风对我们有益还是有害？

【专家解说】：1)大自然的“武器”——风 大自然的“军火”"中贮备有各式各样威力强大的“武器”。当大自然发怒时，就会使用这些武器将地球居民的生活扰乱。 让人惊奇的是大自然的武器中最强大最厉害的不是地震、大火、洪水和干旱，而是风。 风的威力 在美国每个星期发生的自然灾害造成的损失就高达约10亿美元，而按照美国保险公司的统计，这其中70%是由风引起的。大多数人并没有想到风的威力竟如此之大。美国国家风工程学协会主席、环境工程学教授密歇尔说，风给我们带来的这种巨大的灾难性结果真是令人震惊和沮丧，向实际上我们本可以减少这种损失。 1992年席卷美国佛罗里达州的安德鲁飓风刮倒了14.1万座房屋，密歇尔说，那些房屋建得实在太不结实，根本无法抵抗强大的飓风，这次造成了52人丧生。 现在已知飓风和龙卷风是最具破坏力的风。最近，美国国家气象局义认识了其他两种强风来源。一种是雷雨带来的风的强泻气流；另一种是当强泻气流撞击地面时产生的水平直线风。上述这些对风的认识显然是不够的。密歇尔说，我们目前对风的了解实在太少，我们几乎不懂风工程学。在40年前，密歇尔就提出了应该对地震、风、干旱、洪水等自然害作一个大规模的整体研究，但是政府并没有重视密歇尔的建议，只是拨了很多钱研究地震、洪水等灾害，他们完全没有意识到风的危害并不比地震、洪水等灾害小，而且由于极不重视风的威力，使风肆虐，成为美国最大的"破坏王"。 大风破坏小房子 美国有数百万幢房屋建筑是经受不起风的袭击的，而其中大多数是私人的小房屋。因而研究大风对低矮房屋的影响是非常重要的。过去很少有人投资来进行这种被认为是小儿科的项目。但是，最近由于保险公司开始招架不住因风造成的巨额灾难损失赔偿，四处抱怨，逐渐引起了社会对风研究的关注。 许多工程师坚持认为一些简单的技术，如使用钢筋混凝土等更结实的材料来支持房屋可以减少因风造成的损失。密歇尔说，现在许多私有小房屋的构梁不牢固，于是大风常常很容易地就把屋顶掀掉。 研究人员说，猛拉着向上冲到屋顶的垂直风就像一只巨大的手。通常认为帮尼飓风不够强大到摧毁房屋，但是实验表明甚至比较温和的风也可能施加强大的力量。密歇尔分析认为，周围的地形起了很关键的作用。当风刮过的时候，环境中的高层建筑或大树可能增加空气的涡旋程度，建在山坡顶上的房屋很可能被越来越倾斜的风刮倒，而目这时风施加的力是与它撞击到很平的地势时是非常不一样的，可能会变得更强大。密歇尔说，情况非常复杂，总的来说，来自飓风的直接袭击会非常危险，廉价的低矮房子基本无法抵抗。 另外，并不是所有的龙卷风都是一样的，有些规模小，有些规模大，小规模的我们称之为“小孩飓风”。中等规模的叫“妈妈飓风”，大规模的则称为“爸爸飓风”。只有极少比例的飓风属于“爸爸飓风”。对于"爸爸飓风"来说，建得很牢固的房屋可能也会受到破坏。而对于“小孩飓风”和“妈妈飓风”来说，只要对房屋做一些合理的加固处理都可以避免损失。特别是现在发明了很多新型的性能优良的建筑材料，可以大大提高房屋抵抗风的能力。 密歇尔相信，我们可以设计出可以抵抗风速为190公里/小时的风的房屋，这将使美国每年挽救3万户人家的房屋损失。http://www.cpus.gov.cn/magazine/dzrts/2001/12_01.htm 2)阳光与风，用之不尽 随着人类对资源的大规模开发与利用，现有的常规能源在不断地减少，并趋于枯竭。而开发使用可再生能源，如风能和太阳能，与传统能源相比有着很大的优势。这些能源不仅储量丰富，而且无污染，形成规模化生产后成本也将会降低，可作为辅助能源。 前段时间，意大利的一个环保协会在当地开展了一次关于环保能源的调查，对1000人进行抽样调查的结果显示：35％的被调查者认为今后几年在意大利应该发展太阳能；16％的被调查者认为应该发展风能；15％的被调查者认为应该发展水电。该协会的科学部主任詹尼·西尔维斯特里尼（Gianni Silvestrini）评论说，调查反映出人们对环境的关注不再是抽象的语句，而是已经非常具体了。有69％的被调查者表示只要是能够推动可再生能源的开发，他们愿意使用这种能源；24％的被调查者愿意每月多支付5欧元的电费；14％的被调查者甚至愿意多支付10欧元。 在各种可再生能源中，太阳能是最重要的基本能源。从广义上来说，生物质能、风能、水能等都来自太阳能，太阳能不仅是取之不尽，用之不竭，而且不产生温室气体，无污染，是有利于保护环境的洁净能源。中国具有丰富的可再生能源资源，随着技术的进步和生产规模的扩大，在今后十几年的时间内，太阳能、风能、地热能、水能等多种可再生能源的利用技术就可以逐步具备规模。 中国地处北半球欧亚大陆的东部，幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源。但是太阳辐射资源受气候地理等环境的影响，其分布具有明显的地域性。 ...... 近年来，由于中国政府西部大开发战略的实施，太阳能光伏应用发展较快，特别是2002年以来在西部七省开始实施送电到乡的光明工程，装机容量达到了20兆瓦。中国的太阳能光伏应用规模己达60兆瓦，在解决无电地区供电、微波通信、气象测报和航标及户用电源等方面发挥了重要作用。几十千瓦、几百千瓦级的独立光伏电站以及太阳能卫星电视地面接收站的竣工，为当地人民群众解决了照明和电视接收问题。 从经济的角度讲，目前使用太阳能与使用传统燃料相比并不合算。如果太阳电池组件的生产规模能够得到普及并扩大，价格就能够下降一半，甚至是下降到现在价格的三分之一，那时太阳能的价格就会变得便宜了。 除了在边远无电地区的应用外，太阳能光伏并网发电技术也开始在城市中进行示范。通过应用最大功率跟踪（MPPT），并网系统保护、智能控制、自动数据采集、通讯、硬件设备工艺设计、并网光伏发电系统工程设计等国际先进的技术，实现了高性能的并网发电和控制。如安装在北京市太阳能所楼顶的10千瓦太阳能光伏并网发电示范系统、作为奥运先导示范项目安装在北京太阳能利用示范基地的100千瓦太阳能光状并网发电系统、北京天普公司新能源楼的50千瓦太阳能光伏并网发电系统等。 其他太阳能光伏利用包括太阳能游船、太阳能路灯、庭院灯、草坪灯也得到了广泛的应用，并在不断地发展完善。 中国目前所应用的太阳能光电设备既有晶硅太阳电池组件，也有非晶硅太阳电池组件。后者虽然比较经济，但是转换效率相对较低。 此外，生产光伏能源不一定要求建造大型的发电站。在中国西北部，能够利用太阳能光电小型设备的屋顶面积是非常大的。太阳电池组件不会产生任何污染和噪音，而且很少需要维护保养，这在那些日照比较充分的城市中使用是非常完美的。 实际上，要评估太阳能光伏设备对环境的影响，只看到在使用中没有污染是不够的，还要看到电池组件在其生产过程和整个使用过程中所消耗的能量和所产生的污染，以及从原材料硅的开采和加工到老设备的销毁。研究表明，将上述过程折合为太阳电池组件生产1千瓦小时电所排放的二氧化碳为201克，是用燃料生产1千瓦小时电所排放的二氧化碳的1/5（燃料排放的二氧化碳为1008克）。另外，折合新一代薄膜电池生产1千瓦小时电所排放的二氧化碳会进一步减少。 中国不仅是阳光资源丰富的国家，而且也是一个风力资源相当丰富的国家。中国理论可开发的风能储量（10米高度层）为32.26亿千瓦，实际可开发的风能储量为2.53亿千瓦。中国风能资源丰富的地区主要分布在西北、华北和东北的草原和戈壁，以及东部和东南沿海及岛屿，而西部地区的风能资源占全国风能资源的50％以上。其中，内蒙古自治区可开发利用的风能储量占全国的40％，风力发电总装机容量达到了全国容量的26％，居全国第二位。而且在“小型为主，生活用能力主，民办为主”的发展方针指导下，经过地方政府对风能产业的扶植，小型风力发电机组和小型风力提水机组的生产已形成了一定的规模。目前，全国累计安装小型风力发电机近20万台，在解决西部无电地区农牧民生产生活用电方面发挥了重要的作用。在广东，福建、浙江、辽宁、新疆等地已建成26个风电场，单机容量包含了从200千瓦到1300千瓦等多种规格，总装机容量近40万千瓦。在研发装备方面，我国已具备了研制从100瓦到1000瓦的十几种小型风力发电机的能力，而且自主开发的200～300千瓦级的风电机组国产化率已超过了90％，600千瓦机组样机的国产化程度己达80％。我国近期目标是到2005年，并网风力发电装机容量达到120万千瓦。经过研究表明，风力发电站最好是建造在年有用时间至少在2400～2500小时的地方，而在中国运行的风力发电站由于所处地区的不同，各地的年平均年有风时间约为4400～7800小时。