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風能資源利用情況是怎樣的?

目前風能資源利用的主要形式主要分為以下四個方面。

1.風帆助航

風能利用已有數千年的歷史,最早的利用方式是“風帆行舟”,利用風力使船只在海面上航行,如圖7.10所示。哥倫布、麥哲倫以及中國的鄭和等的遠洋航行使用的船只都是帆船。在現代,隨著電子計算機和自動化技術的發展,用計算機自動控制風帆的操縱及風帆與動力裝置的優化配合已經成為現實,為風帆船的發展提供了有力的支持。20世紀80年代,日本建造的“新愛德丸”風帆油船是世界上第壹艘實現非人工操帆的風帆船,該船投入營運以來,取得了節省燃料費50%的目標。我國近年來對風帆船的研制也已取得了初步的成果。

圖7.10 風帆助航

2.風車提水

利用風車提水可以治理山丘區坡耕地和解決人畜飲水問題,既經濟又環保。我國現有耕地18億畝,灌溉面積僅為耕地面積的壹半左右,因為幹旱缺水等原因,60%的耕地屬中低產田。中低產田的現狀都是依靠自然,風調雨順則好,壹遇到連旱則大幅度歉收或絕收。利用當地豐富的風力資源,用風力提水設備將井裏或低窪地的水提升到田裏,既不用油又不用電,政府壹次性投資,百姓終身受益,可謂壹舉兩得。

3.風力制熱

隨著人民生活水平的提高,家庭用能中熱能的需要越來越大,特別是在高緯度的歐洲、北美,取暖、煮水是耗能大戶。為了解決家庭及低品位工業熱能的需要,風力制熱有了較大的發展。

4.風能發電

近百年來,荷蘭、西班牙和希臘等國的鄉村居民都會利用風車來發電。圖7.11為風能發電。但是利用風車進行風能發電既不穩定也不可靠,所以,當其他有效動力資源壹出現,風車的地位隨即被取代了。

圖7.11 風能發電

近年來,由於傳統燃料價格上漲,導致人們嘗試發展其他更好的方法利用風力。風力雖不很穩定,但是比其他動力資源要來得便利,因為風向自由、清潔,不會產生不良的副作用,例如,不會產生有毒的廢物等;而且風源源不絕、供應不斷。這是由於太陽照射局部的地球表面,使大氣壓力因地球表面的溫差而異,以致空氣因壓力差而流動;所以只要有太陽的照射,風就會不斷地吹。現代風力機使得持續穩定地利用風能成為可能。

風能應用潛力比較大。與常規能源相比,風能可收集的密度較低,但是從長遠角度考慮,風能對全球環境、經濟、社會、能源的可持續發展起著重要的作用。