風能不僅是大自然對人類的饋贈,也是一種取之不盡的無污染能源。風力發(fā)電是所有發(fā)電方式中最簡單、最方便的。與火力發(fā)電不同,它不需要燃料;與水力發(fā)電不同,它不需要建壩蓄水。今天我們介紹下海上風力發(fā)電廠與陸地風力發(fā)電廠的選址問題。
風力發(fā)電機工作原理與電風扇的運行原理基本相似,不同的是,一個是依靠電機的功率,另一個是依靠風力。風力發(fā)電站按地區(qū)可分為陸上風力發(fā)電廠和海上風力發(fā)電廠,兩者都有各自的優(yōu)勢和劣勢。從建設(shè)的角度來看,陸上風力發(fā)電廠的選址更為嚴格。
首先,選址要有豐富的風能資源,一年四季都有很多風天,風速的大小和穩(wěn)定性也非常重要。風速不能低于3米/秒,否則就沒有發(fā)電價值。不得高于25米,否則會造成長期滿負荷發(fā)電,影響風機的使用壽命。
其次,我們應(yīng)該選擇地形開闊的地方。由于風在遇到障礙物時會消耗能量,所以最好建在開闊的地方,這樣可以有效提高風力發(fā)電的效率。但不能建在機場附近,因為這樣會影響飛行安全。
最后,要注意規(guī)避各種風險:
1、地震風險。中國的陸上風力發(fā)電站大多建在西部和北部地區(qū),這些地區(qū)的地震風險等級很高。一旦發(fā)生地震,相關(guān)的風電設(shè)備如地基、錨桿或基礎(chǔ)環(huán)就會被損壞,從而導致塔筒設(shè)備中的上部結(jié)構(gòu)墜落,造成巨大損失。
2、火災風險。由于風電設(shè)備中的發(fā)電機組一般處于高處,一旦發(fā)生火災,普通的消防水槍根本無法撲滅,只能等其自行熄滅,損失也很大。
3、雷電風險。風力發(fā)電機組的葉片很容易被雷電擊中。一旦被雷擊中,輕者可以修復,重者需要整體更換。
目前,隨著不可再生能源的日益緊缺,各國都在大力發(fā)展風力發(fā)電。相較于陸上風電廠建設(shè)所需的嚴格限制,海上風力發(fā)電廠已逐漸成為未來的發(fā)展趨勢。2019年,中國也制造了10兆瓦的海上風力發(fā)電機組。優(yōu)點是不占用土地資源,地形開闊,但也有缺點,就是成本相對較高,設(shè)備容易被海水腐蝕,維護成本也高。
海上風力發(fā)電廠的選址要注意避開高密度的鳥類使用區(qū),包括遷徙路線;還要注意照明問題,避免在窄頻帶之內(nèi)有居民區(qū),一般是在渦輪機的西南方和東南方出現(xiàn)陰影閃爍的頻率較高。同時風機結(jié)構(gòu)的堅固性要求極高,海上風力發(fā)電機組要適用海上風場場址的極端風況等條件并符合環(huán)境參數(shù)的要求。
總之,風力發(fā)電非常適用于常年風速較大的地區(qū)和沿海水域,以及缺水、缺燃料、交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地區(qū)。在海上風力發(fā)電廠的選址上要慎重,不僅要保證效率,更要保證安全。