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这两个问题背后,是不同国家在同一种能源上截然不同的选择,下面从具体事实一层层说起。
巨大的风力发电机轰然倒地,这类画面常被拿来说明美国加州拆除风机的情形,一些人还据此断言风电就是“垃圾电”。
可与此同时,中国每年都要投入上千亿元发展风电。
同一种能源为何得到截然相反的评价?
要弄清楚,得先看双方的数据差别,再看风电本身的技术特点,最后看各自的现实条件。
先看海外。
有媒体报道称,过去一年里,欧洲被叫停的海上风电项目已经超过10个。
2023年6月,欧洲又有一个140万千瓦的海上风电项目被叫停。
而在大西洋另一侧,美国加州早在2020年就宣布拆除460座大型风力发电机。
这两类事情要分开看:美国拆的是老旧的陆上风机,欧洲叫停的是新建的海上项目,背后原因不完全相同。
还有一组数字常被引用:据西班牙最大的风电开发商预测,到2030年,仅欧洲每年就要拆除约5700台风机。
这只是对未来的预测,不代表已经发生,但也说明,早期风电建设高峰过后,一批风机正陆续走到退役阶段。
拆、停、退役几件事叠在一起,难免让人觉得风电在西方正在“退潮”。
国内的情况正好相反。
仅2023年1月到8月,全国风电工程投资完成额就达到1149亿元,全国风电累计装机规模也已达到约3.
7亿千瓦。
一边在拆除和叫停,一边在持续加码,反差如此明显。
难道风电真是“垃圾电”,只是有人还没看清?
要回答这个问题,得先回到风电本身。
风力发电的原理并不复杂:风推动叶片旋转产生机械能,再由发电机把机械能转换成电能,最后送进电网。
整个过程不烧煤、不烧气,看上去干净又简单。
可问题恰恰出在“风”上。
风什么时候来、风力有多大,人都控制不了,这一点决定了风电天生带着难以回避的短板。
正因为风不受控制,人们很难判断风机什么时候能发电,发多少电更难预估。
电网有一条基本要求:发电和用电必须时刻保持平衡。
一种出力忽高忽低、难以预测的电源,会给电网调度带来很大压力,调度人员得随时准备其他电源顶上或让出位置。
这是风电被批评的第一个原因:不稳定。
不稳定还会直接冲击电网。
大型风电机组没有独立的励磁装置,并网时会产生相当于额定电流5到8倍的冲击电流。
对容量较大的电网来说,这股电流或许还能承受;
对容量较小的电网而言,并网那一刻就可能让电网电压大幅下降,影响其他用户正常用电,甚至威胁局部电网的安全运行。
麻烦还不止于并网的那一刻。
当风速过高,或者系统发生故障时,风电机组会从正在发电的状态突然退出、脱离电网,这同样会引起电网电压骤降。
可见,风电对电网的影响不只是“发电量不好预测”,从接入到退出,每个环节都可能制造波动,这对电网的承受能力提出了很高要求。
第二类批评集中在环境上。
有观点认为,风力发电机运转时会改变空气流动,使热量无法快速散开,在局部形成相对的高温或低温;
长期下去,还可能让周边气候变得干燥,造成水土流失,甚至改变地形地貌。
这些影响有多大,因地点和规模而异,但它们说明,风电并非对环境毫无扰动。
鸟类保护也是争议焦点。
据美国动物保护组织统计,加州每年约有40万只鸟因撞上风机叶片而死亡。
高速旋转的叶片对飞行中的鸟来说很难躲避,尤其是风机建在候鸟迁徙通道附近时,伤亡会更集中。
对重视野生动物保护的地区来说,这个数字足以让不少人对风电心生抵触。
第三个问题是寿命。
美国是较早发展风电的国家,早在1941年就研制出风电机组并接入电网,到今天已有80多年历史。
早期装下的不少风机已经严重老化,继续运转可能出现叶片断裂等安全隐患。
设备一旦到了这个阶段,与其冒险硬撑,不如拆除了事,这也是加州大规模拆机的重要原因。
拆下来的风机怎么处理,又是一道难题。
目前,风机的金属塔架和内部电气设备已经能实现较高比例的回收再利用,但长度超过40米的叶片多由复合材料制成,结构耐久、难以降解,处理起来相当棘手,已成为全球性的挑战。
风机退役越多,这个问题就越突出,这也是风电常被诟病的地方。
最后是噪音。
美国风电主要集中在西部地区,一些风电场离居民区不远,风机运转时持续发出的噪音严重干扰居民生活,引来不少投诉。
不稳定、冲击电网、影响局地环境和鸟类、设备老化、噪音扰民,这些问题叠加在一起,就构成了美国拆除风机、一些人称之为“垃圾电”的理由。
既然缺点这么多,中国为什么还要投入上千亿元大力发展风电?
首先在于地理条件。
中国幅员辽阔,地形地貌丰富多样,西北地区地广人稀,风能资源十分丰富。
这意味着风电场可以避开人口密集区,在大片空旷土地上规模化开发,许多在别国难以回避的矛盾,在这里有了腾挪空间。
数据也印证了这种布局。
2023年第一季度,全国风电新增并网1040万千瓦,其中华北、东北、西北组成的“三北”地区占全国新增装机的67.
7%。
也就是说,三分之二以上的新增风电都建在风能资源丰富、人口相对稀少的地方。
这样布局的好处很直接,风机噪音对居民生活的影响自然
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