柴达木盆地风能资源及开发利用

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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柴达木盆地风能资源及开发利用

高三星保何爱兵

(青海省格尔木市气象局青海格尔木816099)

摘要:当前,风能资源作为一种清洁能源,在环境日益恶化的背景下得到广泛应用。本文通过对柴达木盆地风能资源的分析,探讨如何有效利用风能资源,寻找健康、和谐、可持续发展新途径。

关键词:风能资源;风力发电;柴达木盆地;可持续发展

引言

柴达木盆地位于青海西北部地区,面积为22.77平方千米,是我国四大盆地之一。柴达木盆地地域面积广,矿产资源十分丰富,土地资源的开发潜力巨大,草场面积广阔,是青海省经济可持续发展的一个重要战略方向。但是面对如今的盆地,我们应该清晰的看到,资源枯竭,生态破坏带来的一系列变化。由于水资源分布的不平衡,限制盆地区域内农业的发展与畜牧业的增长。柴达木盆地土地开发利用程度低且质量不高。由于受荒漠化干旱气候的影响制约,林木的生长环境长,所以天然林木的生长面积很小,与此同时由于人们的大规模破坏,盆地区域内的森林资源匮乏,导致天然草场和林地面积不断下降,致使沙化面积逐年攀升。水资源的减少,加上工业工程用水,缺水矛盾格外突出。盆地水资源总量,随着资源的不断开发和气候逐渐变化暖,生态环境越来越脆弱,导致水环境恶略,造成河水水量骤减,湖泊水量减少,山体雪线抬高、冰川后退。造成更为恶略的环境问题,寻求持续发展成为柴达木盆地资源开发的一个重要课题。

柴达木盆地有着丰富的矿产资源储备,但由于自然条件艰苦恶劣,生态环境脆弱,水系具有内陆完全封闭性,保护好自然生态环境,保障生态安全,成为柴达木盆地可持续发展宏观决策的一个落脚点。相比高污染、高耗能的工业项目,大力推进风能利用技术和设备发展,可以作为一项改善能源结构、保护生态环境、实施能源领域可持续发展的有效手段之一。

1柴达木盆地风能资源开发现状

从90年代开始,青海省逐步推行开始风光互补发电站的示范工程建设,在2002年国家“送电下乡”工程开始后,柴达木盆地也开始利用风能资源,通过新能源发电技术,建成风能资源互补电站。风力发电这种清洁、环境保护性好、可再生,永不枯竭的能源,促使成为新能源开发的战略重点。对已经投产使用的风力发电厂,为柴达木盆地的风能资源利用来说提供了宝贵的经验。

2风能资源利用的重要意义

2.1缓解电力不足

柴达木盆地主要的能源结构是以水电为主,煤电、燃气为辅助发电。但由于柴达木盆地水量区域分布不均,季节分布差异大,夏、秋两季为该地区丰水期,水电资源巨大。然而在冬、春两季降雨量减少,水电发电能力受限,虽然有煤、气为青海省的电力储备做调峰备份,但是效果显然不太明显,而且对环境造成更大的压力。盆地冬、春季节,由于季风气候的影响,风力巨大,风力发电的电量较大,然而在夏、秋两个季节,风力相对较小,与之对应风力发电量就会减少。所以利用风力发电可以弥补水电在冬、春季节电力不足的情况,还可以缓解电网夏、秋两节超负荷发电的状况。

2.2保护生态环境

风能资源作为一种可再生能源,开发使用。相对来说减少了相同发电量所消耗的矿物燃料。对于生态经济环境的可持续发展有着重要的意义。第一,可以减少大气粉尘、二氧化碳、一氧化氮、一氧化硫的排放量。以煤电发电为例,我国当前普遍使用的是30万千瓦蒸汽轮发电机组,每发电一万千瓦时,需要消耗标准煤4吨;排放粉尘约0.5吨;二氧化碳约10吨;一氧化硫约0.05吨。如果30年后,风力发电能够站全国所需电量的百分之五,以同等标准装机计算,每年可节省标准煤1.6亿吨,减少大气排放粉尘月两千万吨,二氧化碳约四亿吨,一氧化碳约两百万吨。在环境保护上做出来巨大的贡献;第二,风能资源的开发利用是清洁可再生资源,相比一次性能源如煤、石油、天然气,降低了环境问题的发生。这些一次性资源的开发处理环境污染,往往还会带来破坏植被等不良因素。海上油田的开发更是将会带来不可回复的破坏,所以对于能源方面风能资源的开发利用是最有清洁无污染的;第三,相较于同样是清洁能源的水资源来说,风能资源没有存在水电所存在的问题,持续性强,环境破坏力小。

3柴达木盆地风能资源开发可行性

3.1风能资源开发技术优势

可再生能源的技术开发在全世界范围内有着巨大的潜能,但目前的利用率仅为1.5%。在可再生能源的应用上,目前为止,应用最广泛的是风能和太阳能技术,在产品成本和性能上有了重大的改变,成为增长最快的能源。据统计,联网的新可再生能源发电装机容量达到一亿千瓦,提供的电量相当于3亿人的住宅用电量。

根据气象资料,我国风能理论可开发量为32.26亿千瓦,实际开发量以总量的10%估算,并考虑到风轮实际扫略面积是计算气流正方形面积的0.795倍,所以实际开发电量为25.65亿千瓦。虽然能量巨大,但是由于我国风能资源受地理位置,季节变化,地形等多方面因素的影响,形成了三大不同特征:北方地区风力较南方强劲,平原地区比丘陵、山地地区强劲,冬春两个季节受西比利亚高起亚的影响,风力比夏秋两个季节强劲。

从以上分析中可以看出,根据我国风力资源分布情况以及技术条件,东北、西北、西藏、东南沿海地区和内蒙古地区,包括一些岛屿、高山、风口等能力资源丰富的地区。经济发达地区的风力资源丰富的地区,可以开发利用风力资源,利用可再生能源的同时可以更好的将可再生资源的技术水平往前推进。而在我国偏远地区除却有丰富的自然资源外,在可再生能源方面,相比经济发达地区有着更大的优势。由于在一些地方建设大规模的风电后,会导致当地风力有所减弱,从而减少大风扬沙天气,有效控制沙尘暴的发生。如果在西北地区的发风口建设风电设施,对减缓西北地区风势有一定的作用,向对应的增强了东南地区的风势,促使东南方的暖湿气流向北方移动,增加北方地区的降雨量。

3.2风能资源利用可行性

青海省属“风能较丰富区”。全省90%以上的地区平均风速在3米/秒以上,预计全年可利用风能时间在3000小时以上,年平均可用风能密度在60~100瓦/平方米以上,其中平均风速在3.5~4米/秒以上时间,全年可以利用风能时间在4000小时以上,年平均风能密度在100~150瓦/平方米以上的地区达到全省总面积的百分之七十,年风能资源可利用理论值可与7854万吨标准煤炭所产生的能量相当,同等体积的煤炭产生电能1745亿千瓦时。柴达木盆地的风力资源年平均风速在4米/秒;风能在青海地区来说是较为巨大的,全年风能可用时间在5000小时以上,风能可利用频率百分之六十以上。

因此,柴达盆地发展风力资源是可行的,且对于可持续发展来说是一个重大利好的工程项目。

4结语

风力发电是一项将计算机技术、空气里学、结构力学和材料学相结合的科学性技术。柴达木盆地有着丰富的风能资源,风力发电作为一个情节可再生能源技术,在该地区一定会逐步推广。对于柴达木盆地风能资源的开发利用,随着科学技术与实践经验的不断增进,一定会夸大风能资源的开发规模,解决一些列问题,得到更好地发展。

参考文献:

[1]汪青春.基于气象站资料的青海省风能资源评估分析[J].青海科技,2008.

[2]隆颜徽.我国海洋风能资源开发利用现状与前景分析[J].低碳世界,2016(04).

第一作者简介:

高三星保(1976年04月-),男,汉族,青海省大通县人,本科,工程师,从事业务管理工作。