风力发电短板问题（风力发电不足之处）

　　风力发电属于清洁能源，目前在全世界都已普及。

　　我国现在已经是风力发电的大国，其装机容量，陆海布局等都已经名列世界前茅。甘肃是全国陆上风电的主要基地之一，河西走廊更有着“陆上三峡”的美誉。

　　目前，风力发电在技术上已经趋于成熟，但是，它却有一个最大的短板，那就是它的“闻风而动”，正所谓“有风它就转，无风它就停”，什么时候能发电？什么时候不能发电？什么时候多发电？什么时候少发电？都处于一种不确定状态。这就使得电网公司十分为难而头疼，为此有人甚至称风电为“垃圾电”。

　　即使目前许多地区搞了风电与光伏发电的互补，也还是不能完全弥补这种短板，并且光伏发电也是受限制的。

　　据报导，目前全世界每年都有风电和光电的“弃电”现象存在，我国尤其严重。当下和今后，我国要做到碳达峰、碳中和，并要满足不断增长的能源需求，就必须最大限度地发展清洁能源，这其中风力发电就是一个不可忽视的重要领域。

　　我国面积大，风场广阔，要让风力发电成为真正靠得住的清洁能源，就必须解决风电的短板问题。

　　那么如何破解这个难题呢？其实早在2006年，甘肃的车安宁和郑殿喜就提出了创造性的设想，并以“储气式气动风力发电机组”的名称申请到了国家知识产权局的实用新型专利。（专利号：ZL200620159538.8，证书号：980622）

　　储气式气动风力发电机组的设计原理并不复杂，技术路径也相对简单。具体设计是：

　　1.在现有的巨大风塔顶部取消笨重的发电机组，代之以一个气泵装置。当风轮旋转时，带动气泵工作并通过一个输气管向地面输送压缩空气。（气泵进气口需设置一个沙尘过滤罩）

　　2.在地面设置一组双向串联的大型压缩空气储气罐（卧式或立式都可以），接受风塔输气管输送的压缩空气。

　　3.储气罐可以是N个，编号为1、2、3、4……它们之间以单向阀门a串联，当储气罐1被充满压缩空气并达到一定压力数值时，从排气孔释放出压缩空气，并带动与之对接的发电机发电。

　　4.风大时，压缩空气多余。当储气罐1的压力达到一定峰值时，储气罐1便通过单向阀门a向储气罐2输送压缩空气，以此类推。在串联的多个储气罐的最后一节，设有安全排气阀，以备释放多余的气体压力。

　　5.当出现风小或无风状态时，储气罐1的压力不足，储气罐2便通过单向阀门b向储气罐1倒输压缩空气，以满足储气罐1的发电所需压力。当储气罐2的压力下降时，则由储气罐3通过单向阀门b向储气罐2倒输压缩空气，以此类推。

　　6.由以上工作机制实现相对时间内的不间断发电。因为即使某个时间段没有风或风力不足，储气罐内的压缩空气也可以维持几个小时或更长时间的发电。当然，串联的储气罐数量越多（储气罐不可能造的很大，除了成本因素之外，还有压缩空间比及安全问题），其维持不间断发电的时间也就越长。这可以根据具体风场的来风资料来设计储气罐的大小和数量。

　　7.在设计时，不一定是一座风塔带一组储气罐，而是可以多座风塔共同对接一组储气罐和发电机，这样不仅能够保证发电的持续性，也可以大大降低建设成本。

　　同时，不同距离分布的风塔其受风大小、受风时间都有差异，这样也可以起到一种“互补”作用。以上设计与现今流行的风力发电机组相比，也许对于风力旋转叶轮的动能利用率不如后者，但是却大大减轻了巨型风塔的顶部承重，其相应的安装和维护成本也会降低。