风力发电是新能源发电中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化前景的发电方式。大力发展风电，保护我国能源安全和大气环境成为时下人们关注的热点。在今年的“两会”上，全国政协委员、内蒙古自治区政协副主席、内蒙古大学许柏年教授提出了关于加快风电发展的提案。日前，记者就有关问题采访了许柏年教授。

　　记者：能源与环境的可持续发展是经济发展的关键。请您从这两方面简单介绍一下当前我国能源的发展状况。

　　许柏年：我国经济发展已进入新一轮重工业化时期，能源、原材料和制造工业增长速度加快导致经济消耗弹性系数不断扩大。中国地质科学研究院发布的报告中指出，除煤炭外，我国主要矿产资源都已告急。能源问题引发的中国经济增长成本将加大，必须高度重视我国的能源安全问题。

　　而我国能源品种构成中，优质能源比例很低。目前，煤炭消费量已占我国一次能源消费总量的75％以上，近乎世界同类平均值的3倍。每年由此产生的粉尘和二氧化硫的排放量十分惊人。

　　记者：大力开发风能资源能缓解能源和环境压力。目前国际、国内风电的发展状况如何，我国开发风能的条件如何？

　　许柏年：风力发电近年来在国际、国内得到了长足发展。1996年至2002年世界风电装机总容量由607万千瓦增至3204万千瓦，平均年增长31％，风电电量已达世界总电量的0.4％。据国际能源署预测，2010年风电总装机5500万千瓦，2020年1.12亿千瓦，其发电量占世界总发电量的1％。我国并网风电场总装机容量2002年达46.8万千瓦，风电机组已初步实现国产化，2002年国产机组占当年新增装机容量的42％，累计市场份额达11％。预计总装机容量2020年可达约2000万千瓦，占全国发电总装机的2％，发电量约占1％。

　　目前，我国已具有良好的风能开发条件：

　　风力资源分布广。据中国气象科学研究院测算，全国陆地风能资源总储量约32.26亿千瓦，实际可供开发的有2.53亿千瓦。如把海上风能估计在内，可达10亿千瓦以上。

　　风力发电符合可持续发展原则。风能作为永不枯竭的能源，大大超过水流能量，也大于固体、液体燃料能量的总和。据专家估计，2020年我国风力发电总装机容量可达2000万千瓦，在电力能源结构中占2％，相当于每年减少使用5495万吨原煤和2748万吨原油。

　　风力发电技术比较成熟，可大规模开发。目前，国内企业已能生产600千瓦风电机组的各种关键部件，价格比进口机组低得多。在2002年新增容量中，国内企业生产的机组已占42％。风电建设周期短，应急性较好。

　　记者：目前我国发展风电还存在哪些问题？

　　许柏年：一是发展速度缓慢。2002年，我国风电总装机容量只占世界容量的15％，排名第10位。到2003年6月，全国风电场装机台数为960台，装机容量仅为494765千瓦。二是对开发利用风能的战略意义认识不足，长期没有纳入政府议事日程，多次规划目标落空，没有采取强有力的措施补救，缺少必要的资金支持和完整的激励政策。从国外经验看，政府支持是发展风电产业的关键。三是相关技术及标准滞后，基础研究滞后和企业科技投入资金有限两大难题没有显著改观。目前国外风力发电机设计行业已普遍运用现成软件，对产品的变型设计和系列发展极为有利，能迅速根据国家、风况、地质、气候的不同做出修改，在竞标时处于有利位置。另外国外风力发电机行业从整机到零件都有统一标准，国内则严重滞后。

　　记者：对于我国发展风能发电，您有哪些建议？

　　许柏年：首先要把发展风电产业纳入国家能源建设规划。建议“十五”计划期间，我国风电场新增装机容量达120万千瓦左右，总装机容量达150万千瓦左右。“十一五”计划期间，全国风电场新增装机容量达350万千瓦，总装机容量达500万千瓦。2011～2020年，全国新增风电装机容量达1500万千瓦，总装机容量达到2000万千瓦。其次还应建立一系列的保障措施。风电设备制造业可比照国家经贸委和国税总局联合颁布的《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）》通知精神，规定税收和加速折旧政策。风力发电环节的增值税可免征，或比照小水电标准按6％减征。引进关键部件应免征进口关税。建设风电场的贷款期限可延长至15年，国家给予适当贴息。由国家发改委核准风电准入电价，如上网电价仍高于火电，可在全网分摊。

　　我建议制定《可再生能源法》，把开发利用风能在内的可再生能源纳入法律框架。对全国风能资源进行调查评价，建立数据库，为国内外企业开发利用风能选址和设计提供依据。设立专门机构，负责实施和指导可再生能源的开发利用计划，支持高风险长远研究开发活动和管理指令性援助计划。同时要加快技术标准的引进和实施。要大幅度增加技术投入，政府可从环保费用中拨出一定资金，补充企业开发资金，扶持有关科研机构，鼓励其进行应用研究和基础研究. 风力发电

　　廖红

　　风，是一种最常见的自然现象。它时而怒吼于森林之中，时而暴啸于江河湖海。有时也轻轻地翻滚着麦浪，吹抚着旌旗。风的力量，风的作用大家都是知道的。江河里的木船，拉起风帆顺风而去；飘在空中的风筝，乘风而起。风蕴藏着能量，它可以做功。这种能量来自何方？我们怎样才能利用它呢？

　　太阳光照射在地球的表面上，它使地表的温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后，低温的冷空气横向流入，这种空气的流动就产生了风。

　　上升的空气因逐渐冷却变重而降落，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种上对流也会形成风。由此可见，风的能量是来自太阳的。太阳辐射出来的光和热是地球上风形成的源泉。

　　我国是利用风能最早的国家。早在二千多年前，就有风力驱动的帆船的水面航行。明代开始应用风力车灌溉农田，并出现了用了农副产品加工的风力机械。

　　在国外，风车也有悠久的历史，风车最早在波斯出现时，据说只是宗教用的风动法轮。古代埃及人早就知道用风车碾磨粮谷。据说风车是由阿拉伯人传到欧洲的。风车在12-19世纪是欧洲广为使用的动力机械。1840年，仅苏格兰和威尔士就有1万多架风车，荷兰则有8000架左右，它们多用于工农业生产，如碾米、拉锯、起重、汲水和造纸等。荷兰低于海于地面的地区和英格兰沼泽地，就有数千架专用排水风车。至今，荷兰风光中仍少不了屹立在田野间的古老风车。

　　18世纪发明了蒸汽机，风车的地位逐渐下降。到了19世纪下半叶，风车重新派上用场。在美国西部，轶路公司的风车用来抽汲地下水供机车使用，居民用其抽水灌溉和饮用。后来，又有人利用风力发电。20世纪30年代，小型风力发电机在美国已很普遍，直到50年代中期，美国公司已出售了数以千计的风车发电机，但发电量都很小，只够一户人家使用。

　　到70年代，能源危机使风车再度盛行起来。风车叶片形状也有很多变化，发电量也有所增加。

　　风是一种永不枯竭的能源。地球上的风能大大超过水流的能量，也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。

　　在各种能源中，风能是利用起来比较简单的一种，它不同于煤、石油、天然气、需要从地下采掘出来，运送到火力发电厂的锅炉设备中去燃烧；也不同于水能，必须建造坝，来推动水轮机运转；也不像原子能那样，需要昂贵的装置和防护设备，而风能的利用由于简单，而且机动灵活，因此有着广阔的前途。特别是在缺乏水力资源、缺乏燃料和交通不方便的沿海岛屿、山区和高原地带，都具有速度很高的风，这是很宝贵的能源，如果能利用起来发电对当地人民的生活和生产都会很有利的。

　　风力发电

　　风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面……。现在，人们感兴趣的，首先是如何利用风来发电。

　　风是一种潜力很大的新能源，人们也许还记得，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦；一马力等于0．75千瓦)的功率!有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。

　　利用风力发电的尝试，早在本世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。

　　目前，据了解，国外已生产出15，40，45，100，225千瓦的风力发电机了。1978年1月，美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机，其叶片直径为38米，发电量足够60户居民用电。而1978年初夏，在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置，其发电量则达2000千瓦，风车高57米，所发电量的75%送入电网，其余供给附近的一所学校用。

　　1979年上半年，美国在北卡罗来纳州的蓝岭山，又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高，风车钢叶片的直径60米；叶片安装在一个塔型建筑物上，因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力；风力时速在38公里以上时，发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里，因此风车不能全部运动。据估计，即使全年只有一半时间运转，它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。

　　怎样利用风力来发电呢?

　　我们把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。

　　风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。

　　由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

　　铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。

　　发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。

　　多大的风力才可以发电呢?

　　一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速每秒为9.5米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒为6米时，只有16千瓦；而风速为每秒5米时，仅为9.5千瓦。可见风力愈大，经济效益也愈大。

　　在我国，现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。

　　我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大；有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区，发展风力发电是很有前途的。

　　风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。

(责任编辑：戴金胜)