風是由太陽輻射熱引起的一種自然現象。太陽照射到地球表面,地球表面各處受熱不同,產生溫差,從而引起大氣對流運動形成風。風力發電就是將風的動能(即空氣的動能)轉化成發電機轉子的動能,轉子的動能又轉化成電能。風力發電沒有燃料問題,也不會產生輻射或空氣污染,是一種綠色能源。中國陸地50米高風能可利用儲量,約為23.8億千瓦。2005-2009年,中國風電裝機容量連續5年實現翻番。2010年,新增風電裝機容量1600萬千瓦,風電裝機總量已達4182.7萬千瓦,躍居世界第一。預計2020年風電裝機容量將超過1.5億千瓦。中國可開發利用的風能儲量遠超過化石能源(煤炭、石油、天然氣)之和。
一、風電多元化利用的新思路
世界是豐富多彩的,利用風能的方式也是多種多樣的。“非并網風電”就是風電多元化利用中一朵盛開的奇葩。
所謂“非并網風電”,就是大規模、超大規模風電場所發風電,通過必要的技術創新與集成,用于能較好適應風電特性的高耗能產業,使大規模、超大規模電場風電不經過常規電網,就能夠100%的高效、低成本、低故障率全部利用。非并網風電技術主要適用于大規模、超大規模風電場。
(a) 并網風電系統結構示意圖
(b) 非并網風電系統結構示意圖
圖1并網與非并網風電系統的區別
“非并網風電”是我國在風能技術領域的原創性成果,有利于打破國外在風能領域的技術壟斷,緩解我國能源發展的重大瓶頸,可形成風電海水淡化、風煤多能源系統、風電鋁、風電不銹鋼、風電氯堿、風電多晶硅、風電油田開采等多個新興產業,并伴生出一批與其相配套的裝備制造業集群,是一條具有中國特色的,風電100%高效、低成本、低故障率、規模化、多元化利用之路。
二、讓大海(苦咸水)成為綠色淡水之源
我國人均水資源不足2400立方米,僅為世界平均水平的1/4,年均缺水400億立方米。特別是人口稠密的沿海地區,大部分城市人均水資源量低于500立方米。2/3的城