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中科院院士胡文瑞谈甘肃风电发展

导读: 中国科学院院士胡文瑞是流体力学方面的专家,他一直关注着我省的风电事业,并多次到河西实地考察。日前,胡文瑞院士在兰州接受采访,畅谈了对甘肃发展风电的看法和想法。

  中国科学院院士胡文瑞是流体力学方面的专家,他一直关注着我省的风电事业,并多次到河西实地考察。日前,胡文瑞院士在兰州接受采访,畅谈了对甘肃发展风电的看法和想法。

  问:有火电、有水电,为什么还要发展风电呢?

  答:水电受水资源限制大,火电烧煤污染重。而作为新能源的风电,无污染,经济性好,是目前优选的可再生能源。风电不仅受到甘肃重视,而且国家重视、全世界重视。

  现在,风电产业发展迅速,它在全球新装机发电量中占39%,荷兰和美国的风电份额已占全部发电量的10%左右,德国已有2500万千瓦风电,西班牙约有2000万千瓦。

  有两个原因使风电大受重视。一是能源危机,全球的石化能源日趋枯竭。按照现在的消耗速度,预计石油大约还可以用40年、天然气60年、煤200年。人类今后的能源只能依靠核能和可再生能源。另一个原因是环境问题,使用石化能源导致大量排放温室气体,地球大气层中温室气体的增加使全球变暖,造成北冰洋的冰层大量溶化、海平面升高等全球环境问题。现在有一个临界温度理论,即如果全球气温增加2摄氏度将对全球环境产生灾变性的结果,而且这种变化是不可逆的。虽然中国不是岛国,但是海平面上升1至2米,一些东部沿海城市会部分被淹没。我国能源结构将长期以煤为主,每年烧掉20多亿吨煤,将排放二氧化碳六七十亿吨。大力发展无污染的可再生能源比较紧迫,这也是我国高度重视风电的原因。

  发展风电是关系国计民生的大事。国家发改委批准在甘肃建设的千万千瓦级风电基地,是一个实实在在对国家负责任的重大工程。

  问:河西风沙会不会影响风电,风电价格能不能适应市场竞争,有风发电、没风不发电造成的不稳定怎么处理?

  答:河西最早的风电厂已正常运行了13年,没有叶片或机器被风沙严重损坏。新疆的小型风机也运行了20年,并没有这方面的事故。兰州理工大学承担的国家973科研项目“大型风力机的定气动力学研究”,在皋兰建现场风机试验基地,刚把机器装好,就来了沙尘暴,飞沙走石什么都看不见了。沙尘暴过后,里面的试验设备没有原则性损坏。按照流体力学的气/固两相流理论,含有沙尘颗粒的流体将会增加风力机的效力,由于沙尘的颗粒小和速度只有10-20米/秒,颗粒碰击到叶片上不会造成明显的材料损伤。在叶片研制时,这些影响都是很容易估计的。而且,已经研发一些涂层,可以减少陆地风机环境中沙尘和海洋风机环境中潮湿对叶片的损伤。风沙不应该是阻碍发展风电的因素。

  风力发电的间歇性会带来不稳定,需要和其他发电方式配合起来。河西地区夜晚风力大,白天光能足,风力发电正好和太阳能发电配合,也可以和火电等配套。

  国家发改委规定,目前我国风电价格是每千瓦时0.51-0.61元人民币,是太阳能电价的一半,比煤电略贵一些。随着技术的进步,风电成本还会进一步下降。未来风电在价格上将逐渐可以与煤电竞争。

  问:那么,风力发电是否不存在问题了?再者,国外早就开始研发风电了,知识产权会不会成为套在我们脖子上的绳索?

  答:风力发电还有很多问题,包括学术问题、技术问题、工艺问题。在学术上的三个主要问题是提高叶片气动性能的空气动力学问题,优化叶片结构和保持长寿命的气动弹性问题,以及地表附近大气边界层的湍流问题。这三个问题是需要长期研究的问题。目前,风力发电正由陆地转向海岸附近,陆地风机以1-2兆瓦为主,而海洋风机以5-10兆瓦为主。海洋风机的直径在100米以上,它所引起的相应问题还正在研究。此外,风机轮和发电机的一体化设计、风电与其他发电形式的优化配合、风力发电与电网的连接、风电场的风况预报、风电场中风机的优化布置等。但这些问题不是河西地区独有的问题,而是风电科技所固有的问题,世界各国都正在研究,正在解决。

  风电对我们来说是新兴事物,近几年才迅速发展起来。但是我国的科技界和产业界很努力。3年前,中国风机没有知识产权,世界风机产量前10位没有中国公司的名字。如今,中国华锐公司的风机产量已在世界排名第3,全部用自己的技术生产。还有几家中国公司向外出口风机。实践表明,中国的风机能够建立在自己的技术基础上。中国风机近年的装机量已世界领先,中国风电有望在2020年超过1亿千瓦的总量。中国风电事业近几年发展很快,发展总体上是健康的,一些发展中出现的问题正在逐步调整和克服。

  问:您为什么说甘肃在发展风电中责任重大?您最近去酒泉有什么新发现?

  答:发展风电是国际潮流,也是国家非常重视的产业。我国计划建7个千万千瓦级的风电基地,酒泉是第一家,是“带头兵”。甘肃要为其他6个风电基地建设取得经验,要做很多事情。甘肃风电场是国家支持西部发展的重大项目之一,甘肃不仅要为国家风电事业做贡献,也要为世界风电事业做贡献。

  现在的酒泉和5年前大不一样,千万千瓦级风电基地工程带动很大。当地新能源装备制造销售收入去年约40亿元,今年可超过80亿元。如今水泥旺销,钢材需求量大增,五星级宾馆也在当地出现了。风电业把甘肃北部经济都带动起来了。所以说,甘肃发展风电,也是贯彻国家西部大开发政策的一个重大举动,并且是确确实实取得了成效的举动。

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