风能利用与可持续发展.docVIP

风能利用与可持续发展 姓名:唐 宇 炜 学号：2011012553 专业：电气工程及其自动化 [摘 要] 简述了常规能源的有限性及其大量使用对环境的破坏、对空气的污染等问题，指出大力开发利用新能源和可再生能源是实现能源可持续发展的必由之路。同时，对风能利用的优势、可利用的几种形式以及国内外风能利用的现状和发展前景做了介绍。 资源与环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基本条件，而资源短缺、环境污染和生态恶化已成为人类面临的重大课题之一， 不很好地解决这个问题，势必影响到可持续发展。我国是一个发展中国家， 人均资源十分有限，随着经济的飞速发展，能源需求快速增长，有害物质排放也随之上升。降低污染，节约资源，保护环境，更多更好地开发和利用风能、水能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等清洁 可再生能源，是实现可持续发展的必由之路。 1 可持续发展的含义 “可持续发展”这一概念，是在 1992 年 6 月举行的联合国环境与发展大会上首次得到 170 多个联合国成员国认可的，在此次大会上通过了《里约环境与发展宣言》及《21 世纪议程》两个纲领性文件。“可持续发展”广义上是指：既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求构成危害。其需求将经济、社会、资源和环境保护构成一个密不可分的系统，协调发展，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。因此要求人们：在发展过程中利用各种资源时，既要满足当代人的物质、文化需求，又要为人类子孙后代的长远发展着想； 要节约使用各种资源，如煤炭、石油、天然气、矿产、森林、水、生物、土地和海洋等；最大限度利用废弃物资源，做到一物多次利用、合理利用；要研究、开发、利用各种可再生能源，借此节约不可再生的煤炭、石油、天然气等常规能源。 2 能源利用现状与自然环境问题 2.1 常规能源的有限性 目前， 世界各国所利用的能源基本上都是煤炭、石油和天然气 3 大化石能源，其比例约为 68：17：15。据预测，随着人口的增长和社会的发展，世界能耗将以每年 2.8%的速度增长。按目前探明的储量计算，石油只可用 40 年，天然气将在 60 年内用完,煤炭也只能用 220 年。而石油、天然气和煤炭等天赐的化石能源都是亿万年前古代太阳能的积存，现在再产生这些能源已基本不可能，因此属于不可再生的能源，只能用一点少一点，需要人们十分珍惜。人类必须从现在开始及早寻求替代能源，从根本上解决能源匮乏的问题，而开发新能源是一条符合社会发展趋势的必由之路。 2.2 环境污染与生态破坏问题 随着工业化的发展与人口的快速增长， 人们对能源的需求越来越大，而煤炭、石油、天然气等能源的大量开发和使用，造成的大气、环境污染及生态破坏，已严重危害了人类的生存环境和人们的身体健康。上述能源的大量消耗，不断将各种有害气体排入大气层中，其中的氮氧化物会造成臭氧层的损耗，而能够屏蔽 99%紫外线辐射的臭氧层一旦遭受破坏， 无疑将使进入地球表层的紫外线辐射增加，从而危及整个生态系统；燃烧所生成的二氧化碳会产生“温室效应”，已使地球表面的温度不断升高，导致海平面上升、冰川消融、极地缩小、主要农区转移，这种气候变化还会改变世界上大部分地区的降雨，对农业、林业和畜牧业产生重大影响；燃烧所产生的二氧化硫会造成酸雨，如果酸度过高，就会导致森林大片死亡、农作物枯萎、土壤贫瘠化、湖泊和河流酸化、建筑物腐蚀和风化等严重危害；大量开采煤炭资源既对土地资源造成破坏，又因排出废水和甲烷气体而对水源和大气造成不同程度的破坏。因此，开发和利用无污染又无生态破坏的风能资源，解决好能源、环境和发展问题是实现可持续发展的重要选择之一。 3 风能的利用 3.1 国内外使用风能现状及发展前景 风能已成为世界上发展速度最快的新型能源。国际上风能开发利用的主要方式是风力发电。随着技术的成熟和向大规模、大型化、产业化方向的发展，其成本不断降低，越来越受到人们的重视。与天然气、石油相比，风能不受价格的影响，也不存在枯竭的威胁；与煤相比，风能没有污染，是清洁能源；最重要的是风能发电可以减少二氧化碳等有害排放物。据统计，每装 1 台单机容量为 1MW 的风能发电机，每年可以少排 2000t 二氧化碳、10t 二氧化硫、6t 二氧化氮。近 6 年，风能利用平均每年都以 30%的速度增加，到 2001 年世界风能发电装机总容量已达 2350 万 kW。 1990 年，德国推出对民间独立经营可再生能源者给予补贴政策后， 风力发电迅速发展。 1998 年底，其装机容量近 280 万 kW，名列世界首位。美国是世界上最早重视风力发电的国家，到