風能、渦輪機和農場(陸上和海上)的利與弊

在本指南中,我們列出了陸上和海上風能的優缺點。

本指南是我們整理的一係列指南的一部分不同能源和能源生產方法的優缺點

總結-陸上和海上風能的利弊

優點

是可再生和可持續的(不像化石燃料)

運行過程中不排放溫室氣體的清潔能源

一旦風力發電場建成,就不需要再補充燃料(不像煤電廠)

與燃煤電廠和核電站相比,風力發電場通常更簡單,一旦投入運行,維護成本更低。盡管-維護的高人工成本會增加成本取決於幾個因素

對於一些國家的消費者來說,風能越來越便宜(因為風力發電場的技術和成本越來越低)。

對消費者來說,風力發電的電價可能比可能波動的化石燃料電價更穩定

不會像大型太陽能農場那樣占用太多的空間和土地

允許個人(和城市)以某種形式的能源獨立

允許人們斷開與能源網的連接

功率輸出正常

可以被一些家庭使用嗎

很適合在農村使用

風力發電場可以根據需要安裝多少或多少風力渦輪機,而且項目可以分階段運行,不像燃煤電廠或核電站必須一次性建成

風能在世界某些地區(如美國中西部)正在快速增長。

大規模的風通常分布在廣闊的地理區域,由幾個獨立的麵板或麵板電場組成模塊化。與在一個地點擁有一個發電廠的化石燃料發電廠相比,在一個地區發生極端天氣或自然事件時,這種方法減少了設備損壞或電力供應中斷的可能性

缺點

在很多情況下,電力密度和單位功率都不如煤炭或核能

在這一階段,更多的是作為許多城市的補充能源——還不適合作為一些城市大規模發電的主要能源

還沒有太陽能的成本效率高(目前有更多的投資用於太陽能的開發)

可以是間歇性能源(因為它需要持續的風來產生能量)

依靠風力來產生任何能量

不像太陽能那麼便攜

在一些國家,可再生能源與較高的電價有關

大規模風力發電場的前期成本會很高嗎

從前期成本中實現收支平衡可能需要10年、20年甚至更長時間

維修費用可能很昂貴

如果你住在風電場附近,會有噪音嗎

風力發電場有時會對飛行的野生動物構成威脅

美觀——風力發電場往往看起來不太好

對風能的需求可能對化石燃料價格很敏感

當一些國家或地區的稅收抵免停止時,對風能的需求可能會減少

風能比核能需要更多的建築材料

渦輪機通常需要油

一般的總結

就可再生能源的長期潛力而言,風能可能僅次於太陽能(取決於評估的是陸上風能還是海上風能)。

在這個階段,它更多地用於能源組合中的補充電力,但隨著技術的發展和投資的增加,可能會有更多的風能項目進行,風能可能會成為不同城市能源組合中越來越大的一部分。

一些城市和州/省/地區已經使用了大量的風能。

風能的一個缺點是它依賴風,而不是每個地方都有合適的風條件。

另一個缺點是它是可變的。

*注意-以上的優點和缺點是廣泛的概括。

顯然,每個特定的能源項目都有不同的變量影響最終的利弊(比如減少燃煤電廠排放的新技術隻是眾多例子之一)。

每個能源項目和情況(在不同的國家和城市)應該單獨分析。

話雖如此,關於不同能源的利弊的一些廣泛的原則和模式也趨於一致。

什麼是風能?

風力發電是利用氣流帶動風力渦輪機旋轉,然後將機械能轉化為電能的發電方式。

風能,渦輪機和農場的優點

是可再生和可持續的

風實際上是太陽能的一種形式。

風是由地球表麵的不平坦、地球自轉以及太陽在大氣中的不平衡加熱綜合作用而形成的。

這意味著至少在未來50億年內(隻要太陽預計還會存在),我們不會用完它,因此它是一種比化石燃料更可再生的能源。

清潔能源正在使用嗎

與煤炭等其他能源不同,風能在運行過程中既不排放溫室氣體,也不產生廢物。

在製造階段隻有一些溫室氣體

盡管風力渦輪機的製造和安裝產生了溫室氣體,但在大多數情況下,這些溫室氣體有望在清潔運行後的9個月內得到補償(ecavo.com)

風能產生的溫室氣體排放量和核能差不多。

燃料是免費的,不需要加油

風力渦輪機一旦安裝好,就不需要進行燃料或加油過程,不像煤電廠那樣。

與煤炭等需要購買的能源相比,利用風能也是免費的。

風力渦輪機的運行成本相對較低

在製造和安裝之後,與燃煤或核電站相比,風力渦輪機通常需要很少的維護。

不過還有維護和修理費用,這在本指南的其他地方有討論。

對消費者來說,風能越來越便宜

隨著技術的進步和需求的增加,生產風能的成本正在下降。

一些資料顯示,自1980年以來,風能價格下降了80%以上。

這是由於研究、改進的技術和增加的需求。

預計未來的趨勢也是如此。

電力價格穩定

化石燃料價格會隨著世界化石燃料事件和市場而波動。

由於穩定的運營成本,可再生能源在一些地方可以更加穩定(ucsusa.org)

不會像一個大型太陽能農場那樣占用那麼多土地

雖然風力渦輪機和風力發電場確實占用土地,但它們沒有太陽能電池板占用那麼多的土地。

風力渦輪機之間的空間也可以用來做其他事情,因此土地可以更有效地作為一種資源使用。

能源獨立

世界上大多數地方都能生產風能。

它不需要連接到電網。

你也不必依賴公用事業公司的電力。

這使得風能具有一定程度的能源獨立性。

電源輸出正常

平均而言,一台大型風力渦輪機產生的電力足以為600個美國家庭提供電力。

更好的電力輸出意味著有更大的潛力為更多人擴展一種能源(除了其他)。

對個人潛在的好處

風能為個人提供了一種淨額計量的方式,這種方式基本上是為一個月裏產生的任何多餘的電力提供賒賬。

因此,一個人可以從額外的能源生產中獲得報酬,這使得風能在某些情況下成為個人的收入來源。

能在農村使用嗎

與太陽能一樣,由於風能是一種獨立的能源,不依賴電網,因此具有良好的農村利用應用。

風能在一些地區正在快速增長

中西部部分地區已逐漸擺脫對煤炭的嚴重依賴,風能的發展迅速。

分布和模塊化設置

風力發電機通常分布在一個廣闊的地理區域,並與幾個單獨的風力發電機或風力發電場模塊化。

這意味著,在一個地區發生極端天氣或自然事件時,與一個地點有一個發電廠的化石燃料發電廠相比,設備損壞或電力供應中斷的可能性更小。

颶風“桑迪”對紐約和新澤西的化石燃料工廠造成了這種影響(電力損失和破壞),但對可再生能源項目影響不大(ucsusa.org)。

(renewableresourcescoalition.org, insideclimatenews.org和ucsusa.org)

風能、渦輪機和農場的缺點

在某些方麵不如太陽能

從成本和美觀的角度來看,風能可能比太陽能更糟糕。

投資額是另一個方麵。

與風能相比,特斯拉等公司和德國等國家正在大力投資開發太陽能技術。

可以是間歇性的,可變的和不可預測的嗎

風能是不可預測的,因為風本身和風速經常在不同的地方上升和下降。

盡管風可以在夜間產生能量(不像太陽能),但這不足以抵消它的不可預測性。

雖然太陽也是可變的,但至少我們知道太陽是如何升起和落下的。

能提高一些地方的電價嗎

在一些城市,可再生能源與較高的電價有關,原因是稅收等因素有助於支持可再生能源。

是否有巨大的前期成本

規模較大的風力發電場和民用渦輪機可能非常昂貴

目前,煤炭和天然氣等化石燃料的發電量很低,這使得風能在短期內難以與之競爭

是時候在成本方麵實現收支平衡了

風力渦輪機需要10到20年才能達到收支平衡。

在尋找其他能源投資時,這可能對一些私人投資者沒有那麼大的吸引力

需要維護

如潤滑、換油等。

每6個月進行一次維護(renewableenergyworld.com)

維修成本可能昂貴,耗時和危險

除了維護和運行成本之外,還有潛在的維修成本。

修理費用可能比維護費用高,這取決於幾個因素

這些因素包括但不限於——渦輪機的位置,它們的大小,渦輪機的類型,等等。

渦輪機通常位於農村,維修工人可能在數百英尺的高空,這在某些情況下可能是危險的。

住在大型風電場附近會因為噪音而困難嗎

渦輪機和農場產生的噪音是太陽能等其他能源不會產生的。

但一些更新的技術正在使噪音不再是一個問題。

生物/環境影響

風力渦輪機一旦安裝,就會給飛行生物帶來潛在的安全隱患。

太陽能和其他能源就不存在這個問題。

美學

特別是在住宅中,似乎有更多的人更喜歡家裏和周圍的太陽能電池板,而不是風車和風力渦輪機

不過,如果風力發電場位於遠離大多數人居住的城市地區,這就不是什麼大問題了

對風能的需求可能對化石燃料價格很敏感

風能的前景對天然氣價格高度敏感,當天然氣價格較低時(在美國)風能的競爭力就會降低(insideclimatenews.org)

這種情況的影響是,當這種情況發生時,投資/資產就擱淺了

要麼政府把錢花在一種能源上,但這種能源不能總是以成本效益的方式生產能源,要麼私人投資者就會損失部分投資利潤

在沒有稅收抵免支持的情況下,風能的需求可能會減少

一些專家支持這一觀點,而另一些則不支持(見insideclimatenews.org)

在有大量風能的地方,這種情況可以被實時監測,稅收抵免也會被取消。

風能比核能需要更多的建築材料

太陽能和風能所需的材料分別是核能的18倍和11倍(dailymaverick.co.za)

這意味著在數量上需要更多的資源,而且一旦風力渦輪機達到使用壽命,就會產生更大的浪費。

還要考慮這些材料的來源,以及能源足跡和其他足跡。

渦輪機通常需要油,潤滑脂和其他潤滑劑

[油是]葉片潤滑點,變速箱和發電機(renewableenergyworld.com)。

需要注意的是,如果使用合成潤滑劑,那麼化石燃料將用於風力渦輪機的潤滑。

- renewableresourcescoalition。org, insideclimatenews.org, dailymaverick.co.za

陸上與海上風能:比較

你可以閱讀更多陸上風和海上風的區別,以及分別是什麼,在這個比較指南中。

來源

1.https://www.renewableresourcescoalition.org/wind-energy-pros-cons/

2.https://insideclimatenews.org/news/28012019/eia-annual-energy-outlook-coal-renewable-wind-utility-analyst-projections-impact

3.https://www.ucsusa.org/clean-energy/renewable-energy/public-benefits-of-renewable-power

4.https://www.dailymaverick.co.za/opinionista/2019-08-13-mantashe-is-right-south-africa-must-build-more-nuclear-energy/

5.https://www.renewableenergyworld.com/2013/05/21/wind-turbine-lubrication-and-maintenance-protecting-investments-in-renewable-energy/#gref

6.https://ecavo.com/wind-energy-pros-cons/

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