江苏省沿海的风能丰富区,不要搞大规模的风力发电了

  江苏北部的沿海地区,人口不算多,这主要是由于历史上黄河入黄海,带来了泥沙,当黄河改道入渤海后,在雨水和海水的侵蚀下,泥跑到海里了,沙子却留在了陆地上,而且,由于海拔太低了,有的地区地下不深处就有海水侵蚀而来的咸水,人们无法在这片土地上种庄稼,这片土地荒了,但这片土地却成了宝地,成为了野生动植物的家园,搞风力发电,会破坏野生动植物的正常生存,大型风力发电机所发出的隆隆声音属于人造声音,对于动物来讲,它们不会怕大风的吼叫声、大雨的落地声、惊雷声、波浪拍岸声、瀑布坠水撞击岩石的声音、大江大河在落差很大的山谷之中的奔腾咆哮声等等自然声音,因为这些自然声音已经存在几十亿年了,它们习惯听这些自然声音了,它们适应了这些自然声音了,它们嘴上说不出来但脑子里也弄懂了这些自然声音的真正含义了,但是,对于火车的鸣叫声,高音喇叭的广播声,大型风力发电机桨叶发出的隆隆声,高压线的叫声等等人造声音,它们只是在最近几十年或最近几百年才能听到,它们会不适应,对于这些人造声音,它们弄不懂这些人造声音到底是什么声音,它们弄不懂这些人造声音对它们是否有危害,它们会害怕这些人造声音,特别是鸟儿在孵蛋时会更害怕这些人造声音,因为它们弄不懂这些人造声音会对它们的后代有何不利影响,所以,在江苏北部的沿海地区并不适合于搞大规模风力发电。

  江苏南部的沿海地区,人口密度比江苏北部的沿海地区大,也不适合于搞大规模的风力发电。

  (4)山东、辽宁、河北这三个省的沿海地区也不适合于搞大规模的风力发电

  这三个省的沿海地区,人口密度太大了,村庄连着村庄,城市与城市之间的距离并不遥远,大型风力发电机有噪声,还会对自然景观有不良影响,在人口稠密区不宜安装大型风力发电机,这三个省的沿海地区还有这个特点,就是不仅人多,而且动物也多,为什么会人多?这是因为本身常住人口多,还有旅游观光的流动人口,大家都喜欢看大海,要看一下大海与陆地之间的区别,这谁也挡不住,大型风力发电机会发出严重的噪声,会降低人们看大海时的愉快心情,不能用大型风力发电机拦住人们要看大海的愿望。为什么动物会多?这是因为有些动物喜欢到大海中捕食,但是,在繁殖后代的时候,在休息的时候,必须回到陆地,而且,不能回到陆地的腹地,这太远了,这也太累了,只能回到距海岸线不远的陆地,例如:某些海鸟。在这三个省的海岸线附近,海鸟等一些动物比较多,要考虑这些动物的生存安全,要考虑这些动物的生活习性。

  (5)在东北地区的松嫩平原上和三江平原上,不适合于搞大规模的风力发电工作

  在松嫩平原和三江平原上有风能丰富区,松嫩平原多半面积是人口密集的农业区,少半面积是人口稀少的湿地,在农业区搞大规模的风力发电,大型风力发电机发出的隆隆声会影响人们的生产和生活,另外,架线,安装风力发电机也会占用耕地面积,会出现争好地现象。

  在松嫩平原上,也有少部分地区是自然湿地,自然湿地是宝地,为什么是宝地?因为抚养的野生动植物种类繁多,特别是著名的丹顶鹤在夏季之时就在宝地上生存,若要搞大规模的风力发电,那大型风力发电机桨叶转动的隆隆声,把丹顶鹤以及其它许多种野生鸟吓坏了怎么办?

  在三江平原,有一半是耕地,有一半是自然湿地,在自然湿地搞大规模风力发电,会引起众多野生动植物的烦恼。在耕地上也搞不起,因为今日虽说是机械化耕作,人口稀少,但是,未来,随着石油,天然气,煤炭等矿产能源消失,很可能不存在机械化耕作了,很可能是人力加畜力的耕作,人力加畜力的耕作就会变成人口稠密区。

  (6)搞大规模风力发电不适合于大兴安岭的局部地区

  在大兴安岭地区,有一片风能丰富区,做为山区和半山区而言,不论风大风小,会出现风的质量不高的情况,风撞山坡,风越过大小高低不等的山头,由于地面高低不平,会产生风向不稳,风速不稳的情况,这种风可以讲是窝风乱涌,不利于风力发电,只有在大平原上和海拔较低的大高原上,才会出现长风浩荡的情况,长风浩荡就是出现了风向较稳,风速较稳,风力较大的情况。

  (7)搞大规模风力发电,并不适合于属于中国的大海

  大海上风能资源比较丰富,与陆地相比,属于风能最丰富区或风能丰富区。

  在东海和南海,虽说年平均风速很大,但经常刮台风,就不要搞什么大规模风力发电了,那强大的台风会把大型风力发电厂摧毁,让大型风力发电厂变成负能源工厂。

  在中国的渤海,由于渤海是内海,风力并不很大,都有可能小于山东半岛和辽东半岛的局部地区,在渤海中建大型风力发电厂,应该是吃亏的。

  在中国的黄海,从普遍性上讲,风力会大于渤海,但会小于东海,风力发电机必须建立在这种基础上,海水的深度在十米到十五米之间,海水太浅了不行,海水太浅了表面上给人的印象会是很行,但实际上不行,大型风力发电机的零件会很重,重到一吨以上甚至几吨,海水浅了,装大型风力发电机的船会走不动,会搁浅,载重汽车在浅水中也无法走,当然,也可以把海底的通道挖深,便于运大型风力发电机的船只通过,也可以把海底铺平之后再铺上石头,修成公路,便于运大型风力发电机的载重汽车通过,但是,这会导致成本很高,通过之后风力发电会无价值,因为挖深海底或在海上修公路的成本太高了,维护起来的成本也会太高了,这就导致在黄海的浅海区修大型风力发电厂不值得。

  在黄海的深海区,也不适合于修大型风力发电厂,五十米左右的海水深度,在加上河流注入可能有泥沙的情况,风力发电机的底座,电线杆子的下部,都深入到那么深的海底,有必要吗?海水太深了,潜水员下潜不了的深度必然会导致大型风力发电机底座的安装位置会有这样或那样的不合理因素,何况黄海的风力较东海差一些,东海由于台风太多不能搞大规模风力发电,那么,虽然台风少,但风力不及东海的黄海有必要搞大规模风力发电吗?

  三、搞大规模风力发电比较适合的地区

  当然,1.是内蒙古的大草原和大戈壁。2.是新疆的九大或十大风口。3.是甘肃的大戈壁和大草原。4.第4个地区目前叫不准,但是,有一点可以叫准,第4个地区搞大规模风力发电的装机规模会不大。

  总之,在大戈壁或大草原上,由于生物物种的种类比较少,修建大型风力发电厂不会对生态环境构成特别大的危害,更主要的原因是这三个自治区和省的风力资源丰富,过去,比较正确的观点认为中国能搞大规模风力发电的地区有几个,第一是内蒙古,第二是新疆,第三是黑龙江,不过,这里要提一个小争议,那就是,第一是内蒙古,第二是新疆,第三是甘肃,为什么甘肃会超过黑龙江,因为虽说黑龙江风力的潜力比甘肃大一些,但是,搞大规模风力发电,在黑龙江省搞,不占耕地就占湿地,这难办,在甘肃省搞大规模风力发电,不占大戈壁就占大草原,这好办。

  黑龙江省的年降雨量相对多,地表径流多,农田和湿地比较多。甘肃省西北部的年降雨量相对少, 大戈壁和大草原比较多。

  四、搞大规模风力发电的最大装机规模是多少

  比较乐观的估计是在五亿千瓦到十亿千瓦之间,最终,这种发电量每年会是多少呢?折合成水电,大概相当于每年水力发电的几千亿度电,未来,中国水电每年最大限度的发电量能是多少度电呢?大概每年能发出两万亿度电,未来,每年中国能源百分之九十以上就靠这两万几千亿度电了,还有百分之十以下是要靠生物质能,这到底是多还是少?当然,会比今日每年以石油,天然气,煤炭等矿产能源为主的能源结构所发出的能量少,但是,要比1949年之前中国每年能源产量多出很多,比今日少不要紧,只要是精打细算,会过日子,在好的社会制度下,中国人是能幸福生活的。

  有的人把一些不是一次性能源的事物看成是一次性能源,这从长远上看是站不住脚的,并不是人的主观想法会决定客观上的道理,而是客观上的道理会决定人主观上的想法。

  把最大规模的风力发电的装机容量搞起来,需要多大面积?需要十万平方公里到三十万平方公里之间的面积,你不要看大,事实上,大型风力发电机彼此之间有一段距离,在大型风力发电机彼此之间的空地上,可以是草原,可以放牧,真正是由于风力发电机的底座,电线杆子的底座,安装变压器设备的底座,通向风力发电机的道路等风力发电设备和设施所占的面积并不大,只会占到五千平方公里到一万五千平方公里之间,其中,道路会占一大半。

  中国大规模风力发电的最大装机容量是多少呢?在这个问题上,远没有中国水力发电最大装机规模那样清楚,有2.3亿千瓦之说,有2.5亿千瓦之说,有4亿千瓦之说,有比较乐观的10亿千瓦之说,但无论怎么说,最终,中国每年风力发出的电都会远远小于中国每年水力发出的电,因为风力发电会经常不能满负荷工作,但却会经常处在半负荷或无负荷工作状态,这是因为风有时大时小,时有时无的特点。

  虽说内蒙古,新疆,甘肃这三个地方的局部地区可以讲是长风浩荡,但是,在一年之内,风的变化性还是有的。

  目前,许多大型风力发电机的桨叶是用碳纤维增强塑料做成的,这种塑料很轻,也很结实,这种塑料非常适合做大型风力发电机的桨叶,这种塑料把大型风力发电机的单机装机容量搞到了一千千瓦以上,但是,随着石油的消失,石油类的塑料产品也会消失,将来,不会有这么好的塑料了,将来,最好的大型风力发电机的桨叶应该是由超硬铝合金制成,相对于碳纤维增强塑料而言,超硬铝合金的缺点是比重大一些,结实程度小一些,优点是超硬铝合金便于回收利用,所产生的垃圾会没有,当然,用超硬铝合金做大型风力发电机的桨叶,单机的装机容量就搞不到一千千瓦以上了,只能搞到十千瓦到一百千瓦之间,因为超硬铝合金没有碳纤维增强塑料结实,桨叶不会做的太长,本身也相对重,发电效率会下降。

  在石油类产品消失的未来,用超硬铝合金做大型风力发电机的桨叶还有一个好特点,就是超硬铝合金有一定的塑性,不会突然间断裂,超硬铝合金在自身有毛病时会是先变型弯曲,变型弯曲一段时间之后才会断裂,人们看到变型弯曲的超硬铝合金之后,就会注意安全了,就可以更换了,这不会砸死人。

  但是,做大型风力发电机桨叶的碳纤维增强塑料却没有值的一谈的塑性,碳纤维增强塑料在自身有毛病时不会先变型弯曲,会突然间断裂,从空中掉下来,如果人赶得太巧了,会砸死人。

  到什么时候就讲什么话,今日,石油类的产品多,碳纤维增强塑料多,就比较适合用碳纤维增强塑料做大型风力发电机的浆叶,一、二百年后的未来,石油类的产品少了,碳纤维增强塑料少了,到了那时,就比较适合用超硬铝合金做大型风力发电机的浆叶了。

  搞大规模风力发电,无论如何也要精打细算,会过日子,不能偷工减料,故意降低风力发电各种设施和设备的质量,要尽可能延长风力发电各种设施和设备的使用寿命,对于设备来讲,哪个零件坏了就要换哪个零件,不能因为一个零件坏了就把整个设备换了,换成新的,决不能象今日那样,明明历史上由砖,由土为主要原料的三合土组成的建筑物使用几百年都没事,明明今日由砖、水泥、钢筋组成的建筑物使用几百年或上千年都没事,但却硬说只有七十年寿命,强行拆除某些处在幼年,少年或青壮年阶段的建筑物。决不能象今日这样,明明在中国历史上,有的汽车跑过二百万公里以上,从二十世纪五十年代跑到了二十世纪八十年代,但是,今日,政策上却强令汽车十年八年就报废,如果把今日这种为了生产的数量多而不惜降低产品质量和强行缩短产品使用寿命的意念强加在搞大规模风力发电上,那么,大规模风力发电就会搞不起来了,因为投入的成本太高了,投入的能源太多了,搞起来没有价值,产不出多少净能源,风力发电的成本会比水力发电的成本高出很多,风力发电满足人们的理想程度会比水力发电低出很多,所以,搞大规模风力发电必须是精打细算,会过日子,才能产出数量可观的净能源,这个净能源就是把风力发电的规模搞成最大,搞成装机容量是在五亿千瓦到十亿千瓦之间的最大规模,能产出数量可观的净能源,这个净能源就是每年中国会净得到几千亿度电。

  偷工减料或者强行缩短产品的使用寿命,这是为了生产数量多而生产,这是为了利润收入多而生产,这不是为了提高人民生活水平而生产,这不是为了人民得到实惠利益而生产,把这种生产目地不纯的生产观念强加在搞大规模风力发电上,那肯定不行,那可以讲你一百个放心吧,那一百个不行,若说行,那也是政策扶植下的行,那也是风力发电厂的人和生产风力发电设备工厂的人,在各自利益的驱使下硬说的行。

  大规模风力发电的特点就是投入的成本高一些,产出的净能源少一些,需要精打细算,会过日子才能搞好大规模风力发电,同时,大规模风力发电要尽可能不与生态保护和人们的生产和生活发生太大的矛盾,为什么不能占湿地,就是因为大规模风力发电要给生态保护让路,为什么不能占耕地,就是因为有耕地的地方也是农业人口的密集区,大规模风力发电要给人们的生产和生活让路。

  文章完成时间:2011年3月

  文章补充内容和修饰用词用字的时间:2017年11月

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