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风能是否将成为对抗碳排放的先锋卫士?

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前段时间,风能人自己的圈子开始纪念一个年轻却充满活力的主题节日——全球风能日。这个节日由欧洲风能协会(EWEA)和全球风能理事会(GWEC)组织发起,定在每年6月15日,业界借此机会庆祝风能技术,促进信息共享,并向公众宣传风力发电的环境效益。今年,我们已经迎来了第十个全球风能日。10年风能技术迅速发展和应用的背后,我们也不禁思考,面对日益严峻的气候变暖和环境恶化,风能的力量究竟如何?

自2015年以来,全球已经连续四年刷新最热年份的记录。二氧化碳排放量持续上升,从2010年的331亿吨增加到2018年的371亿吨。371亿吨,让人惊讶却又似乎无可奈何的数据。尽管科学证据如此翔实,却仍有许多人对气候变化持怀疑态度。2015年,《巴黎气候协定》签订,这项具有法律约束力的协议旨在将全球变暖幅度控制在1.5℃—2℃之间,也让整个世界为应对气候变暖做好准备。

尽管如此,人类行为还是完全不在控制之内。要真正实现减排,我们需要寻求包括能源供应、工业、交通、住房、粮食、农业等各个领域的清洁发展之路。

仅从电力行业而言,我们已经取得了实质性的进展。根据DNVGL发布的《2018能源转型展望(ETO)》报告,未来可再生能源(主要指光伏和风能)将继续保持快速增长趋势,并且到2050年在电力结构中占据主导地位。到2050年,太阳能光伏发电将占40%,风电占29%。尽管陆上风电会占主导地位,但海上风电的贡献力也将在本世纪中叶显著增加,达到风电总发电量的20%左右。该报告还特别提到,目前海上风电发电量占全球发电量的0.3%,陆上风电则占4.2%。然而,按照预测趋势发展,到2050年,海上风电占有率将达到6%,陆上风电达到23%。这意味着风能技术的应用显著增加。

那么,在风能持续增长的趋势背后,是一股怎样的力量呢?

首先,在过去几年,风电行业的成本大幅下降。2015年至2018年,海上风电的成本几乎腰斩,零补贴竞拍在欧洲变得越来越常见。技术方面的推动,譬如风机容量的增大,也使风电场项目能够用更少的机组发出更多的电力。另外,运维技能和系统的优化也让风电场表现更好,如数字孪生体(digitaltwins),既提高了能效,又提升了回报率。

其次,技能和经验在风电行业的持续性发展过程中也扮演了重要角色。自从1975年第一个现代化的风电场在加州建设以来,业界一直致力于探索风电场全生命周期中的技术改进和专业知识积累。过去近50年里,这一驱动力让风电行业取得了成功,并达到了一个历史新高度。

然而,这还远远不够。众所周知,道路运输是全球众多城市空气污染的主要原因之一,因为交通工具产生了大量的温室气体排放。已经面世的新技术,如电动汽车,很有潜力与风电成为最佳搭档。我们知道,风电机组一天24小时都能发电,而用电高峰通常发生在白天,这意味着夜间发出的电力没有得到充分利用。不过,电动汽车的出现可以平衡这一情况,因为电动汽车可以在夜间充电,使用之前用不上任何能源。这种方法将有助于交通运输行业实现零排放。据预测,2030年至2035年,混合动力通勤飞机的飞行里程将达到1000公里,这将使风能在推动交通可持续发展上发挥核心作用。

多年来,公众对风电行业的看法也发生了变化。在风电发展早期,反对开发风电场的情况不在少数。但今昔不同往日,如今,能源行业、政府机构和普通民众都已经充分意识到风能在应对气候变化方面带来的环境效益。

向低碳的未来迈进,这是一场与时间的赛跑。对抗碳排放不断上升的问题,人类有许多清洁能源技术可以驾驭,包括能效提高、生物质能、水电和太阳能,而风能将继续作为这些能源转型战队中的先锋卫士。凭借其标志性的设计形象、振兴当地社区和驱动经济的能力,它正迅速成为清洁、可再生的低碳未来“标准”。

如今,风电不仅是新一代高性价比的可再生能源技术,而且在很多情况下,当你将其能源成本与传统化石能源进行比较时,你会发现风电也是新一代能源选项中最具性价比的。因此,适逢全球风能日10周年之际,我们应该感谢和拥抱过去10年风能界所取得的所有成绩,也期待未来风能有更精彩的成绩。