目前新能源产业革命猜想

新能源产业革命猜想

从1859年美国人埃德温·德雷克在宾夕法尼亚州打出世界第一口油井开始，人类进入了石油工业的时代。在这种粘稠的黑色液体之上，现代工业文明达到了历史上人类文明难以企及的高度。经过数百年的钻采，世界石油资源日益减少，国际上比较流行的说法是按照现有的开采速度，世界石油将在40年后枯竭。

石油越来越稀缺，石油价格反复动荡，给工业的发展带来了严峻的考验。上世纪的两次石油危机，以及近年来超过100美元的石油价格，都反复提醒着人们石油的稀缺性。和石油一样，煤炭、天然气等都面临着枯竭的威胁，由于绝大部分电能来源于化石能源的燃烧，它们的枯竭也直接威胁到了电气化时代的人类现代文明。

为了应对能源枯竭的威胁，世界各国近几十年来在努力寻找能够替代化石能源的新能源，风能、太阳能、核能、生物质能等等纷纷登上历史舞台。这些新能源都被避免由于潮气（或绕包垫层的湿气）的作用使护套中出现气孔的可能称作清洁能源，因为它们在生产或使用过程中产生的温室气体和污染物都大大低于化石能源。

未来20年，将是各种新能源与传统能源同台竞技最为激烈的20年。科学技术的进步，推动新能源不断突破已有的效率极限，使之更加高效、清洁和人性化。这场竞赛，也很可能会催生新一轮的产业革命。

产业革命关键在于技术装备革命。国务院副总理李克强在最近连续发表讲话，强调新能源引领着新一轮产业革命的方向，蕴涵着巨大的市场空间。他认为，把新能源提高到国际竞争的战略制高点的位置，抓住时机发展战略性新兴产业，是应对危机的重要举措。

为此，《装备制造》部精选风能、太阳能、核能等几大新能源领域，对未来20年产业发展提出大胆的猜想，新能源能否催生产业革命，我们拭目以待。

风电:全球风场想象

20年之后，当最后一吨煤烧完，地球会陷入黑暗吗？至少丹麦是不会的，因为那时，这个国家的超过50%的电力来自风车的转动。欧洲的其他国家也不会，因为他们都计划建立多个大型海上风电场，这些不停转动的风机为欧洲提供源源不绝的电力弹簧实验机厂家要如何选择呢?。

试想一下，当广袤的大海上树立着无数的风机，每个路灯边上都安装一个小型风机，所有狂风怒吼的高原都建立风电场，甚至，时不时有风筝一样的，用绳索拴着的悬浮在空中的风机与飞机擦肩而过。如果将所有风能都利用起来，能满足67亿人的用电需求吗？

海上风电的最终幻想

2008年依然是风电“爆发式发展”的一年，全球风电新装机量达120.8吉瓦，同比增长36%。其中，美国、德国、中国、西班牙的贡献最大。风电在持续升温中，尤其在中国，2010年装机1000万千瓦的目标可提前完成。

全球风电井喷式发展除了受到环境污染的“逼迫”，更主要的原因就是风能资源储量极为丰转动时相互摩掠增大富，如果全数开发，其提供的能量非常庞大。

斯坦福大学的《气候与能源》研究项目，利用来自美国国家气候数据中心和预报系统实验室最近5年的数据，评价全球潜在风力发电资源。《气候与能源》对全球风能资源评估显示，只利用20％的潜在的风力资源，发电量相当于2000年全球电力需求的7倍。

德国全球变化问题咨询理事会（WBGU）2003年的统计显示，全球潜在的陆上和海上风能资源达27.8万太瓦时每年。报告预测，只有10～15％的潜在风能资源会被利用，即39000太瓦时每年，这个数字是目前全球用电需求的一倍以上。

倘若充分利用风能资源，满足全球电力需求绰绰有余。但是，巨大的风资源并没有得到多少实质的应用，风电一直被当做替补能源，发展速度缓加大对塑料废弃物的回收再利用慢。即使在风电倍受重视的德国和西班牙，风电也才刚刚满足该国7%和10%的电力需求。

虽然随处可见的大小风电机让丹麦成为风车之国，也招揽了不少游客。但是已经有人对大规模陆上风电场提出了质疑——不但影响观瞻，而且占地面积大。另外，在欧洲，良好的陆上风电资源越来越少，即使全部开发也很难满足用电需求，开发成本也越来越高。

这些原因造就了海上风电，近几年欧洲海上风电的发展迅猛，大有赶超陆上风电之势。可能是因为本身资源不足，欧洲各国对海上风电前景十分看好。丹麦早在2000年就建成了世界上第一座商业化意义的海上风电场。瑞典、荷兰等国也都积极建设海上风电场，并大笔投入资金。英国能源与气候变化部（Department for Energy and Climate Change）的一项研究称，在未来十年里，海上将新建5000～7000个风机，产生250亿瓦的电量，相当于25个大型燃煤发电厂。

前几年对风电关心不多的美国也表示，美7、试样判断：试样断裂后国近海/离岸风电储量可以满足全国的电力需求。2009年5月，在德克萨斯州修建的全美最大的海上风力发电场的提案获得批准。

中国海上风能储量约为7.5亿千瓦，相当于陆上风电储量的3倍。2007年中国第一个海上风电场筹备，预计2010年能建成。

各种数据显示，海上风电的时候到了。

相比陆上风力资源，海上风资源有几点优势：海上年平均风速比陆上年平均风速高25%以上；海平面的粗糙度比陆上小，风切变小，故可以在较低高度获得更大的风速；海上风电场湍流强度小，具有稳定的主导风向，作用在风机的疲劳载荷小。

海上风电场投资成本一般比陆上风电场高出（4）将油箱内残油放掉1倍以上，其中基础、安装、维护以及电接入成本都高。随着陆上风电场开发的增多，剩下的劣质资源增多，导致成本上涨。这时，海上风电成本高的劣势减少，开辟海上风电是大势所趋。

飘在空中的悬浮式风电机

壮阔的海上风电场