风能利用与可持续发展姓名:唐宇炜学号：53专业：电气工程及其自动化[摘要]简述了常规能源的有限性及其大量使用对环境的破坏、对空气的污染等问题，指出大力开发利用新能源和可再生能源是实现能源可持续发展的必由之路。
同时，对风能利用的优势、可利用的几种形式以及国内外风能利用的现状和发展前景做了介绍。
资源与环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基本条件，而资源短缺、环境污染和生态恶化已成为人类面临的重大课题之一，不很好地解决这个问题，势必影响到可持续发展。
我国是一个发展中国家，人均资源十分有限，随着经济的飞速发展，能源需求快速增长，有害物质排放也随之上升。
降低污染，节约资源，保护环境，更多更好地开发和利用风能、水能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等清洁可再生能源，是实现可持续发展的必由之路。
1 可持续发展的含义“可持续发展”这一概念，是在1992 年6 月举行的联合国环境与发展大会上首次得到170 多个联合国成员国认可的，在此次大会上通过了《里约环境与发展宣言》及《21 世纪议程》两个纲领性文件。
“可持续发展”广义上是指：既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求构成危害。
其需求将经济、社会、资源和环境保护构成一个密不可分的系统，协调发展，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。
因此要求人们：在发展过程中利用各种资源时，既要满足当代人的物质、文化需求，又要为人类子孙后代的长远发展着想；要节约使用各种资源，如煤炭、石油、天然气、矿产、森林、水、生物、土地和海洋等；最大限度利用废弃物资源，做到一物多次利用、合理利用；要研究、开发、利用各种可再生能源，借此节约不可再生的煤炭、石油、天然气等常规能源。
2 能源利用现状与自然环境问题常规能源的有限性目前，世界各国所利用的能源基本上都是煤炭、石油和天然气3 大化石能源，其比例约为68：17：15。
据预测，随着人口的增长和社会的发展，世界能耗将以每年%的速度增长。
按目前探明的储量计算，石油只可用40 年，天然气将在60 年内用完,煤炭也只能用220 年。
而石油、天然气和煤炭等天赐的化石能源都是亿万年前古代太阳能的积存，现在再产生这些能源已基本不可能，因此属于不可再生的能源，只能用一点少一点，需要人们十分珍惜。
人类必须从现在开始及早寻求替代能源，从根本上解决能源匮乏的问题，而开发新能源是一条符合社会发展趋势的必由之路。
环境污染与生态破坏问题随着工业化的发展与人口的快速增长，人们对能源的需求越来越大，而煤炭、石油、天然气等能源的大量开发和使用，造成的大气、环境污染及生态破坏，已严重危害了人类的生存环境和人们的身体健康。
上述能源的大量消耗，不断将各种有害气体排入大气层中，其中的氮氧化物会造成臭氧层的损耗，而能够屏蔽99%紫外线辐射的臭氧层一旦遭受破坏，无疑将使进入地球表层的紫外线辐射增加，从而危及整个生态系统；燃烧所生成的二氧化碳会产生“温室效应”，已使地球表面的温度不断升高，导致海平面上升、冰川消融、极地缩小、主要农区转移，这种气候变化还会改变世界上大部分地区的降雨，对农业、林业和畜牧业产生重大影响；燃烧所产生的二氧化硫会造成酸雨，如果酸度过高，就会导致森林大片死亡、农作物枯萎、土壤贫瘠化、湖泊和河流酸化、建筑物腐蚀和风化等严重危害；大量开采煤炭资源既对土地资源造成破坏，又因排出废水和甲烷气体而对水源和大气造成不同程度的破坏。
因此，开发和利用无污染又无生态破坏的风能资源，解决好能源、环境和发展问题是实现可持续发展的重要选择之一。
3 风能的利用国内外使用风能现状及发展前景风能已成为世界上发展速度最快的新型能源。
国际上风能开发利用的主要方式是风力发电。
随着技术的成熟和向大规模、大型化、产业化方向的发展，其成本不断降低，越来越受到人们的重视。
与天然气、石油相比，风能不受价格的影响，也不存在枯竭的威胁；与煤相比，风能没有污染，是清洁能源；最重要的是风能发电可以减少二氧化碳等有害排放物。
据统计，每装1 台单机容量为1MW 的风能发电机，每年可以少排2000t 二氧化碳、10t 二氧化硫、6t 二氧化氮。
近6 年，风能利用平均每年都以30%的速度增加，到2001 年世界风能发电装机总容量已达2350 万kW。
1990 年，德国推出对民间独立经营可再生能源者给予补贴政策后，风力发电迅速发展。
1998 年底，其装机容量近280 万kW，名列世界首位。
美国是世界上最早重视风力发电的国家，到2000 年，每年至少可交付300 万kW 的风轮机产品，形成40 亿美元的风机产业；预计到2010 年时，风电装机容量可达1000 万kW；到2050 年时，全美风电将占全国电力用量的10%。
1996 年，丹麦风能发电达万kW，按规划至2005 年风电装机总量将达150 万kW，届时相当于国内电力用量的10%，到2030 年时将把风电的比例提高到占全国所需电力的40%。
西班牙、荷兰、英国、印度等国的风电产业，也在迅速发展。
我国的风能资源和利用现状我国也是风能资源较丰富的地区，风能理论可开发总量（10m 高度）为32 亿kW，实际可开发量估计为亿kW，仅次于美国和俄罗斯，居世界第3位。
这一数字为我国目前发电总量的倍，发展潜力非常巨大。
自1999 年以来，我国风电发展非常迅速，在新疆、广东、海南、福建、浙江、内蒙古和辽宁等风力资源比较丰富的地区建设了风电场。
至2001 年底，全国累计风电装机总容量已达到40 万kW 左右，风电场发展到25 个。
国家计委、科技部、国家经贸委的“十五”规划，预计到2005 年，风电容量将发展到100 万kW。
国家发展改革委员会近期又发出题为《关于开展全国大型风电场建设前期工作的通知》〔发改办能源（2003）408 号〕，拟在全国范围建立20个10万kW以上的大型风电场，并完成风力资源评价和提出风电场建设的预测报告。
据有关专家介绍，按目前8000 元/kW 造价计算，这项计划实施所涉及的投资规模将达到160 亿元以上，它将是迄今为止我国在可再生能源（除水电外）领域最大的一项发展计划。
风能可利用的几种基本形式风力发电风力发电是目前使用最多的形式，其发展趋势：一是功率由小变大，陆上使用的单机最大发电量已达到2MW；二是由一户一台扩大到联网供电；三是由单一风电发展到多能互补，即“风力—光伏”互补和“风力机—柴油机”互补等。
风力提水我国适合风力提水的区域辽阔，提水设备的制造和应用技术也非常成熟。
我国东南沿海、内蒙、青海、甘肃和新疆北部等地区，风能资源丰富，地表水源也丰富，是我国可发展风力提水的较好区域。
风力提水可用于农田灌溉、海水制盐、水产养殖、滩涂改造、人畜饮水及草场改良等，是弥补当前农村、牧区能源不足的有效途径之一，具有较好的经济、生态与社会效益，发展潜力巨大。
风力致热风力致热与风力发电、风力提水相比，具有能量转换效率高等特点。
因为由机械能转变为电能时不可避免地要产生损失，而由机械能转变为热能时，理论上可以达到100%的效率。
农村、边远地区能源的最终使用方式主要是热能，如采暖、加热、保温、烘干、水产养殖、家禽饲养及蔬菜大棚等，因此使用风力致热最有利、最便捷。
目前，国际上风力致热技术仍处于示范试验阶段，而在我国还基本上是一个空白。
风帆助航风帆助航是风能利用的最早形式，现在除了仍在使用传统的风帆船外，还发展了主要用于海上运输的现代大型风帆助航船。
据介绍，风帆作为船舶的辅助动力，可以减少燃料消耗10%～15%。
利用风能的优势风能具有广泛的用途和无限的应用前景，特别是风力发电具有诸多的优越性，在近年得到了长足的发展，其优势可以归纳：(1) 分布非常广泛。
风能可利用地区几乎占了中国版图的1/2，而且是取之不尽、用之不竭的。
(2) 利用风能不会产生任何影响人体健康的有害物质，是可再生的洁净能源，开发利用不会破坏环境，不会产生大气污染。
(3) 不需要燃料及运输费用，除正常维护外，没有其它消耗。
在风力资源丰富的地区，可就地建立风力发电站，就地用电，以节省大量的输电设备和其他能源。
(4) 随着单机容量的增大和技术水平的提高，成本逐年下降，已经形成可与常规能源竞争的趋势。
目前，国际上水电投资为1000 美元/kW，上网电价5～6 美分/kW·h，而美国风电投资已为1000 美元／kW，上网电价接近5 美分／kW·h。
同时随着技术的进步，成本继续降低，风电价格将会进一步下降。
在不久的将来，风能将会成为最廉价的能源。
其它几种风能利用形式也具有许多优点：如风力提水、风能致热、风帆助航等具有设备制造简单、技术要求低、投资少、风能转化效率高、使用维修简便等优点，都具有极大的发展前景。
4 结束语近年来，随着资源的短缺和环境的日趋恶化，世界各国都开始重视开发与利用具有可持续发展的新能源和可再生能源。
怎样做到使用能源的同时又保护好环境，已经成为一个全球性的重大课题。
中国作为一个发展中国家，非常重视环境保护问题，政府已将环境保护确立为一项基本国策。
新能源之一的风能具有清洁无污染、取之不尽、用之不竭、不破坏环境的特点，开发利用它是减少温室效应和有害气体排放、保护生态环境、改善能源结构的重要措施，而且在预防突发事件、军事等多方面具有不可替代的作用。
因此，许多国家都将眼光投向了这种人类最早利用的能源形式。
我国风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。
这些地区缺少煤炭及其他常规能源，冬春季节风速高、雨水少，夏季风速小、降雨多，风能和水能具有非常好的季节补偿作用。
这项技术的深入研究及其实用化技术的开发，将使我国对无公害能源的利用上一个新台阶，符合国家的能源政策。
特别对改善边远地区人民的生活有很大作用，对大中城市治理大气污染也有积极作用，与国家的环保目标相适应。
因此，大规模、合理开发风力能源是实现我国可持续发展的必由之路。