|
| 日本風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現狀 |
|
|
|
|
|
|
| 2010-01-07 作者:張可喜 來(lái)源:經(jīng)濟參考報 |
|
|
 |
|
從日本上空鳥(niǎo)瞰下面的風(fēng)力發(fā)電機組。資料照片 |
迄今，日本在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)方面是個(gè)落后國。目前，全世界的風(fēng)力發(fā)電總裝機容量為980萬(wàn)千瓦。日本從上世紀80年代開(kāi)始建設風(fēng)力發(fā)電設備，1990年風(fēng)力發(fā)電能力僅有3000千瓦，1997年底增加到1.7萬(wàn)千瓦。
到1999年3月，日本共有風(fēng)力發(fā)電站77座，發(fā)電能力3.1萬(wàn)千瓦。日本的目標是到2010年將風(fēng)力發(fā)電能力增加到30萬(wàn)千瓦。其中，綜合商社東棉公司率先在這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始了商業(yè)化生產(chǎn)：在海外，即在美國、加拿大、丹麥、荷蘭等5個(gè)歐美國家共建設有56.5萬(wàn)千瓦的風(fēng)力發(fā)電設備；在國內，1998年從丹麥進(jìn)口了20套功率各為1000千瓦的風(fēng)力發(fā)電設備，正在有“風(fēng)國”之稱(chēng)的北海道筅苫前町建設大規模的風(fēng)力發(fā)電站，11月底即可投產(chǎn)。它將以每度11.6日元的價(jià)格把所生產(chǎn)的電力出售給北海道電力公司。全部投資為45億日元。這家公司計劃在2010年之前在青森縣下北半島再建設總裝機容量為6—7萬(wàn)千瓦的風(fēng)力發(fā)電設備。包括在海外的部分在內，它打算建設規模為100萬(wàn)千瓦的設備，成為世界上最大的風(fēng)力發(fā)電公司。
記者不久前參觀(guān)過(guò)三重縣久居木神原風(fēng)力發(fā)電站。它建在有名的風(fēng)口“取笠山”上，共4套發(fā)電設備，每套發(fā)電功率為750千瓦，總裝機容量為3000千瓦，是目前日本最大規模的風(fēng)力發(fā)電站，全年發(fā)電量約為800萬(wàn)度，可供當地2400戶(hù)居民使用。這座風(fēng)力發(fā)電站的建設投資共約10億日元。
據分析，日本國內的風(fēng)力發(fā)電事業(yè)相對落后的原因有以下幾個(gè)：首先，政府法規限制非電力業(yè)者涉足電力工業(yè)；其次，風(fēng)力發(fā)電的生產(chǎn)成本遠比其它電力高；第三，電站建設受地形、地勢的影響——無(wú)風(fēng)處無(wú)法建設，而且發(fā)電設備也受風(fēng)速變化等自然條件的制約，風(fēng)速每秒低于3米或者高于25米，發(fā)電設備難以運轉；第四，也許是最大的原因，日本的風(fēng)力資源并不太豐富。據計算，日本陸地上的風(fēng)力發(fā)電能力最多能夠滿(mǎn)足國內電力需求的1%—4%。
這就是說(shuō)，相比之下，風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟效益差。因此，對使用著(zhù)廉價(jià)進(jìn)口石油的日本來(lái)說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電當然不會(huì )成為積極發(fā)展和普及的對象。
也由于同樣的原因，在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)上，日本也與歐美國家相距甚遠。日本的第一臺國產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電裝置是1980年底由三菱重工業(yè)公司制作出來(lái)的：塔高23.2米，葉輪直徑48.9米，采取同步發(fā)電機，功率僅40千瓦。此后，該公司不斷進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，1997年開(kāi)始制造500千瓦級風(fēng)力發(fā)電設備，1998年，實(shí)現了1000千瓦級設備的國產(chǎn)化。這表明，日本的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)趕上了國際水平。
三菱重工業(yè)公司的1000千瓦級風(fēng)力發(fā)電設備安裝在北海道室蘭市。該設備塔高60米，采用感應發(fā)電機，可變傾斜角控制系統能夠根據風(fēng)速變化自動(dòng)改變葉輪的傾斜角，使發(fā)電設備處于最佳運轉狀態(tài)；偏轉控制系統可以使葉輪隨著(zhù)風(fēng)向變換朝向，最有效地利用風(fēng)力。它還采取防震支撐和低噪音化措施，可編程調節器控制它處于無(wú)人運轉狀態(tài)。在風(fēng)速每秒超過(guò)24米和不足3米時(shí)，整套設備會(huì )自動(dòng)停止運轉。此外，它還有種種保證安全運轉的裝置。
日本其它有關(guān)企業(yè)還在努力研究開(kāi)發(fā)小型風(fēng)力發(fā)電設備。
西古馬公司等三家企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)成功利用太陽(yáng)能和風(fēng)力的混合發(fā)電系統。它的特長(cháng)是無(wú)論是在陽(yáng)光強烈而無(wú)風(fēng)的夏天，還是日照時(shí)間短而風(fēng)力大的冬天，它都能夠進(jìn)行工作。這套設備的發(fā)電功率為1千瓦，風(fēng)速每秒2.5米即可開(kāi)始運轉。目前，這家公司研制的300千瓦級太陽(yáng)能和風(fēng)力混合發(fā)電設備在進(jìn)行實(shí)證試驗。
山陽(yáng)電子系統公司不久前開(kāi)發(fā)成功的1.5千瓦級風(fēng)力發(fā)電設備安裝有增速機構，風(fēng)速達到每秒3米就能啟動(dòng)。
一般的風(fēng)力發(fā)電設備需要每秒3米以上的風(fēng)力。工業(yè)技術(shù)院在試制利用每秒3米以下微風(fēng)的發(fā)電系統。其關(guān)鍵是利用電磁的力量使葉輪的軸離開(kāi)軸承而處于懸浮狀態(tài)，從而消除了機械間的摩擦。這種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是消除噪音。目前，這一系統已經(jīng)達到用每秒7米的風(fēng)速發(fā)電的水平。據說(shuō)，在對其葉輪和系統進(jìn)行改進(jìn)后，它能夠使用每秒3米以下的風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。
工業(yè)技術(shù)院還委托民間企業(yè)研究開(kāi)發(fā)“孤島風(fēng)力發(fā)電系統”。目標是在1999—2003年間開(kāi)發(fā)出有更高的耐強風(fēng)性能、建設起來(lái)更簡(jiǎn)便的設備。為此，有關(guān)企業(yè)將研究開(kāi)發(fā)新的葉輪材料、輪殼形式、施工方法以及進(jìn)行風(fēng)車(chē)的設計、制作和運轉等方面的研究。
在離海岸1—3公里的淺海域，其風(fēng)力要比陸地強1.5倍。按日本有8000公里長(cháng)的海岸線(xiàn)可以設置風(fēng)力發(fā)電設備計算，其發(fā)電總量可滿(mǎn)足其國內需要的大約20%。因此，在淺海筑堤壩設置風(fēng)力發(fā)電站，以發(fā)展風(fēng)力發(fā)電事業(yè)是日本正在探討的方向之一。日本運輸省最近設立了一個(gè)由風(fēng)力發(fā)電專(zhuān)家組成的委員會(huì )，開(kāi)始研究這個(gè)問(wèn)題。
在日本，由于環(huán)境保護方面的要求，風(fēng)電作為一種清潔的能源，正在受到重視——政府放寬行政限制，為非電力企業(yè)積極進(jìn)入電力工業(yè)領(lǐng)域打開(kāi)了大門(mén)；國產(chǎn)技術(shù)水平的提高也為風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供了有利條件。因此，可以預見(jiàn)，日本的風(fēng)力發(fā)電事業(yè)今后將會(huì )迅速發(fā)展并廣泛普及。 |
|
|
|
|