人们对涡轮机仍持怀疑态度,但仍持乐观态度,因为风能有利有弊。它与太阳能和生物质能等竞争激烈。
可持续能源的未来仍然是增长最快的行业。在其他能源中,风能有机会吗?
让我们来探讨一下风能的利与弊。
优点
1.风力发电增加国内能源来源
截至2019年,风能超过水电成为美国最常用的发电来源。1).中国拥有最大比例的陆上风能。中国和美国都增加了国内风能,占全球陆上新增风能的60% (2).
政府出台了有利的政策法规,增加了国内风电的需求。
由于风力发电的成本低于海上能源,预计国内风力发电的使用将会增加。这段来自CNBC的精彩视频扩展了风力发电对我们整体国内能源生产的潜在影响:
2.风能具有成本效益
这些关键因素有助于提高风能的成本效益(3.):
- 风力发电能力正以强劲的速度增长
- 更大的涡轮机产生更多的能量,同时降低成本
- 涡轮机价格的降低推动了安装成本的降低
- 风能价格创历史新低
- 成本比化石燃料低
- 风是免费的
供应链和零部件继续降低成本,而行业继续增加就业机会。
3.风力发电创造就业机会
仅在美国,该行业预计到2050年将提供60万个工作岗位。4).
在中国、美国、巴西、欧盟和印度,有超过100万个风能工作岗位(5).创造就业机会说明了可再生能源的重要性,因为可再生能源在全球雇用了1150万人,而且人数还在增加(6).
4.风能是一种清洁能源
风力发电不会产生空气污染(7).
传统发电厂排放的有害气体会产生酸雨和烟雾;这使得它们对人类和环境都有害。
5.风能是可持续的未来
风能是太阳能的一种形式8),包括三项活动:
- 太阳不均匀地加热大气
- 地球表面及其不规则性
- 地球的自转
风力发电确实面临挑战,因为它是一个相互转换的领域(9).机械工程师和风能专家Charles Meneveau说得很好:
埃菲尔在设计以他的名字命名的铁塔时,使用了关于风速分布的基本知识。现在想象一下,设计和建造埃菲尔铁塔大小的设备,使用快速移动的部件——叶片。
虽然具有挑战性,但只要有风,风能作为一种潜在的可持续能源就会继续增长。
6.风力涡轮机可以帮助农民和牧场主
乡村地区仍是最佳风力发电地点(10).
风力发电厂的所有者可以向农民支付土地租金,为他们提供额外收入。牧场和农民仍然可以工作,因为风力发电场将占据部分土地。
缺点
1.风力发电与传统电力的可靠性竞争
虽然化石燃料会造成空气污染,但它们在为家庭供电方面是最可靠的。大约77%的美国人认为这很重要探索替代能源(11).然而,化石燃料仍然主导着市场。美国国内能源生产的大部分仍然是天然气和石油。
煤炭在减少,而太阳能和风能在增加,这使得风能仍然是未来的能源来源。
如果风能仍然是一种更便宜的替代品,化石燃料价格的上涨可能会为目前的风能提供一个机会。
2.风电场可能在地理上受到限制
当你在寻找顶级风能的优点和缺点时,你不得不提到一个不方便的事实,那就是风并不是到处都刮得足够强。
例如,在美国,大多数风能站点位于五个州(12):
- 德州
- 俄克拉何马州
- 加州
- 爱荷华州
- 堪萨斯
这些州生产了全美60%的风力发电
3.风力发电厂增加噪音和美观问题
居民们最常抱怨的是噪音。涡轮机往往位于农村社区的偏远地区。限制是缓解这些干扰的一种选择,这限制了滋扰(13).科学家乔纳森·罗杰斯在他最近的文章中进一步解释了这一点:
风力发电场通过声音发射、阴影闪烁、视觉冲击以及对鸟类、蝙蝠和其他物种栖息地的侵蚀,影响当地居民和野生动物。因此,风能开发商正投入越来越多的精力与社区合作,并允许当局减轻这些影响,并获得社区对发展活动的支持。
也就是说,通过在夜间对社区进行限制,可以减少噪音污染。在广阔的景观上,风力涡轮机也可能成为眼中钉。
4.风力涡轮机在历史上危害野生动物
风力发电导致全球蝙蝠死亡(14).
蝙蝠有助于环境的自然害虫控制。鸟类每年也会受到风力涡轮机的伤害。专家们不确定为什么会发生这些死亡事件,但他们仍在继续寻找缓解这一问题的解决方案。
5.太阳能战胜风能
太阳能解决方案的数量正在迅速增长,仅略高于风能。大多数有阳光照射的地区都可以使用太阳能。风力发电需要一个复杂的位置和合适的风速。
在风能建造更好的帆之前,太阳能将更适合大多数美国家庭使用。
常见问题
风能有多高效?
风能因其低成本和不断增加的容量而变得比化石燃料更高效。
此外,它比化石燃料清洁得多。由于目前的便利,其他能源比风能产生更多的电力,但形势正在迅速变化。本指南关于最有效的可再生能源的进一步详细说明。
风能有多清洁?
风能是一种清洁能源,因为它不排放任何有害物质,而且风是免费的!与化石燃料产生的能量相比,风能以一种更可持续的方式利用地球自然提供的资源。化石燃料需要燃烧有限的资源。
风能能为一个家庭提供足够的电力吗?
是的,风能绝对可以为一个家庭提供足够的电力,这取决于位置。普通家庭每年大约需要867千瓦时的电力,如果设置得当,风能可以承担更多的负荷(15).
参考文献
- 风力发电已超过水力发电成为美国最常用的可再生能源,来源:https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=42955
- 风电市场规模,份额行业报告,2020 - 2027。检索自https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/wind-power-industry
- 报告证实风能技术的进步将继续降低风能的成本。检索自https://newscenter.lbl.gov/2019/08/26/report-confirms-wind-technology-advancements-continue-to-drive-down-the-cost-of-wind-energy/
- 风能视觉,能源部。检索自https://www.energy.gov/eere/wind/maps/wind-vision
- 可再生能源、能源效率和弹性领域的工作(2019年)。检索自https://www.eesi.org/papers/view/fact-sheet-jobs-in-renewable-energy-energy-efficiency-and-resilience-2019
- 全球可再生能源就业岗位持续增长至1150万。检索自https://www.irena.org/newsroom/pressreleases/2020/Sep/Renewable-Energy-Jobs-Continue-Growth-to-11-5-Million-Worldwide
- 风能。检索自https://www.nationalgeographic.com/environment/article/wind-power
- 风力发电机是如何工作的?检索自https://www.energy.gov/eere/wind/how-do-wind-turbines-work
- 风能专家表示,该行业的未来需要跨学科的方法。检索自https://hub.jhu.edu/2019/10/18/charles-meneveau-future-wind-energy/
- 风能资源评估与表征能源部。检索自https://www.energy.gov/eere/wind/wind-resource-assessment-and-characterization
- 化石燃料仍在美国能源中占主导地位,但可再生能源增长迅速。检索自https://www.pewresearch.org/fact-tank/2020/01/15/renewable-energy-is-growing-fast-in-the-u-s-but-fossil-fuels-still-dominate/
- 风能被利用的地方。检索自https://www.eia.gov/energyexplained/wind/where-wind-power-is-harnessed.php
- 风力发电机环境限制的优化策略。检索自https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/we.2489
- 蝙蝠如何受到风力涡轮机的影响?检索自https://www.usgs.gov/faqs/how-are-bats-affected-wind-turbines
- 一个普通家庭需要多少风能?检索自:https://www.usgs.gov/faqs/how-much-wind-energy-does-it-take-power-average-home