史蒂文·舍伍德
風能是因空氣流做功而提供給人類的一種可利用的能量。風很早就被人們利用——主要是通過風車來抽水或者磨面。如今,風能越來越受到重視,人們通常利用它來發(fā)電。風能的優(yōu)點顯而易見:清潔、無污染、可再生……再加上其蘊量巨大——全球的風能比水能的總量至少大10倍。因此,最近幾年風力發(fā)電站的發(fā)展速度相當驚人。據(jù)美國能源部估算,現(xiàn)在的風能發(fā)電機只提供全國2%的電力,而到了2030年,風能供給的電力將占到20%的比重。
然而,風力發(fā)電真的環(huán)保嗎?我們先來看看一些生活中的例子。“能用再生紙就不用原木漿紙,能開電動車就不開燒油的汽車……”對于這些低碳環(huán)保的理念,絕大部分人都深信不疑。事實上,這些產(chǎn)品并沒有大家預(yù)想的那么環(huán)保。例如電動汽車,它以電力驅(qū)動,的確做到了污染物零排放。不過,它們的動力來源——電池中卻富含汞、鉛、銅、鎘、鎳等元素及硫酸等化合物,其中的重金屬物質(zhì)對環(huán)境的污染尤為嚴重。類似的情況還有太陽能電池板的硅化物等。
風能發(fā)電同樣面臨著這些問題,其中,最顯而易見的就是安全問題。在強風下,當風車轉(zhuǎn)速超過安全值時,很容易出現(xiàn)風車的葉片無法承受扭力而斷裂,導(dǎo)致風機損毀。
2007年3月,美國一處風力發(fā)電場的風車葉片發(fā)生故障,由玻璃纖維構(gòu)成的葉片開始脫落,并被拋出很遠。一些脫落下的碎片長達2.5米,并飛出150米遠,幸運的是沒有造成人員傷亡。不過,隨著制造技術(shù)日新月異的發(fā)展,目前生產(chǎn)的風車已經(jīng)基本告別了風葉容易脫落的缺點。
風能發(fā)電的缺陷還遠遠不止于此。一份來自麻省理工學(xué)院的報告稱,風力發(fā)電機組會給當?shù)氐奶鞖夂偷乇頊囟葞碛绊憽?/p>
研究人員解釋,在夜間通常有一個暖氣層覆蓋在一個冷氣層之上,形成穩(wěn)定的大氣。而大量風車不停旋轉(zhuǎn),會將溫度更高的上層空氣拉至地面,同時使地面的冷空氣上升。這樣冷暖空氣混合,夜間地表溫度也因此上升。
美國航空航天局的衛(wèi)星數(shù)據(jù)也證實了這個研究結(jié)果。在德克薩斯州,2003年時風力發(fā)電機的數(shù)量為111個,到2011年這一數(shù)字上升到了2358。根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù),在這八年間,在安裝有發(fā)電機的地區(qū)地表溫度呈持續(xù)上升的趨勢,并與發(fā)電機組增加數(shù)量成正比;風力發(fā)電場地區(qū)地表的空氣溫度上升了約1℃,而同期全球地表的平均空氣溫度僅上升了0.15℃。
在風力發(fā)電場的下風地區(qū),地表溫度同樣會上升。由于大面積的風車旋轉(zhuǎn),阻礙了風的流動,影響到了熱量的傳遞,導(dǎo)致下風地區(qū)的地表溫度升高。這正如在一個有風的夏日里,如果海灘上的風減弱或消失了,海灘的溫度會立即上升。
風能還有一條“罪狀”——危害動物。在世界各地的風電場附近,人們總會發(fā)現(xiàn)大量蝙蝠尸體。有科學(xué)家收集了大量蝙蝠尸體進行研究,發(fā)現(xiàn)其中90%都沒有任何外傷,明顯是因內(nèi)傷而死。原來,當風車旋轉(zhuǎn)時,附近空氣氣壓會降低,蝙蝠在進入這個區(qū)域時,脆弱的肺部會爆炸死亡。
受到風力發(fā)電場危險的不僅僅是蝙蝠,還有大量的候鳥。據(jù)計算,一部風車可以改變周圍一萬平方米范圍內(nèi)的氣流,一個由100座風車組成的風力發(fā)電場所產(chǎn)生的氣流,其范圍可達120萬平方米。因此,不少鳥類在遷徙途中,飛行受到風車產(chǎn)生的氣流干擾,結(jié)果撞上風車而死或被鋒利的葉片殺死。在美國堪薩斯州,不少居民發(fā)現(xiàn),隨著風車的增多,往日常見的一些鳥類就變得越來越少。
噪音也是風能的一個副作用。近幾年,不斷有報道說風力發(fā)電場附近的居民出現(xiàn)頭痛、失眠等健康問題,懷疑是風車發(fā)出的次聲波噪音引發(fā)的。事實上,與城市里的噪音相比,風車的噪音并不算嚴重,不應(yīng)對人體健康造成影響。但它卻持續(xù)不斷,又有節(jié)奏性,加上風車巨大的葉片轉(zhuǎn)動,讓陽光和陰影不斷在房屋內(nèi)變換,使人產(chǎn)生嚴重的厭惡感,引發(fā)健康問題。
當然,這項針對風能“副作用”的研究并不是反對風能。這項研究的目的是在風能大規(guī)模使用前,了解它的危害,以避免大規(guī)模應(yīng)用后造成不可挽回的損失。