傳統(tǒng)的化石能源對環(huán)境會造成污染而且目前傳統(tǒng)的化石能源還面臨著枯竭的威脅,為了應(yīng)對能源枯竭的威脅,世界各國近幾十年來在努力尋找能夠替代化石能源的新能源,風(fēng)能、太陽能、核能、生物質(zhì)能等等紛紛登上歷史舞臺。這些新能源都被稱作清潔能源,因?yàn)樗鼈冊谏a(chǎn)或使用過程中產(chǎn)生的溫室氣體和污染物都大大低于化石能源。
未來20年,將是各種新能源與傳統(tǒng)能源同臺競技最為激烈的20年。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,推動新能源不斷突破已有的效率極限,使之更加高效、清潔和人性化。這場競賽,也很可能會催生新一輪的產(chǎn)業(yè)革命。
產(chǎn)業(yè)革命關(guān)鍵在于技術(shù)裝備革命。國務(wù)院副總理李克強(qiáng)在最近連續(xù)發(fā)表講話,強(qiáng)調(diào)新能源引領(lǐng)著新一輪產(chǎn)業(yè)革命的方向,蘊(yùn)涵著巨大的市場空間。他認(rèn)為,把新能源提高到國際競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)的位置,抓住時(shí)機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是應(yīng)對危機(jī)的重要舉措。
20年之后,當(dāng)最后一噸煤燒完,地球會陷入黑暗嗎?至少丹麥?zhǔn)遣粫?,因?yàn)槟菚r(shí),這個國家的超過50%的電力來自風(fēng)車的轉(zhuǎn)動。歐洲的其他國家也不會,因?yàn)樗麄兌加?jì)劃建立多個大型海上風(fēng)能發(fā)電場,這些不停轉(zhuǎn)動的風(fēng)機(jī)為歐洲提供源源不絕的電力。
在探尋新能源過程中,倘若充分利用風(fēng)能資源,滿足全球電力需求綽綽有余。但是,巨大的風(fēng)資源并沒有得到多少實(shí)質(zhì)的應(yīng)用,風(fēng)能發(fā)電一直被當(dāng)做替補(bǔ)能源,發(fā)展速度緩慢。即使在風(fēng)能發(fā)電倍受重視的德國和西班牙,風(fēng)能發(fā)電也才剛剛滿足該國7%和10%的電力需求。
雖然隨處可見的大小風(fēng)能發(fā)電機(jī)讓丹麥成為風(fēng)車之國,也招攬了不少游客。但是已經(jīng)有人對大規(guī)模陸上風(fēng)能發(fā)電場提出了質(zhì)疑——不但影響觀瞻,而且占地面積大。另外,在歐洲,良好的陸上風(fēng)能發(fā)電資源越來越少,即使全部開發(fā)也很難滿足用電需求,開發(fā)成本也越來越高。
前幾年對風(fēng)能發(fā)電關(guān)心不多的美國也表示,美國近海/離岸風(fēng)能發(fā)電儲量可以滿足全國的電力需求。2009年5月,在德克薩斯州修建的全美最大的海上風(fēng)力發(fā)電場的提案獲得批準(zhǔn)。
中國海上風(fēng)能儲量約為7.5億千瓦,相當(dāng)于陸上風(fēng)能發(fā)電儲量的3倍。2007年中國第一個海上風(fēng)能發(fā)電場籌備,預(yù)計(jì)2010年能建成。
相比陸上風(fēng)力資源,海上風(fēng)資源有幾點(diǎn)優(yōu)勢:海上年平均風(fēng)速比陸上年平均風(fēng)速高25%以上;海平面的粗糙度比陸上小,風(fēng)切變小,故可以在較低高度獲得更大的風(fēng)速;海上風(fēng)能發(fā)電場湍流強(qiáng)度小,具有穩(wěn)定的主導(dǎo)風(fēng)向,作用在風(fēng)機(jī)的疲勞載荷小。
海上風(fēng)能發(fā)電場投資成本一般比陸上風(fēng)能發(fā)電場高出1倍以上,其中基礎(chǔ)、安裝、維護(hù)以及電網(wǎng)接入成本都高。隨著陸上風(fēng)能發(fā)電場開發(fā)的增多,剩下的劣質(zhì)資源增多,導(dǎo)致成本上漲。這時(shí),海上風(fēng)能發(fā)電成本高的劣勢減少,開辟海上風(fēng)能發(fā)電是大勢所趨。