风力发电,能省多少煤?能减多少碳?

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碳减排、碳中和、碳达峰⋯⋯这里所说的"碳",是指二氧化碳。


二氧化碳是大气中的主要成分。二氧化碳增多了以后,它在地球表面会形成一层保护罩,就像给地球盖上一层厚厚的棉被,太阳光照射在地球上产生的热量散发不出去,从而引起地球表面温度的升高。因此,二氧化碳也被称作为温室气体。


那么二氧化碳怎么会增多呢?主要原因是现代生产、生活方式,需要大量能源。而当前全球能源主要是化石能源,包括煤碳、天燃气、石油等。化石能源燃烧,会产生大量二氧化碳排放到大气中。


地表温度升高,会带来一系列的严重问题,包括冰山融化,海平面上升,气候异常等等,这对全人类的生活会造成很大影响甚至威胁到人类的地球家园。因此,现在全世界都在讨论如何应对气候变化问题。


应对气候变化问题的实质就是控制二氧化碳的排放,而控制二氧化碳的排放就是要减少化石能源的消耗。而化石能源当今在全世界都是支柱性能源。如何在减少化石能源消耗的同时,不影响经济发展,这是一个大问题。


目前,不产生二氧化碳的一次能源选项中,一是核能,二是可再生能源(含风能,太阳能,海洋能,生物质能,地热,大小水电)。核能有一个安全性问题,所以有些国家已开始弃核。于是只剩下可再生能源一个最佳选项。


在可再生能源中,我国可开发的大小水电资源不多了,海洋能、生物质能、地热能的开发利用,目前主要问题还是技术经济性不太好。因此,我国目前正在大规模开发风能和太阳能。


风力发电和太阳能光伏发电各有所长。今天只表一表风力发电。


一台额定功率为2000千瓦的风力发电机组(俗称大风车),每年满发小时数按2500小时计算,每年可以发电5000000度电,即500万度电。


我国是世界上燃煤发电技术最牛的国家,现在我国燃煤电厂发一度电的标准煤耗大约为320克左右,即0.32千克,0.00032吨。500万度电,相当于1600吨标煤。注意,标煤只是一个能量单位,一吨热值为5000大卡的动力煤,相当于0.714吨标煤。所以1600吨标煤,相当于2240吨动力煤。


也就是说,一台额定功率为2000千瓦的大风车,每年所发电量,如果替代燃煤发电,每年可以节省2240吨动力煤。


如果按照燃烧一吨动力煤要排放3吨二氧化碳测算,那么节省2240吨动力煤,相当于减少了6720吨二氧化碳排放量。

全国目前大约有15万台这样的大风车。如果替代燃煤发电,相当于每年可节省3.36亿吨动力煤,每年可减少10亿吨二氧化碳排放量。当然,同时还可以依靠大风刮来7500亿度电。


据国家能源局的数据,2020年全国的大风车一共向电网输送了4665亿度风电,这是一个实实在在的数据。


之所以还没达到上述测算的7500亿度电,是因为这15万台风电机组实际上平均功率不到2000千瓦。但这不影响上述分析过程。也许一两年后风电的年发电量就会达到7500亿度电,当然再以后还会远远超过这个数字,风电对节煤、减碳的贡献也会更大。


目前我国每年仍有上万台大风车被安装在全国各地。风力发电对保障电力供应、节约化石能源,对碳减排、碳达峰、碳中和的贡献必将越来越大。


作者注:以上内容不够科学严谨,仅供科普参考,如有错误或误导,欢迎批评指正。谢谢。

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