风能:但求好风凭借力
在多数人眼中,风能只是辅助能源,用它来发出的电并不很靠得住。因为要看天的脸色行事,发电能力的多寡取决于自然界,倏忽其来,倏忽其去,不可预测。
在地球的表面,由于各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,就是人类可加以利用的风。大量空气流动所产生的动能很可观,具体某处风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦。
如此巨大数字当然要让它更加靠得住。现在,能源规划人员已在制定策略,力求让风力发电变得更加稳定,使人们知道真正使用上风电其实离我们并没那么遥远。
风忽起忽散,能量亦忽涨忽落,想把这种间歇性加以平衡,研究人员认为最好的办法是将不同区域用计算机网格技术加以连接。据全球绿色建筑环境咨询公司的执行合伙人乔治·凡霍森称,他们建立了一个监测系统,可观察风在不同区域的状态,再利用数据、计算机模型、实用程序,将某一地区的多余风电分流到匮乏地区,就像对待常规电流与水流那样。
这并非异想天开,而是得到科学支持的一项战略性行动。斯坦福大学最近的研究发现,当许多风电场通过网格连接在一起时,产生的电力中约有三分之一的部分,可以作为提供24小时电力的可靠来源。而剩下的“不可靠”风力同样大有用途,例如可为电动车充电或制造氢运输燃料之用。
特拉华大学在今年春季发表的研究报告认为,一个连接着东海岸线风力发电机的近海区域网格系统,其可提供相对稳定的电力输出达5年以上,且这期间电力并不会呈现渐渐变弱的趋势。研究人员表示,美国东部风暴非常具有代表性的沿海岸线移动,如果能连接上海上风力发电场,整套系统的功率会更加稳定。
若是由此将如意算盘全部打在风能的身上,恐怕有点期望过高。因为即便是最“聪明”的网格系统还是有其局限性。据最乐观的预测估计,在2030年前,风能可为我们的星球提供30%的电力,核能、水能、太阳能则是另一部分必要的补充能源。
但在另一方面,风能发电所用涡轮机技术也正在迅猛发展,目前最新型的涡轮机,已能生产出低于每千瓦时5美分的无污染电力。显而易见,将风电束之高阁而对越来越少的非可持续能源孜孜以求,实在不是明智之举。