关于我们 | English | 网站地图

  • 您现在的位置:
  • 首页
  • 新能源
  • 风能
  • 美国风能研究专家认为“中美风机发展面临相似挑战”

美国风能研究专家认为“中美风机发展面临相似挑战”

2016-03-15 09:12:40 国际先驱导报

看到大门岗楼里空无一人,记者便轻轻踩了一下油门,汽车加速向大院里驶去。突然间,一辆闪烁着警灯的车辆从身后急驶而来。正当记者车停道旁,准备向警官说明之际,高个子先生杰夫˙利文斯顿在不远处现身,他向警官挥手,示意放行。杰夫是隶属于美国国家风能研究所的里斯技术研究中心高级主管,特意前来迎接本报记者。于是,此次美国得州西部采访风能研究之旅,便这样戏剧般地开始了。

近年来,随着以化石燃料为主的国际原油市场的持续波动,世界各国对包括风能在内的绿色能源的重要性有了更进一步的认识,纷纷加大投资,使其有了较快的增长。作为能源生产和使用大国,美国的风能研究、投入及产出就呈现锐增态势。记者此行走访了美国国家风能研究所及美国风能中心,看到他们对风能的研究重视有加,且成果丰硕,而他们对加强与中国的互利共赢合作表现出强烈的兴趣,也充满了期待。

1.美风研所:风能前景光明

里斯技术研究中心此前曾是美国的一个很重要的空军基地,但这里现在已经成为美国风能研究、能源开发及诸如飓风等气候现象研究的一个中心。在杰夫的引导下,记者来到一个巨大的厂房里,只见里面摆放着各种研究设备与测算数据的特种车辆。旁边的屋子里,墙上挂着不少风能分析表。教室里,一位年轻的女教师正在给一些学生讲授风能的课题。此后,搭乘杰夫驾驶的能够抵抗飓风袭击的厚重皮卡车,记者向这里不远处的露天研究中心进发。

当天乌云密布,北风劲吹,刚刚经过大雨洗礼的荒野上坑坑洼洼,积水仍存,汽车在上面颠簸不断,艰难行驶。但抬头望去,高耸入云的风力涡轮机上的巨大叶片正欢快地旋转着,似乎很是享受。风力涡轮机一旁,插入天空的铁塔电网密布,不远处小房子里的电脑,正记录着各种数据,并会传送到基地研究室的数据库里。

离开露天研究中心,记者走进了美国国家风能研究所。该所设在得克萨斯州西北部城市拉伯克的得州理工大学校园内,迄今已经有超过40年的历史。所长梁大安是一位热情的华裔教授,他的办公桌上摆放着一个用软塑料制作的白绿相间的风力涡轮机模型。

梁大安表示,国际原油和天然气价格的下滑,的确对风能的发展造成了短期的压力。但从中长期来看,风能的发展前景却是一片光明,尤其是对当今世界两个最重要的大国美国和中国来说,更是如此。相对其他能源(如火力发电)而言,风能开发商通常签订的是长期与固定价格的卖电协议。因此,它的收益不受原材料市场影响,是一个很好的对冲风险的方法。

美国环保署署长吉娜˙麦卡锡女士今年2月下旬在休斯敦举行的剑桥能源周会议上的讲话,也印证了梁所长的判断。她表示从化石燃料向可再生能源的发展是在向更加清洁的能源转变,清洁能源列车目前已经驶离了车站。可再生能源实际上为大家提供了创新的良机,使产生污染燃料的需求减少,也使能源价格出现下跌。目前可再生能源的增长已经帮助美国全国创造了25万多份就业机会,这也是美国人希望和支持可再生能源发展的最好佐证。

未来5年内,美国预计将要安装的风能和太阳能会超过100吉瓦(1吉瓦=1000兆瓦),这将会使美国在安装过程中使用的新技术含量翻一倍,并能使电力领域二氧化碳的排放量减少10%。

梁大安认为,当前风能的主要功效是发电,它的优势是不用燃料,安装之后,可持续使用约20年。主要缺点是它的间歇性,风速太低或太高都不行。除此之外,风资源好的地方往往少有人居住,因此需要建设远程的输电线路。

他说,风电价格的进一步下降将由两个因素驱动:首先是单机效率的进一步提升和成本的降低。新的材料,优化的设计,高效的生产流程是达到这个目标的关键。中国的制造商虽然起步晚,但是可以借助国内强大的生产制造链,增强自身的竞争力。其次,提高风力发电厂的营运效率也将是未来研发的重点。进行这方面的研究需要跨学科的团队,如大气科学家、流体、机械、电子工程师都要参加进来。

他认为,作为一种无污染和可再生的新能源,风能蕴藏着巨大的发展潜力。现阶段,全球总装机容量是8990兆瓦,其中96%集中在欧洲。中国大陆、中国台湾、日本和韩国对海上风能表现出了极大的兴趣。海上风能的优势在于风资源优越,靠近人口中心,但是目前的障碍包括环境复杂,施工难度大,许可过程长,易受台风袭击。这导致它的成本比陆上风能高出许多。包括美国在内,许多国家对海上风能还在探索阶段。

2.“中美风能合作十分必要”

梁大安说,目前制约世界风能发展的主要因素是机组和传输成本。随着科技的进步,机组成本逐年下降,但是下降速度也渐渐放缓。未来大幅下降会更困难,除非有革命性的发现和发明。与此同时,缺少输电线路压制了风能的广泛开发。

“作为当今全球最大的两个经济体,中美在风能研究上加强合作十分必要,也对彼此大有裨益。”他说,在两国进行风能投资与发展的过程中,中国特别应注意知识产权的开发和保护,这样就能够逐渐建立起自己的信用。如果是共同资助的研发项目,首先确定可能产生的知识产权和它的所有权。这一点上,美国高校的要求更透明与灵活一些。如果说美国的风能市场已经被西方几大公司垄断,那么中国可以以高校风能合作为切入点,加强研发,逐渐进入当地市场,得州理工大学就欢迎与中国的风能合作。此外,如果政策允许,中国公司也可以在美国买地,独资设立风力发电园。

他认为,中国风机制造商的挑战与国外制造商是相似的:提高整机效率,降低成本,有效并网。应对这些挑战不但需要企业对研发的投入,也需要政府政策导向和高校的资源配合,以避免粗放、盲目性发展。风能虽然属于清洁能源,但开发也应该考虑项目对环境和生态的负面影响。美国和欧洲在噪声、野生动物及农业用地方面已经做了大量的研究,这些值得中国借鉴。

目前,风研所和中国在风能研究方面的合作还在起步阶段。梁大安说,风研所正在和一家中国国内的大型风机制造商合作,风研所和中国可以有多层次及多渠道的合作,希望和中国的高校和研究院发展学术交流、人员互访,增强知识和技术的互补。风研所也欢迎中国国内的学生来得州理工大学风研所攻读风能有关的学位。现在,得州理工大学加大了对技术转让和商业化的重视。因此,风研所特别希望和中国国内的风机制造商和运营商能够开展联合研发,以提高他们的市场竞争力。

3.风车博物馆:科研与科普并行

风能的作用和效果正在美国不断深入人心。在拉伯克市市郊,还有一个占地11万平方米的美国风能中心,它实际上是一个颇具美国特色的风车博物馆。见到记者后,馆长哈里斯先生便亲自担当起了导游与解说员。

哈里斯先生曾是得州理工大学员工,从上个世纪60年代起便潜心研究风车。1993年,他和醉心于研究收集风车的沃尔夫女士联手,共同建起这家风车博物馆。进入博物馆内部,一百多个大小不一、形态各异、材质不同的风车便映入眼帘,这些风车或木制,或铁质,历史悠久,非常珍贵。它们的一个共同特点就是借助风力作为动力(风电机),来向牧场或居民提供使用的淡水。它们属于不同年代,有些甚至可以追溯到上个世纪20年代。特别使人印象深刻的还有馆内一幅讲述风车历史的巨大彩色壁画——总面积竟达510平米。

来到宽敞开阔的博物馆院落,60个风车高高矗立在绿色的土地上,其中一个是美国最古老且最大的木制风车。在风车里顺眼望去,远处一个50米高的白色风力涡轮机特别抢眼。哈里斯先生说,这是维斯塔斯V47型风力涡轮机,功率为660KW,其常年生产的电力除了能满足博物馆平时的用电外,多余的电力还会卖给当地的电网。稍后,哈里斯先生还特意带记者参观了博物馆后院的废旧风车存放地。平时,当风力涡轮机的叶片在旋转时,会感受其巨大与威力,而此刻看到躺在大地母亲怀抱里的巨大叶片时,心灵还是会受到强烈的震撼。

如今,哈里斯先生的美国风能中心不仅供普通游客参观,也供来自得州理工大学风能专业的师生来研究学习。巨大的白色风力涡轮机随风起舞,像希腊神话中的阿波罗一样,为人间带来光明。




责任编辑: 李颖

标签: 美国国家风能研究所 中美风能合作

更多

行业报告 ?