面对日益突出的能源供应压力和生态环境压力,人类不断创新能源科技,优化传统能源技术体系,促进新型能源开发利用,加强资源优化配置,保障能源安全输送。在找寻能源不竭动力的道路上,我们从来没有停下脚步。
能源资源的开发利用促进了人类社会进步和世界经济发展。到21世纪初,石油、煤炭、天然气三大化石能源成为世界能源供应的主要力量,占全球能源消费总量的比例达到80%以上,提供了几乎全部的运输能源和65%以上的发电用一次能源。然而,化石能源也面临着资源枯竭的现实问题,按照目前世界平均开采强度,全球煤炭、石油、天然气可分别开采113年、53年和55年。另外,据科学家估计,因化石燃料燃烧每年向大气排放的二氧化碳约有200亿吨,并且平均浓度每年增加0.2%。这些二氧化碳只有2/3被吸收,余下的1/3滞留在地球表面,再加上工业生产和汽车尾气排放的温室气体,形成了笼罩在地球表面的温室效应。温室效应引发全球气候变暖,气候变化给人类及生态系统带来了种种灾难:极端天气、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生态系统改变、旱涝灾害增加等。
为了应对复杂的能源形势,解决能源开发使用带来的生态环境包括全球气候变化问题,进入21世纪以来,许多国家高度重视能源科技创新,积极开发和利用新能源技术,构建可持续供应的能源体系。在能源生产领域,各国积极推进传统化石能源的低碳高效开发和利用,寻找新能源替代传统化石能源,包括风能利用、太阳能光伏发电、氢能利用技术、燃料电池技术等;在能源输送领域采用特高压等大容量输电技术、可再生能源发电并网技术、智能电网技术等。能源体系以
电力为中心,以能源系统智能化为方向,新能源和智能电网发展是其中的重要推动力量。
风能利用已有几千年的历史,20世纪七十年代中期,由于化石燃料日趋减少,
风能利用技术重新被重视并逐步改进,
风力发电更是成为可再生能源的重要代表。近年来世界风电装机容量发展迅猛,美国、德国、法国、丹麦和中国对发展风力发电非常重视。
中国是风能利用比较早的国家之一。1958年起许多省区市研制5千瓦以下的小型风力提水发电装置;1978年引进了100瓦和250瓦风力机,用以提水、发电,结构简单,适合牧区使用。20世纪八九十年代,中国并网风力发电发展迅速;2001~2010年10年间平均增长率高达56.1%。截至2016年年底,我国风电装机容量为14864万千瓦,占全国电源总装机容量的9.0%,占非化石电源装机容量的25.1%。“十二五”期间我国风电装机容量年均增速为34.6%,2016年风电装机容量同比增速为13.7%。