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风能应率先成为能源的重要组成

来源:《风能》 | 编辑:《风能》 | 2019年9月3日() | 打印内容 打印内容

这条技术路线的主要优点包括:(1)可以比较快地实现减缓气候变暖的目标,这是目前人类面临的严重挑战。(2)金属资源丰富,可以重复使用。如我国的铁矿石储量有500 亿吨;硅、铝储量也十分丰富;铁粉现有产量较多,宜优先考虑。(3)燃烧过程中没有有害物排放,是可持续发展的,不会出现因使用化石燃料而大量增加环境保护成本的情况。(4)只需改造现有热机(如蒸汽轮机发电厂、斯特林机)的进料与燃烧系统,设备的其他系统(如发电厂的蒸汽轮机、发电机、辅助设备及厂房)都可继续使用,大大减少能源转换所需资金量。

为使风能成为能源主力之一,应当大量建设风电场和风能载体金属粉生产厂。在此过程中,需要注意的问题包括:(1)优化风力发电与电解工艺的匹配。开发不同金属粉电解所适用的电解液、电极,避免排放温室气体。(2)应用玻璃钢的风电机组叶片是很难降解的材料。大规模发展风电会导致大量的退役叶片,对环境的影响不容忽视,需要尽早研究妥善处理的方法。如,开发新材料,做到退役叶片材料可回收;设计采用少叶片(两叶片、单叶片)风轮的风电机组。上述技术实际都已有一定基础,加拿大的Mcgill 大学进行了相当深度和系统的研究。我国虽然只有零星单项研究,但一些有远见的单位早已开始微纳米金属燃料的研究,并做出某些很有意义的成果。如浙江大学在十年前就开始了微纳米金属燃料燃烧的研究,并发表微纳米金属铁粉的燃烧特性试验研究成果;烟台海军航空工程学院于十年前发表过制备超细金属粉的研究报告;南京航空学院也在十年前发表过风电直流电网的方案论文;宏海新能源企业近来开始燃烧金属粉的外燃机研究。风能资源丰富地区的相关单位也在千方百计寻找出路。如,几年前,甘肃电力科学研究院的研究人员发表过文章《新建高载能用电负荷提升本地风电消纳容量途径研究》,提出变能源输出为产品输出。若实现了利用当地富有的硅、铝、铁等原料,生产金属粉燃料供应到全国,其意义将十分重大,远远超过解决弃风问题。(当然,要采用先进的工艺,不能排放二氧化碳。)但这毕竟是一个跨多个行业的研发项目,不可能一蹴而就,有些要从实验室做起。改造则涉及原型机的整个燃烧系统,有些需扩大或新建厂,如金属粉制备、还原。但项目的意义重大,关乎国家能源的大政方针。建议国家对此给予充分支撑,并组织产学研有关单位紧密合作,以期在应对气候变暖方面做出我国的一份贡献。

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