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下图显示的海洋上空的平均风能流量密度,是对美国气象卫星QuikSCAT从2000年初至2006年末采集的地球表面风速数据分析而来的。上半图显示的是冬季11月和次年1月间的平均值,下半图是夏季6至8月间的平均值。
陆地上,风电机一般架设在平均风能流量密度180W/m2以上的地方,其发电功率的年平均利用率一般在26%左右,也就是说,年有效利用时间为2250小时。当平均风能流量密度在360W/m2时,一般风电机的年有效利用时间可以达到4000小时.从图上可以看出,冬季北半球海洋上空的平均风能流量密度在800W/m2以上,夏季也在200W/m2以上.有的地方,如台湾海峡上空,年平均风能流量密度在1000W/m2以上.所以说,同一台风电机,架在海上发电是陆地上的两倍。
中国现在年用电量不到5万亿度。一般来说,每平方公里海面可以架设10兆瓦风电机,产电4千万度。所以,只需要12万5千平方公里的海域来架置风电机就可以生产出中国所需要的电能。中国东海大陆架的面积为51万平方公里,光此就足够了。
同样,欧洲,美国,日本和其它有海岸的国家大都有足够的海域用来生产它们所需要的电能。当然,必须采用浮动式海上风电机才能达到这个目标。
如果哪一天电能转换为液态或气态能源的技术商业化了,人们就不需要再烧煤和石油了。
下图来自W. T. Liu, W. Tang, and X. Xie, “Wind power distribution over the ocean,” Geophys. Res. Lett. 35, L13808 (2008).
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