补偿技术在风能发电中国的作用

不久前，美国众议院通过了尤德尔

—布莱特可再生能源标准，希望将可再生能源发电

纳入国家电网体系，并提出到

2020 年可再生能源在国家公用事业用电中的份额要达到 20。

目前在美国电网体系中，可再生能源发电占有相当大比例的州已达

25 个。风涡轮、光电板、

垃圾填埋气均可用来发电，从这些技术的经济效益来看，风能的作用最大；从技术可行性
来看，间歇性是风能利用的最大障碍。一旦风停了，如何降低损失是摆在科学家面前的最大
难题。

　　美国环保署大气保护分局专家约瑟夫

·迪卡罗利斯早就开始研究风力发电。他认为，只

要风涡轮分布的地理范围足够广泛，风的暂停不会造成大的影响。如某个区域的风力低于要
求的临界值，在整体系统中就可以忽略不计。如风力远高于临界值，却不将其纳入能源体系，
不光造成浪费，还会对整个系统造成很大的负面影响。加拿大卡尔加里大学已开发出一套计
算机模型，测试风力发电的可行性。通过计算，即使风力发电在整个电网体系中所占份额极
小，风的间歇成本仍然不可避免。据估计，靠风能发电，每度电成本约

5 美分，间歇损失不

过

1 美分

—2 美分，风力发电中成本损失的大小，取决于间歇新补偿技术的选择。

　　风水结合技术

　　风力发电和水力发电相结合是最好的补偿方法之一。迪卡罗利斯对丹麦的风能利用状况
进行了研究。丹麦将许多风场整合在一起，连成风力站，纳入国家电网体系，为本国提供了
1/5 的电能需要。迪卡罗利斯指出，只需 1 吨水，就很容易补足风力暂停造成的发电差额。

　　丹麦北部的电力体系与挪威、瑞典相连，这里的风力较强，水电厂就可以降低水力发电
量；风力到达南部减弱时，利用风力可以增加电力输出。将两种可再生能源结合在一起，平
衡风力和水力发电能长期为电网体系提供廉价可靠的电力。

　　如果地理条件限制，缺乏可以建设水电站的河流，可以采用另一种已知的水力发电方
式。像挪威和瑞典一样建设水库，并转换成已知的

“抽水蓄能电站”。水库的水从高位经过涡

轮流向低位时，同样产生电能。电力富余时将水抽到高处，电能转化为势能存储起来，电力
不足时可以重新转化为电能。

　　

20 世纪 70 年代，维吉尼亚州巴思郡在阿列格尼山建设了抽水蓄能电站，以应对能源

危机，就是一个显著的例子。

　　压缩空气技术

　　

“压缩空气蓄能”技术的基本原理是利用富余的电能将空气压缩，注入地下储气库，以