为了解各国在可再生能源领域取得的成就,从风能、波能、太阳能,再到垃圾能,关注一下现有的这些绿色环保项目是如何大规模利用可再生能源发电的

 

  根据美国能源部能源信息署提供的数据,风能、波能、太阳能等可再生能源占美国可利用能源的93%以上。而目前,美国可再生能源发电量仅占全国总发电量的12%。
 
  然而据普林斯顿大学的斯蒂芬·帕卡拉(Stephen Pacala)和罗伯特·索科洛(Robert Socolow)提出的缓解气候变化的“楔形”减排方案,在未来的40年,必须再建造产量为200万兆瓦的可再生能源发电站(厂),才有可能替代现有的煤电厂,同时也可以解决到本世纪中期能源耗增的问题。
 
  “这一目标过于宏大,世人从未承担过这样的项目,”位于奥克兰市的亮源能源公司公关部资深经理基利·瓦克斯(Keely Wachs)说。然而,基于可再生能源作为未来的发展战略,该公司计划建造装机容量为2600兆瓦的太阳能系列热电站。
 
  下列是正在运营的10大可再生能源发电项目:

1.世界最大的陆地风电场――美国马谷风能中心

  在得克萨斯州达拉斯市以西100英里处的马谷风能中心,约1.9万公顷的雪松和矮橡树林让位于421架风力涡轮发电机(由通用电气公司(GE)和西门子公司生产),峰值发电量可达735兆瓦。这个风电场于2006年建成,由佛罗里达电力与照明公司子公司――新纪元能源公司(NextEra Energy)经营,该公司在全美国经营的风电设备可发电4000兆瓦。
 
  然而,马谷风能中心的霸主地位不会长久。到2009年中后期,德国意昂再生能源公司在得克萨斯州建造的罗斯科风电场第四阶段完工后,将有627架涡轮机,发电能力可达到781.5兆瓦。
 

马谷风能中心

 

2.世界最大的海上风电场――英国林恩及内道星风电场

  从英国林肯郡的斯凯格内斯海滩可以看到林恩及内道星海上风电场,该风电场设计容量为543.6兆瓦,峰值发电量可达194兆瓦。每架涡轮机直径达107米,在海拔80米高的轮轴上转动。涡轮机的支柱沿“决心号”安装船固定在浅海中。在安装涡轮机支柱前,“决心号”将6条腿伸入海床中,便于稳定船只本身。该项目总耗资近5亿美元。
 
  到2009年底,林恩及内道星海上风电场的地位将被荷斯韦夫2号风电场所替代。该风电场位于丹麦西部以西30——40公里之间的北海海域,峰值发电量可达209兆瓦,投资约6.7亿美元。另外,位于泰晤士河口外的1000兆瓦的伦敦阵列风电场计划于2012竣工。
 

林恩及内道星海上风电厂

 

3.世界最大的潮汐能拦河大坝――法国兰斯潮汐能拦河大坝

  位于布列塔尼的兰斯潮汐能拦河大坝于1967年建成,投资约1.34亿美元,是世界上第一个建造、目前仍然是世界上最大的一个利用潮汐能发电的水电厂。横亘在兰斯河口的大坝,利用潮水的落差(平均为8米)以推动2410兆瓦的球形涡轮发电机转动,几乎能够不停顿地发电。
 
  为了充分利用潮汐能这一可再生能源,英国也提出了一项潮汐能拦河大坝工程,计划在位于英格兰和威尔士的塞汶河河口建造拦河大坝。同时,英国还提出了几个不同的拦河大坝工程计划,其中最大的一道拦河大坝达12公里之长,发电能力可望达到8600兆瓦,相当于英国目前用电量的5%。
 

兰斯潮汐能拦河大坝

 

4.世界最大的潮汐能涡轮机――爱尔兰斯特兰福特湾海上涡轮发电机

  就像风能涡轮机靠气流驱动一样,潮汐能涡轮机是靠水流驱动――将潮流或深海洋流转化为电能。位于斯特兰福特湾的1.2兆瓦的海上涡轮发电机,是由两台对称的涡轮机组成,每台涡轮机的直径为20米,是目前世界上唯一商业化规模的潮汐能涡轮机。涡轮机制造商称,该系统每兆瓦装机容量投资为500万美元,比海上风能发电系统耗资多出约30%。涡轮机的叶片可以呈180度的旋转,便于在进出的潮流中旋转。如图所示的那样,这种涡轮机还可以升降,维护很方便。
 
  到2015年,海上发电涡轮机将被在韩国海岸附近的望多霍恩根水道(Wando Hoenggan Waterway)的一个大型潮汐能涡轮机工程所超越。该工程将由月球能源公司和韩国中原能源公司联合建造,投资8.2亿美元,300个发电量为1兆瓦、高18米的涡轮机将被固定在海床上。
 

海上涡轮发电机

 

5.世界最大的太阳能热电厂――美国加州南部的太阳能发电系统(SEGS

  自从1990年建成之后,加州南部的太阳能发电系统就一直是最大的太阳能热电工程,遍布莫哈韦沙漠地区。SEGS由9个独立的太阳能热电厂组成,总发电量可以达到354兆瓦,由以色列鲁兹国际公司设计和经营(后因税收优惠政策取消而破产,重新组建了亮源能源公司)。
 
  不久前,亮源能源公司签署了两份世界上最大的太阳能热电合同,装机容量为2600兆瓦,由14个太阳能热电站承担,将于目前到2017年期间建成。与原先的SEGS系统不同:新建的热电站将采用塔式系统结构,即由成千上万块镜片集中把能量反射到一个中央的吸热塔上;而原先使用的SEGS则采用槽式系统,即通过长长的抛物槽形镜面来收集太阳的热能。
 

太阳能发电系统

 

6.世界最大的光伏发电厂――西班牙奥米迪拉光电厂

  奥米迪拉光电厂利用16.2万块平面太阳能光伏板,在光照充足的日子里可发电60兆瓦。整个发电厂在15个月内建成投产,耗资约5.3亿美元。奥米迪拉光电厂采用的是传统的硅制造的太阳能板,往往沉重而昂贵。
 
  然而,相对于薄膜太阳能板,尽管其每平方米的发电效率较低,但是生产成本也往往低得多。因此,薄膜太阳能板技术正在被用来建造世界上最大的光伏发电厂――新墨西哥州的Rancho Cielo Solar Farm太阳能发电厂,该电厂预期投资8.4亿美元,占地285公顷,电能可达600兆瓦。
 

奥米迪拉光电厂

 

7.世界最大的地热田――加州索诺马县和莱克城的间歇泉

  1980年代中期,索诺马县和莱克城的间歇泉的峰值发电量为2000兆瓦(贝封4)。尽管此后产能一直在下降,然而,这里的间歇泉仍然是世界上发电量最大的地热田,为加州北部沿海地区提供了近60%的用电量,供电区域从金门大桥一直延伸到俄勒冈州。由于蓄水层耗损引起的产能下降,管理部门计划通过重新向蓄水层注水以解决这个问题。
 
  始于1960年建造的利用间歇泉地热发电,是美国第一个进行商业运作的地热发电厂,当时的发电量只有11兆瓦。尽管目前该地区单个发电厂的平均产能约50兆瓦,但仍比不上提议在印度尼西亚北苏门答腊的萨鲁拉建造的地热发电厂。该电厂由内华达州的澳玛特地热公司为主承建商,最大发电量为330兆瓦。
 

8.世界最大的生物燃料发电站――芬兰皮埃塔萨里的阿尔霍尔门斯发电站

  与多数生物燃料发电站一样,阿尔霍尔门斯发电站依靠来自当地的树皮、树枝和泥炭,为其巨大的锅炉提供燃料。该锅炉是世界上同类锅炉中最大的,可以产生550兆瓦的热能,充分燃烧时的最高发电量为240兆瓦(该电厂还生产160兆瓦的蒸汽,供应企业或社区取暖所用)。该电站可以持续地得到所燃烧的泥炭和木材副产品。其来源,每年种植和砍伐的树木在数量上等同,包括泥炭(沼泽地植物腐烂产生)。尽管泥炭生成速度慢,但管理得当,可以不断地获取。
 

9.世界最大的波能发电厂――葡萄牙阿古撒多拉波能发电厂

  阿古撒多拉波能发电厂是世界上第一个、也是唯一一个商业运行的波能发电厂,其长150米、宽3.5米,就像一条处于半淹没状态的巨蛇,漂浮在葡萄牙海岸附近的海面上。它拥有四个单元,每一单元都垂直固定在海滩上(内部装有独立 的发电装置),通过铁链连接成一条直线,利用海浪起伏发电。目前的发电量为2.25兆瓦,葡萄牙已计划将其扩容,以使发电总量达到21兆瓦。
 

10.世界最大的水利工程――中国的三峡大坝

  2007年12月18日,中国三峡大坝的发电量达到1.41万兆瓦,首次超过巴西与巴拉圭边界发电量为1.4万兆瓦的伊泰普大坝,成为世界上最大、发电量最多的大坝。到2011年,三峡大坝将发电1.8万兆瓦,相当于18个大型核电站的发电量。在该大坝中,仅仅一组主发电机就可发电700兆瓦。三峡工程投资额为260亿美元。
 
  刚果民主共和国提议在刚果河上建造一个更大的大坝――英戈大坝(Grand Inga Dam),计划在2020年至2025年期间完成,届时电能产量可达到3.9万兆瓦。
 

附加:世界最大的垃圾填埋气回收项目――加州朋地岡发电厂

  利用垃圾场渗出的气体发电是一个积极的想法,比简单地将其一烧了之要环保;然而,垃圾“填埋气”是否是可再生能源存有争议:当垃圾被层层覆盖后,在没有新垃圾增加的情况下,其释放的易燃气体每年会减少2%——15%。其中一半是甲烷、一半是二氧化碳(同时含有水汽),比传统的天然气难以处理。
 
  世界上最大的垃圾填埋气发电厂――朋地岡发电厂――位于朋地岡垃圾填埋场(美国最大的垃圾填埋场)。由于该垃圾填埋场还在不断地扩大,发电厂负责人说,这座具有20年历史的垃圾填埋气发电厂,其产能还没有达到顶峰,平均约为50兆瓦。
 

资料来源 Scientific American

责任编辑 则 鸣