主题：【翻译】可再生能源－－消除温室效应 1序 -- hwd99

4 风能

英国风能资源在欧洲最丰富 ―――可再生发展委员会

风力发电站将会毁坏农村，且毫无意义 ―――James Lovelock

我们能期待风能发电站能生产多少电能？

我们可以估算陆上风能潜在能力。它等于英国人均土地面积乘以单位土地面积所拥有的风能功率：

每人风能功率＝单位面积风能功率×人均面积

第B章解释如何估计英国土地上单位面积的风能功率。如果典型风速是6m/s（＝13英里/小时＝22公里/小时），单位面积风能功率是2W/m2。

图4.1 2006剑桥平均风速，单位 米每秒，每日（红线）和每半小时（蓝线）平均

平均速率6m/s是英国很多地点平均值。例如，上图是剑桥2006年风速分布情况，每天平均风速超过6m/s在一年里不超过30天。在某些地方，风速超过6m/s，例如在苏格兰Cairngorm，风速分布如下：

图4.2 2006前六个约Cairngorm平均风速，单位 米每秒，每日（红线）和每半小时（蓝线）平均

根据英国人口密度：每平方公里250人＝每人4000平方米，我们得到风能可以为每个人产生：

2瓦/平方米×4000平方米/人＝每人8000瓦

假设2瓦/平方米是正确的单位面积风能功率数，将整个英国所有土地都安装风力涡轮，将这个结果转换成我们喜欢的单位，它等于每天每人200千瓦时。

让我们回到现实。安装风力涡轮的土地比例是多少？也许10％？如果我们在英国10％土地上安装风力发电设备，我们将能为每个人产生20千瓦时电能，等于汽车每天形式50公里消耗的化石燃料能量一半。

剑桥风速分布图（左：日平均风速，右：半小时平均风速）

英国陆上风能资源非常巨大，但它明显没有我们巨大的能源消耗巨大。后面我们还会估计海上风能。

我这里解释一下我们是如何得出一个假设。让我们比较这里给出的英国风能资源与时间目前安装的风力发电设备。我们估计英国最终安装的风力发电厂能给每个英国人每天提供20千瓦时电能，这个数字是丹麦已安装设备的50倍，德国7倍，是全世界所有风力发电能力2倍。

不要误解我，我不是说不建风力发电厂。我仅仅是给出一个有益的事实，如果我们想让风力发电发挥作用，我们需要让风力发电厂覆盖非常大面积土地。

这个结论，虽然陆上风力发电贡献巨大，比我们的消费还是小得多，这很重要，因此，我们使用英国实际风力发电厂检查关键假设，单位面积风力发电功率每平方米2瓦。

苏格兰格拉斯格附近Whitelee风力发电厂安装峰值功率为322MW，占地面积是55平方公里。单位面积峰值功率是每平方米6瓦。平均发电功率要小得多，因为风力涡轮很少工作在最大功率点上。平均功率与峰值功率之比叫负荷因子，不同地点负荷因子不同。典型数值是30％。如果我们假设Whitelee风力发电厂平均负荷因子是33％，平均单位面积电能实际功率是每平方米2瓦，恰好等于我们假设的功率密度。

问题：

人们一直在增加风力涡轮直径？大涡轮能改变本章结论吗？

B章会解释。较大风力涡轮主要是通过规模来降低成本，与单位面积发电功率无关，因为大涡轮占用更多土地。但是，增加一倍涡轮高度，会增加30％发电功率。

风能一直在波动，是否说明风能用途较少？

也许是，第26章将讨论。我们将讨论风力发电不连续性，可能的解决方案，包括能源储存和管理。

• 【索引】有关“全球变暖”问题的讨论整理汇总(三)