近年來，隨著以化石燃料為主的國際原油市場的持續(xù)波動，世界各國對包括風能在內(nèi)的綠色能源的重要性有了更進一步的認識，紛紛加大投資，使其有了較快的增長。作為能源生產(chǎn)和使用大國，美國的風能研究、投入及產(chǎn)出就呈現(xiàn)銳增態(tài)勢。在走訪了美國國家風能研究所及美國風能中心，看到他們對風能的研究重視有加，且成果豐碩，而他們對加強與中國的互利共贏合作表現(xiàn)出強烈的興趣，也充滿了期待。
美風研所：風能前景光明
里斯技術(shù)研究中心此前曾是美國的一個很重要的空軍基地，但這里現(xiàn)在已經(jīng)成為美國風能研究、能源開發(fā)及諸如颶風等氣候現(xiàn)象研究的一個中心。在杰夫的引導下，來到一個巨大的廠房里，只見里面擺放著各種研究設備與測算數(shù)據(jù)的特種車輛。旁邊的屋子里，墻上掛著不少風能分析表。教室里，一位年輕的女教師正在給一些學生講授風能的課題。此后，搭乘杰夫駕駛的能夠抵抗颶風襲擊的厚重皮卡車，向不遠處的露天研究中心進發(fā)。
當天烏云密布，北風勁吹，剛剛經(jīng)過大雨洗禮的荒野上坑坑洼洼，積水仍存，汽車在上面顛簸不斷，艱難行駛。但抬頭望去，高聳入云的風力渦輪機上的巨大葉片正歡快地旋轉(zhuǎn)著，似乎很是享受。風力渦輪機一旁，插入天空的鐵塔電網(wǎng)密布，不遠處小房子里的電腦，正記錄著各種數(shù)據(jù)，并會傳送到基地研究室的數(shù)據(jù)庫里。
離開露天研究中心，我們走進了美國國家風能研究所。該所設在得克薩斯州西北部城市拉伯克的得州理工大學校園內(nèi)，迄今已經(jīng)有超過40年的歷史。所長梁大安是一位熱情的華裔教授，他的辦公桌上擺放著一個用軟塑料制作的白綠相間的風力渦輪機模型。
梁大安表示，國際原油和天然氣價格的下滑，的確對風能的發(fā)展造成了短期的壓力。但從中長期來看，風能的發(fā)展前景卻是一片光明，尤其是對當今世界兩個最重要的大國美國和中國來說，更是如此。相對其他能源(如火力發(fā)電)而言，風能開發(fā)商通常簽訂的是長期與固定價格的賣電協(xié)議。因此，它的收益不受原材料市場影響，是一個很好的對沖風險的方法。
美國環(huán)保署署長吉娜˙麥卡錫女士今年2月下旬在休斯敦舉行的劍橋能源周會議上的講話，也印證了梁所長的判斷。她表示從化石燃料向可再生能源的發(fā)展是在向更加清潔的能源轉(zhuǎn)變，清潔能源列車目前已經(jīng)駛離了車站?？稍偕茉磳嶋H上為大家提供了創(chuàng)新的良機，使產(chǎn)生污染燃料的需求減少，也使能源價格出現(xiàn)下跌。目前可再生能源的增長已經(jīng)幫助美國全國創(chuàng)造了25萬多份就業(yè)機會，這也是美國人希望和支持可再生能源發(fā)展的最好佐證。
未來5年內(nèi)，美國預計將要安裝的風能和太陽能會超過100吉瓦(1吉瓦=1000兆瓦)，這將會使美國在安裝過程中使用的新技術(shù)含量翻一倍，并能使電力領域二氧化碳的排放量減少10%。
梁大安認為，當前風能的主要功效是發(fā)電，它的優(yōu)勢是不用燃料，安裝之后，可持續(xù)使用約20年。主要缺點是它的間歇性，風速太低或太高都不行。除此之外，風資源好的地方往往少有人居住，因此需要建設遠程的輸電線路。
他說，風電價格的進一步下降將由兩個因素驅(qū)動：首先是單機效率的進一步提升和成本的降低。新的材料，優(yōu)化的設計，高效的生產(chǎn)流程是達到這個目標的關鍵。中國的制造商雖然起步晚，但是可以借助國內(nèi)強大的生產(chǎn)制造鏈，增強自身的競爭力。其次，提高風力發(fā)電廠的營運效率也將是未來研發(fā)的重點。進行這方面的研究需要跨學科的團隊，如大氣科學家、流體、機械、電子工程師都要參加進來。
他認為，作為一種無污染和可再生的新能源，風能蘊藏著巨大的發(fā)展?jié)摿Α，F(xiàn)階段，全球總裝機容量是8990兆瓦，其中96%集中在歐洲。中國大陸、中國臺灣、日本和韓國對海上風能表現(xiàn)出了極大的興趣。海上風能的優(yōu)勢在于風資源優(yōu)越，靠近人口中心，但是目前的障礙包括環(huán)境復雜，施工難度大，許可過程長，易受臺風襲擊。這導致它的成本比陸上風能高出許多。包括美國在內(nèi)，許多國家對海上風能還在探索階段。
“中美風能合作十分必要”
梁大安說，目前制約世界風能發(fā)展的主要因素是機組和傳輸成本。隨著科技的進步，機組成本逐年下降，但是下降速度也漸漸放緩。未來大幅下降會更困難，除非有革命性的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。與此同時，缺少輸電線路壓制了風能的廣泛開發(fā)。
“作為當今全球最大的兩個經(jīng)濟體，中美在風能研究上加強合作十分必要，也對彼此大有裨益。”他說，在兩國進行風能投資與發(fā)展的過程中，中國特別應注意知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)和保護，這樣就能夠逐漸建立起自己的信用。如果是共同資助的研發(fā)項目，首先確定可能產(chǎn)生的知識產(chǎn)權(quán)和它的所有權(quán)。這一點上，美國高校的要求更透明與靈活一些。如果說美國的風能市場已經(jīng)被西方幾大公司壟斷，那么中國可以以高校風能合作為切入點，加強研發(fā)，逐漸進入當?shù)厥袌?，得州理工大學就歡迎與中國的風能合作。此外，如果政策允許，中國公司也可以在美國買地，獨資設立風力發(fā)電園。
他認為，中國風機制造商的挑戰(zhàn)與國外制造商是相似的：提高整機效率，降低成本，有效并網(wǎng)。應對這些挑戰(zhàn)不但需要企業(yè)對研發(fā)的投入，也需要政府政策導向和高校的資源配合，以避免粗放、盲目性發(fā)展。風能雖然屬于清潔能源，但開發(fā)也應該考慮項目對環(huán)境和生態(tài)的負面影響。美國和歐洲在噪聲、野生動物及農(nóng)業(yè)用地方面已經(jīng)做了大量的研究，這些值得中國借鑒。
目前，風研所和中國在風能研究方面的合作還在起步階段。梁大安說，風研所正在和一家中國國內(nèi)的大型風機制造商合作，風研所和中國可以有多層次及多渠道的合作，希望和中國的高校和研究院發(fā)展學術(shù)交流、人員互訪，增強知識和技術(shù)的互補。風研所也歡迎中國國內(nèi)的學生來得州理工大學風研所攻讀風能有關的學位?，F(xiàn)在，得州理工大學加大了對技術(shù)轉(zhuǎn)讓和商業(yè)化的重視。因此，風研所特別希望和中國國內(nèi)的風機制造商和運營商能夠開展聯(lián)合研發(fā)，以提高他們的市場競爭力。
風車博物館：科研與科普并行
風能的作用和效果正在美國不斷深入人心。在拉伯克市市郊，還有一個占地11萬平方米的美國風能中心，它實際上是一個頗具美國特色的風車博物館。見到我們后，館長哈里斯先生便親自擔當起了導游與解說員。
哈里斯先生曾是得州理工大學員工，從上個世紀60年代起便潛心研究風車。1993年，他和醉心于研究收集風車的沃爾夫女士聯(lián)手，共同建起這家風車博物館。進入博物館內(nèi)部，一百多個大小不一、形態(tài)各異、材質(zhì)不同的風車便映入眼簾，這些風車或木制，或鐵質(zhì)，歷史悠久，非常珍貴。它們的一個共同特點就是借助風力作為動力(風電機)，來向牧場或居民提供使用的淡水。它們屬于不同年代，有些甚至可以追溯到上個世紀20年代。特別使人印象深刻的還有館內(nèi)一幅講述風車歷史的巨大彩色壁畫——總面積竟達510平米。
來到寬敞開闊的博物館院落，60個風車高高矗立在綠色的土地上，其中一個是美國最古老且最大的木制風車。在風車里順眼望去，遠處一個50米高的白色風力渦輪機特別搶眼。哈里斯先生說，這是維斯塔斯V47型風力渦輪機，功率為660KW，其常年生產(chǎn)的電力除了能滿足博物館平時的用電外，多余的電力還會賣給當?shù)氐碾娋W(wǎng)。稍后，哈里斯先生還特意帶記者參觀了博物館后院的廢舊風車存放地。平時，當風力渦輪機的葉片在旋轉(zhuǎn)時，會感受其巨大與威力，而此刻看到躺在大地母親懷抱里的巨大葉片時，心靈還是會受到強烈的震撼。
如今，哈里斯先生的美國風能中心不僅供普通游客參觀，也供來自得州理工大學風能專業(yè)的師生來研究學習。巨大的白色風力渦輪機隨風起舞，像希臘神話中的阿波羅一樣，為人間帶來光明。
摘自《國際先驅(qū)導報》