风电项目中的土木工程问题及有关研究的思考和发展展望

王东元,王思敬

(1.天津城建学院土木工程系,天津 300384;2.清华大学土木水利学院,北京 100084)

1 前言

能源、环境成为当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题,以清洁、可再生能源为主的能源结构将成为未来发展的必然。水电和风电均属可再生能源。水利发电的历史已经很长,技术已经非常成熟,但出于环保考虑,一些发达国家正在探讨水电带来的效益和拦河筑坝带来的对生态环境影响的风险平衡问题。风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。风能蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。从某种意义上来说,风力发电将成为21世纪最具规模开发前景的新能源之一,而且亚洲将在2014年成为世界最大的风力发电场。

利用风力来发电的尝试始于20世纪30年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种超小型的风力发电装置虽然能提供电力,但还远远没有达到工业化的程度。20世纪80至90年代,丹麦、美国等发达国家尝试安装了单机容量能工业化的风车,拉开了大规模开发、利用风能发电的序幕。风力发电对环境没有任何副作用,目前全世界的装机容量已经超过160 000 MW,并且正以每年约20%的速度递增;许多专家预计,到2020年风力发电量会达到全球电力的12%[1]。作为走出金融危机阴影、重振美国经济的手段,美国奥巴马政府决定斥巨资发展可再生能源,其中很大一部分是风力发电[2]。……