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新能源发电的前景范文1
新能源的发展前景将有什么不同,谁能成为今后十年能源产业发展的主力军?
风能:领军新能源
中国风力资源极为丰富,风能发电很可能作为可再生能源的主力军在今后能源产业中起到领军作用。中国气象科学院研究员朱瑞兆提供的数据显示,中国风能资源仅次于美国和俄罗斯,居世界第三。已探明的中国风能理论储量为32.26亿千瓦,可利用开发为2.53亿千瓦。风能如果能够全部利用起来,将满足当前能源需求的近1/4。
陆上风电市场化竞争效果显著,规模经济引领风能成本大大下降。中国风能市场从2003年开始推进市场化运营,经过7年的高速发展,陆上风能已经全面开发。风能资源最丰富的内蒙古、新疆及东北地区的一级城市风力发电的招投标及建设工作已经完成。目前风能开发工作已经开始向风力资源较为丰富的二三级城市发展。
海上风能尚处于起步阶段,有着巨大的发展空间,将成为未来5年的投资热点。中国拥有十分丰富的近海风资源,我国近海10米水深的风能资源约1亿千瓦,近海20米水深的风能资源约3亿千瓦,近海30米水深的风能资源约4.9亿千瓦。另一方面,东部沿海地区经济发达,能源紧缺,开发丰富的海上风能资源将有效改善能源供应情况。
风能电力的并网问题将成为今后几年风力发电的瓶颈。风能由于风速、风量的不可控因素导致其电力为低质量电力。风能资源丰富的地区多处于中国西北等偏远地区,当地对于电力的需求较小,已有的电网建设较为薄弱。不稳定的风力发电的电能上网时对电网的冲击很可能导致整体电网的瘫痪。智能电网的发展可能解决风力发电上网的难题,但智能电网的建设在中国尚处于起步阶段。
已投入运营的风机质量问题将在今后5年凸显出来,对未来风力发电的发展带来困扰。风力发电在最近几年发展过快,国外成熟市场中一台风机从研发、实验到实际进入市场开始发电需要5~10年的时间。而中国市场最近5年风力发电市场的急速发展导致众多风机从研发到实际运行的时间大大缩短为1~3年。风机在运行中的不稳定和研发时期的准备不足导致的一系列问题将在今后几年中暴露出来,成为风力发展的主要障碍。
其他新能:有瓶颈 待发展
太阳能光伏发电最近几年受到专家质疑,其发电成本难以在短时间降低,发展前景不容乐观。光伏发电的主要材料多晶硅本身对环境的污染和破坏将难以抵消用其发电带来的节约,这将成为制约太阳能发电的最关键的问题。太阳能光热发电可以规避多晶硅的制造环节而成为太阳能发电的新宠。然而光热发电的目前技术瓶颈尚未解决,其发展前景并不明朗。太阳能发电目前的成本比水电和火电发电成本高出四倍,基本靠国家补贴进行发展。如果太阳能发电未能在早期形成规模性发展,其成本很难得到实质性的降低,不可能和风能一样形成有效竞争,将很难替代传统能源。
小水电受水利资源及地理位置的限制,具有不可扩张性,这限制了它在新能源发展中的地位。小水电是指容量5万千瓦以下的水电站,小水利发电由于其对生态环境的基本没有破坏,因而,被列为新能源的发展之列。中国的小水电资源分布广泛,特别是广大农村地区和偏远山区,适合因地制宜开发利用,解决当地人民用电困难的问题。小水电的技术已经相当成熟,小水电站投资小、风险低、效益稳、运营成本比较低,在国家各种优惠政策的鼓励下,全国掀起了一股投资建设小水电站的热潮。水利资源具有不可扩张性,因此,今后,小水电资源很难像风能、太阳能资源等成规模并不断扩张。
生物质能有待成熟的、真正能够运用到市场的技术研发,才能形成规模化发展。生物发电可以利用垃圾、废物进行发电,对环境的净化有很大的帮助,因而最为符合低碳经济发展的主旨。中国现有条件下,生物质能面临能量转化效率低、中间成本高、外部性显著、原料“稀缺”等难题。这些技术难题难以逾越,突破性技术尚未形成,严重制约其发展前景。
未来热点:海上风能和智能电网
新能源发电的前景范文2
随着科学技术的进步和发展,利用太阳能发电已成为一种趋势。如何高效开发和利用太阳能是我们奋斗的目标。太阳能光伏发电作为本世纪的新兴技术已被广泛应用,因此,通过对太阳能光伏发电前景和存在问题的分析,提出了促进太阳能光伏发电发展的对策,希望能为太阳能光伏发电的应用提供借鉴和指导。
关键词:
太阳能;光伏发电;电池板;发电系统;蓄电池组;逆变器
石油能源的可采储量在逐年减少,而且石油能源的利用会对环境造成严重的污染,这些问题迫切地要求人们追求新能源的开发和利用。太阳能具有资源丰富、可再生的特点,因此,太阳能的开发和利用是我们摆脱石油能源的有效途径。采用合理有效的手段对太阳能源进行开发和利用,获取取之不尽用之不竭的新能源,是我们研究太阳能资源的目的。太阳能光伏发电是合理开采和利用太阳能的有效方法。太阳能光伏发电系统中的太阳能电池板能将太阳能转化为电能,太阳能电池板是一种半导体光电二极管,当太阳光照射在二极管上时,能够吸收阳光并将其转化为电能,从而产生电流。当多个电池通过串联或者并联就能实现较大功率的电池方阵。太阳能光伏发电具有安全、环保、寿命长、操作简单、资源丰富、可再生等特点。近几年,太阳能光伏发电已被各行各业所应用。
1太阳能光伏发电前景
太阳能光伏发电作为本世纪的新兴技术已被广泛应用,太阳能光伏发电能够通过太阳能电池板将太阳能吸收并转化为电能。太阳能光伏发电不需燃料消耗,无有害气体排放,因此太阳能光伏发电具有安全、环保、寿命长、操作简单、资源丰富、可再生等特点。由于具备这些优势,因此,太阳能光伏发电被广泛应用于各行各业中。通过国外先进技术的引进和太阳能光伏发电技术的创新,太阳能光伏发电技术提升速度十分迅速。随着国家能源产业的发展,绿色低碳能源的发展已经成为我国能源发展的趋势,目前,我国的太阳能光伏发电产业受国家政策的扶持,发展十分迅速,而且其发展空间大、市场前景广阔。
2太阳能光伏发电存在的问题分析
2.1太阳能光伏发电成本高
随着科学技术的进步和发展,虽然太阳能发电已被广泛应用,但是太阳能发电的高成本投入严重阻碍了太阳能发电的普及。太阳能的储存问题是降低成本的关键途径,电池储存和压缩空气是目前太阳能储存技术的主要方法。但是,目前国内多硅晶的生产成本高于国外,质量远不如国外,所以多硅晶的进口量逐年增加。光电薄膜技术主要采用碲化镉,其中,碲主要从金属铜中提炼而来,目前碲的价格成本上涨速度过快从而抑制了薄膜太阳能电池的生产。
2.2太阳能光伏发电质量差距大
目前,我国多晶硅的生产技术跟发达国家相比存在一定的差距,而且其生产成本高、还有较多杂质,因此,要想提高多晶硅的国际市场竞争力,就应该提升多晶硅的生产技术,保证多晶硅的生产质量,降低生产成本。
2.3太阳能光伏发电原料进口率高
太阳能光伏发电在我国的发展时间较短,而且其核心技术源于国外。目前,太阳能光伏发电的原材料基本从国外进口,其中太阳能光伏发电的核心材料多晶硅的进口率已高达98%。多晶硅的生产加工技术水平落后,造成我国多晶硅生产成本高,而且质量差。所以,太阳能光伏发电在国内的发展受到原材料的限制,导致我国的太阳能光伏发电发展滞后。
2.4太阳能光伏发电能耗高
太阳能光伏发电环保卫生、安全可靠,但是,太阳能光伏发电的能耗大,其原材料多晶硅的生产成本高,同时我国的生产技术水平落后,生产加工质量低,导致太阳能电池加工原材料多晶硅的生产耗电量高,同时,太阳能电池的加工工艺复杂,所以太阳能光伏发电能耗更高。
3太阳能光伏发电发展的促进措施分析
3.1降低太阳能光伏发电生产成本
目前,我国的多晶硅生产工艺复杂、技术落后、生产成本高、质量低,因此应该引进先进的多晶硅提炼技术,提高多晶硅生产质量,降低多晶硅的生产成本。将四氯化硅氢转化为三氯化硅,这样能够有效的降低加工温度,降低能耗,缩减加工成本投入,提高市场竞争力。
3.2淘汰太阳能光伏发电中的高污染企业
多晶硅对环境没有任何污染,但是在其加工过程中,如果存在技术水平落后,产品加工管理不严格,会在其加工过程中造成严重的环境污染,所以在多晶硅的加工过程中,应加大管理力度,提高多晶硅的加工工艺,从而达到国家环境要求的标准,对环境污染严重的多晶硅加工企业应该及时关闭和淘汰。
3.3企业和政府联合
在太阳能光伏发电研究和应用过程中,企业应该和政府联合,以产业联盟的方式促进太阳能光伏发电的发展。其中,政府应该给予一定的政策和资金支持,确保太阳能光伏发电的快速稳健发展;企业应该用高标准严格要求自己,提高多晶硅的生产质量,降低环境污染,组建研发团队,提高产业发展能力和水平,并对研发成果进行共享,减少重复性研究,避免资源浪费,加快太阳能光伏发电的发展速度和水平。
3.4太阳能光伏发电作为战略储备产业
目前,新能源的发展前景广阔,发展市场大。但是,我国目前的太阳能光伏发电正处于初级阶段,发展技术还不够成熟,大力提倡和推广太阳能光伏发电成本投入过高,我国大规模的推广和应用太阳能光伏发电不符合实际。因此,目前我国应该将太阳能光伏发电作为战略储备产业,加快太阳能光伏发电技术研发,从而降低其生产成本,提高其市场竞争力。
4结语
综上所述,虽然太阳能光伏发电在我国的发展前景广阔,但是由于太阳能光伏发电技术还存在技术瓶颈,因此,在太阳能光伏发电研究和应用中,必须重视太阳能光伏发电存在的问题,利用科学的手段,科学合理的提高太阳能光伏发电的发展速度,从而使太阳能光伏发电能为人类创造更多的财富。
参考文献:
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[2]胡晶,沈英达.太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].科技经济导刊,2016(15):93.
新能源发电的前景范文3
关键词:新能源 潮汐能发电 主要技术问题 前景
中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(c)-0003-02
全球海洋中潮汐能的理论蕴藏量约有27亿kW,可开发利用的约为5400万kW。我国潮汐能资源丰富,理论蕴藏量约为1.1亿kW,可开发利用的约为2179万kW。近几年我国经济高速发展,用电量增速很快,最高增速15%以上。尤其近两年全国大范围频发雾霾,环境恶化严重,在保证电力供应的同时,开发新能源发电,降低石油等非再生资源的消耗,减少环境污染,是解决目前能源和环境问题的有效方法。潮汐能是一种蕴藏量丰富且无污染的可再生能源,对其开发利用不会给人类带来污染和灾难。
1 潮汐发电概述
1.1 潮汐发电原理
潮汐发电,就是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机,再由水轮机带动发电机发电。假如建一条大坝,把大海与临近的海湾隔开,形成一个水库,安装上水轮发电机组,那么涨潮时,海水从大海流进水库,冲击水轮机转动,从而带动发电机发电;而在落潮时,海水又从水库流入大海,则又可从相反的方向带动发电机组发电。这样,海水一涨一落,电站就可源源不断地发出电来。
1.2 潮汐发电的形式
潮汐能电站又可按其开发方式的不同分为如下三种型式。
(1)单库单向型。涨潮时打开水库闸门,海水进入水库,平潮时关闸;落潮后,当外海与水库有一定水位差时打开闸门,驱动水轮发电机组发电。海水仅在落潮时单方向通过水轮发电机组发电。优点是设备简单,投资较少,缺点是潮汐能利用率低,发电有间断。
(2)单库双向式型。向水轮机引水的管道有两套,可独立控制,在涨潮和落潮时,海水分别从各自的引水管道进入水轮机发电。单库双向式潮汐能发电站不管是在涨潮时或是在落潮时均可发电。优点是潮汐能利用率高,缺点是投资较大。
(3)双库单向式型。需要两个水力相联的水库,涨潮时,海水进入高水库;落潮时,水由低水库排入大海,利用两水库间的水位差,使水轮发电机组连续单向旋转发电。优点是可实现连续发电;缺点是投资大需要两个水库,工作水头有所降低。
2 潮汐发电的现状及主要技术问题
2.1 潮汐发电的现状
潮汐发电实际开始于20世纪初,德国建造了胡苏姆潮汐电站。1966年1月在法国圣马洛附近朗斯河口建造的朗斯潮汐电站,1967年全部竣工投入运行,朗斯潮汐发电站是当时最大的潮汐电站,该电站装机24台,每台容量1万kW,总装机容量为24万kW,现年均发电能力约为6亿kW・h。近几年,潮汐能开发朝大容量发展,如俄罗斯的美晋潮汐电站设计容量为1500万kW,英国塞汶河河口电站的设计容量为720万kW,加拿大东南沿海的芬地湾潮汐电站设计容量为380万kW。预计到2030年,世界潮汐电站的年发电能力将达600亿kW・h。我国潮汐能发电始于50年代后期,迄今建成潮汐电站8座,总装6120 kW,其中最大的是浙江江厦潮汐试验电站,为3900 kW。我国自己研制了单机容量500 kW和700 kW的灯泡贯流式水轮发电机组。表1列出世界各国已建和研究中的大型潮汐电站概况。
2.2 潮汐发电的主要技术问题
潮汐发电目前存在的主要技术问题有:工程投资较大,机组造价较高;水头低,机组耗钢多;发电不连续;在工程技术上有泥沙淤积问题,机组金属结构和海工建筑物易被海水及海生物腐蚀及污黏问题,需要进一步研究解决。
2.2.1 降低潮汐能发电站造价
降低潮汐能发电站的造价首先要降低水轮发电机组的造价,水轮发电机组的造价约占电站总造价的一半,而且机组的设计制造安装制约着电站的建设工期。法国朗斯电站采用的灯泡贯流式机组属于潮汐发电中的第一代机型,单机容量为10 MW。1984年加拿大研制成功了新型的全贯流式水轮机组,安装于安那波利斯潮汐电站,较灯泡贯流式机组造价节省了17%,运行效率达95%。全贯流式机组比灯泡贯流式机组的体积小、质量轻、管道短、效率高,已被广泛采用。全贯流式机组比灯泡贯流式机组的造价可降低15%~20%。总的来讲,目前潮汐能发电机组的技术已经成熟,朗斯潮汐能发电站的机组已正常运行达35年,江厦潮汐能发电站的机组也已工作达20年。而这些机组都是基于20世纪60、70年代的技术制造的,今后利用更先进的制造技术、材料技术和控制技术以及流体动力技术设计,潮汐能发电机组的技术性能必将有很大的改进和提高,其成本将会进一步下降,效率也将会有进一步地提高。
其次,水工建筑的造价约占电站总造价的45%,也是降低潮汐能发电站造价的重要因素。水工建筑传统的方法是采用重力结构的钢筋混凝土坝或当地材料坝,造价较高,工程量也较大。目前有一种预制浮运钢筋混凝土沉箱的结构的方法,可以减少工程量,降低造价,前苏联的基斯拉雅潮汐能发电站采用了这种方法,效果很好。我国一些潮汐能发电站也采用这种方法建造了一些设施,如水闸等,效果也不错。
2.2.2 提汐能发电站运行水平
提汐能发电站的运行水平可以降低电站运行成本。如何有效利用海面与水库的水位差,有效的提高电站出力是一项水平要求较高的技术。有一种叫泵唧的技术,朗斯潮汐能发电站采用这种技术可使电站的年发电量增加约10%。泵唧的工作过程是,在单库双向电站中,退潮发电刚结束之后,用泵把库面水位抽低l m左右,从而增加涨潮发电的水头。由于泵唧是在很低的水头下进行的,而其后的发电则是在高的水头下进行的,所以提高水头增加的发电量远大于抽水的耗电量,因而可以得到很大的净能量收益。
2.2.3 防治泥沙淤积
潮汐电站一般建设在海湾或临近大海的河口。海湾底部或大海的泥沙,容易被潮流和风浪翻起带到海湾的库区,也有一些泥沙由河流从上游带来。这些泥沙都会淤积在库区内,从而使水库的容积减小,发电量减少,并且加重对水轮机叶片的磨损,使其寿命减少,对正常运行影响很大。因此,必须根据当地泥沙的含量、类型、运动方向、沉降速度等,研究泥沙的运动规律,找出防治泥沙淤积的有效措施。
2.2.4 水工结构物的防腐蚀和防海洋生物附着
潮汐电站的水工结构物长期浸泡在海水中,海水对水工结构物中的金属部分腐蚀非常严重。同时,海水中的生物也会附着在水工结构上,如牡蛎等,有的厚度可达10 cm,这些附着物不会被水冲掉。附着物会使水工结构流通部分的流通面积减小、阻塞,活动部分卡涩或失灵。因此,必须重视对这些问题的研究。对金属结构物防腐蚀问题,有的电站采用外加电流阴极保护措施,取得了很好的效果。防止海洋生物附着问题,这与当地的地理条件、海洋生物种类及生活规律有关,应具体问题具体分析,研究有效的防治措施。
2.2.5 有效解决电力的补偿问题
在潮汐电站运行时,电站的发电出力会随着潮汐的涨、落而变化。当潮位涨到顶峰或落到低谷时,潮位与水库内的水位差大,电站的发电出力就大;当潮位接近于库内水位时,电站便停止发电,造成间断性的发电。目前有如下一些途径解决间断性发电问题:(1)采用双水库;(2)在潮汐能发电站附近另建一座抽水蓄能电站;(3)在潮汐能发电站内另外配置相当容量的火力发电机组;(4)使潮汐能发电站与其他有相当容量的河川水电站联合运行;(5)使潮汐能发电站与较大的电力系统联通;(6)调整某些可以适应间断性供电的用电负荷,以适应潮汐能发电的特性。以上这些方式在技术上已经成熟并有成功应用的实例,因此,各潮汐能发电站可以根据自身情况,通过综合分析比较,研究采用。
3 我国潮汐能发电的发展前景
开发潮汐能一般在水深20 m、30 m、距海岸一千米以内的近海海域。我国幅员辽阔海岸线长,有长达18000 km的大陆海岸线和6500多个海岛海岸线,岸线长度超过32000 km。我国沿海地区海岸分两种,一种是平原型海岸,主要由厚而松散的粉砂或淤泥组成,潮差较小,岸线较平直,适合潮汐发电的坝址较少,此类海岸一般分布在杭州湾以北(除山东半岛和辽东半岛);另一种是基岩港湾型海岸,水深潮大,海岸坡度陡,岸线曲折,有适合潮汐发电的坝址,一般分布在杭州湾以南,可建万kW级电站的港址有杭州湾、象山湾等数十处。
近几年经济发展迅速,但环境污染加重,在保证电力供应的同时,开发新能源发电,降低石油等非再生资源的消耗,减少环境污染,是解决目前能源和环境问题的有效方法。潮汐能作为一种可再生资源,蕴藏量大,运行成本低,对环境影响小,发电没有废气、废渣、废水的排放,对其开发利用不会给人类带来污染和灾难。在有条件利用潮汐能的沿海国家和地区,建设潮汐电站不失为缓解能源危机和减少环境污染的一种有效方案。
4 结论
随着我国经济的不断发展, 环境污染、能源及电力供应不足的问题已越来越严重,这些问题在经济发展较快的沿海地区尤为明显。沿海地区能源需求大,常规能源储量很少,雾霾等环境问题严重,但潮汐能蕴藏量大。因此,我国应大力发展潮汐能发电,以减轻对常规能源的依赖,减少雾霾的发生及环境污染。
总之,潮汐能是可再生能源,无污染,发电可作长期准确的预报,经过这些年来世界各国对潮汐电站的试验、研究和建设,积累了大量的经验,不仅在技术上日渐成熟,在减少投资、提高经济效益方面也取得了很大的进展,开发潮汐能前景广阔。
参考文献
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新能源发电的前景范文4
(新疆农业大学,新疆乌鲁木齐830052)
[摘要]本文以新能源发电形式为研究对象,着眼于电力系统运用实际情况,由于我国能源的持续紧张,以煤炭为主力的电力供应连年出现数以千万千瓦计的巨大缺口,因此大力发展新能源发电一方面可以弥补电力系统的巨大的电力需求缺口,另一方面可以以科学的发展观走可持续发展的能源道路。围绕电力系统中的新能源发电的运用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,并据此论证了新能源发电技术的运用在实现电力系统长期可持续发展的过程中所占据的重要地位及其所发挥的关键意义。
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关键词 ]电力系统;新能源;风力发电;太阳能光伏发电;运用分析
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.35.207
在任何系统中,供应与需求都是一对尖锐的矛盾统一体,这种情况在电力系统中也不例外。为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展,展开有关新型能源在电力系统中的应用研究势在必行。
1现阶段常见新能源发电形式分析
严格意义上来说,我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形式称为新能源。这也就意味着:首先,新能源多以可再生能源为主;其次,新能源多以分布式能源为主;最后,水能作为一种常规意义上的能源利用形式,属于可再生能源的研究范畴,同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下,各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形式当属风力发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。首先,从风力发电形式的角度上来说,现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于1.2亿千瓦,其中我国有关风力发电的装机总容量已超过1200万千瓦,位居世界第四位。与此同时,我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势,有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长;其次,从太阳能光伏发电形式的角度上来说,我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段,现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位,距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度,要求在2020年之前,有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长,可以说新能源发电形式潜在空间巨大。
2电力系统中风力发电技术的运用分析
在当前技术条件支持下,典型意义上的风力发电系统借助于现阶段电力电子背靠背变频技术实现对发电功率参数输出作业的有效调整与控制,并在对电磁转矩控制机组转速频率的有效控制过程当中实现风力发电的目的与意义。一般情况下,整个风力发电机组控制系统由主控制器装置、调向系统装置、变距系统装置以及制动系统装置这几个方面所构成,这也就决定了在风力发电技术作用之下整个控制系统的并网方式同传统意义上的常规电厂差异显著。在借助于双馈方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中,并网频率的控制可以通过对转子交流励磁频率参数的调节方式予以实现。与此同时,并网电压的控制可以通过对转子交流励磁幅值的调节方式予以实现。同时,在借助于永磁直驱方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中,并网作业下的跟踪控制目的能够在电力电子器件的正常运行作业下予以实现。在实践工作过程当中,其最为显著的优势在于冲击电流参数较小,且能够实现无功与有功的有效控制。更为关键的一点在于:在有关风力发电接入相对于整个电力系统运行稳定性影响的研究过程中发现:首先,风力发电接入并不对整个电力系统既有的机电振荡模式产生影响,并且受到风力发电机组自身装机容量较小的因素影响,其相对于整个电力系统自身所存在的弱阻尼或是负阻尼震荡问题并不会产生明显影响;其次,风力发电机组的接入并不会造成整个电力系统运行稳定性的受损,但这种接入模式使得整个电力系统当中部分输电线路的潮流方向有明显改变,这需要在线路保护设置中重点考量。
3光伏发电
光伏发电技术不断进步,成本逐渐降低,世界上很多国家都制定了相关的激励政策,大大推动了光伏发电的发展。我国在光伏发电领域起步较早,目前已经在太阳能电池组件的生产能力上走在世界前列,很多科研院所也逐步开展相关技术的研究。
光伏效应是指通过光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的部件。太阳光照射太阳能电池,太阳光的光子在电池里激发出电子空穴对,电子和空穴分别向电池的两端移动,如果外部构成通路,就形成电流,产生电能。
太阳能电池按照研发时间先后,可以分为三代,第一代晶硅类(单晶硅和多晶硅)、第二代薄膜类和化合物类(非晶类、铜锢镓硒、砷化镓、碲化镉等)、第三代新概念类(染料敏化电池等)。目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类太阳能电池。
电池单元是光伏发电的最小单元。将电气性能相近的多个太阳能电池单元并联并进行封装,即组成太阳能电池组件。
4电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析
太阳能源于太阳内部的核聚能产生的巨大的能源,太阳能是这个星系内部的最丰富的可再生能源。太阳能的开发潜力极为巨大,一旦人类在未来能够真正用好太阳能,就可以获得生产、生活中所需的取之不尽的能源。人类利用太阳能发电目前仍然处于较低的水平。太阳能的99%还没有被开发出来,所以太阳能发电的未来前景十分广阔,虽然以目前的技术在利润率方面与其他发电技术相比还处于劣势。
5新能源发电发展建议
5.1明确各方责任,全方位促进发展
我们在政府部门、监管部门、发电企业、电网企业、制造企业、行业协会应该履行《可再生能源法》赋予的责任,进而促进全方位发展。
5.2加强新能源发电科学统一规划
要科学制定规划,明确相对稳定的发展目标。建议能源主管部门按照安全、经济、绿色、和谐原则,根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况,对水电、煤电、核电和天然气发电等进行统筹优化,制定可再生能源开发利用中长期总量目标。据此总量目标,制定新能源发电规划,优化提出发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网和调峰电源建设、服务体系和保障措施等。这些内容都是《可再生能源法》里规定的,以及发电规划里要包括的内容。同时这个规划要纳入电力工业发展规划,避免出现“两张皮”现象。要实现中央与地方的新能源发展规划相协调和实现新能源发电规划与其他电源规划相协调。新能源发电装机规模需要与其他电源的调解能力以及系统调峰电源的规模相匹配,要在规划中具体明确。还要实现新能源发电规划与电网规划相协调,两个专项规划的协调和有机衔接,在新能源发电规划中具体明确大型新能源发电基地接入电力系统的电网工程,要实现新能源发电规划与消纳市场相协调。
参考文献:
新能源发电的前景范文5
【关键词】 新能源 发电技术 能源开发
随着社会的不断进步,国际间的相互竞争日益加剧,由于日益突出的环境问题,以及能源危机问题,新能源的开发与利用已经成为各国发展的重中之重。虽然和发展成熟的煤,石油,天然气等常规能源相比,包括太阳能,风能,地热能等对于保护环境,节能减排,促进社会可持续发展方面有着积极的作用和意义。而新能源发电技术也必然存在着广阔的发展空间。
1 太阳能发电技术
石油,煤炭等常规能源的储量日益减少,作为目前世界上储量最多的清洁能源,太阳能发电无疑已经成为应对能源危机的重要途径。目前国内利用太阳能发电的方式主要有光热发电与光伏发电两种。
第一,光伏发电。利用光照造成了半导体和金属相结合部位火灾不均匀导体出现电位差的现象就是光伏效应。基于光伏效应从而把太阳能直接转换成电能的部件,当太阳能电池被太阳光照射时,在太阳能电池里经过太阳光光子的激发产生电子空穴对,电子空穴对与电子向电池的不同方向移动,当在外部形成通路时,此时就会产生电流,从而形成电能。目前,光伏发电应用最多的两种形式是并网型光伏发电系统与离网型光伏发电系统。并网型光伏发电系统是和电网相连的光伏发电系统;而将太阳能电池直流电直接利用的是离网型光伏发电系统,离网型光伏发电系统可以基于不同的需要利用逆变器实现将电流转变为直流电,满足了人们的需求。
第二,光热发电。把自然界中的光能进行汇聚,利用结合聚光器实现太阳能的汇集,通过处理后,太阳能实现了由液态向气态的转变,从而可以用来实现汽轮机的发电,这就是光热发电系统发电的原理。光热发电系统主要包括了以下三种形式,即槽式光热发电系统,蝶式光热发电系统,以及塔式光热发电系统。由于槽式光热发电系统的发电效率比较高,因此,是目前应用最广泛的光热发电形式。由于技术的限制,目前和光伏发电相比,光热发电进展比较缓慢。
2 风力发电技术
实际上风力发电是进行能量转化的过程,一般情况下,风力发电系统包括了发电机,桨叶,电力电子装置,机械传动装置和升压变压器等设备。风机桨叶捕获风的动能,并且将其转变成机械能,通过机械传动系统将由风能转变的机械能转化为电能,然后流域电力电子装置或者直接将电能接入到电网中。随着科技的不断发展,风力发电技术也越来越完善,目前主要的风力发电技术有恒速恒频以及变速恒频两种风力发电方式。
3 地热发电技术
通过热能向机械能的转变,然后将机械能运用到发电机,从而产生电能,也就是说通过蒸汽的热能带动汽轮机转动,最终实现发电,这是地热发电技术的原理。随着技术的不断进步,目前新型地热发电技术并不需要过多的装置,同时,地热发电技术也不需要燃料的消耗,利用载体将地下的热能带到地面上,地下热水以及地下天然蒸汽都是地热发电的载体。基于此,可以将地热发电技术分为两种形式,即热水型地热发电技术和蒸汽型地热发电技术。我国自从上个世纪的七十年代开始出现地热电站,目前山东招远,江西温汤等地都建有地热发电站。在目前我国已经探明的地热田中,羊八井地热田的蒸汽温度最高,超过了172摄氏度。我国地热资源丰富,因此,要大力发展地热发电,而地热发电技术的实施,必须有设备,技术,人才等的保障。
4 生物质能发电技术
利用自然界中的生物产生电能,也就是基于绿色植物光合作用,把太阳能转变为化学能,在生物体内进行存储,生物质能具有分布广泛,清洁,污染低,种类多的优势,因此,生物质能发电技术的研究已经成为研究的重点和热点。
对生物质能利用的方法包括直接进行燃烧,包括气化,直接液化以及热解等的热化学法,包括酯化,间接液化等的化学法,包括水解,沼气技术,发酵等的生化法,以及物理化学法。作为对生物质能进行有效利用的主要方式之一,生物质发电包括了沼气发电,混燃发电,气化发电以及直燃发电等方式。
我国作为农业大国,拥有非常丰富的生物质能资源,同时,我国政府大力发展清洁能源发电技术,因此,生物质能发电一直受到政府的重视与支持。目前我国已经投产和正在建设的生物质能发电项目将近50个,不过,整体上我国的生物质能发电还处于发展初期阶段,商业化与产业化的程度不高,因此市场竞争力不强。按照我国《可再生能源中长期发展规划》的要求,我国生物质能发电到2020年发电装机容量将实现3000万千瓦的目标。
虽然生物质能资源巨大,然而进行原料收集,加工,存储以及运输时需要的投入比较大,从而使得总成本升高,我国政府正在通过相关优惠政策的出台与实施,鼓励生物质能发电技术的研究,从而使得可再生能源得到充分发展。
5 海洋能发电技术
将海洋中所蕴含的能量进行利用并进行发电的技术就是海洋能发电技术。海洋面积占到地球表面积的70%以上,海洋资源丰富,同时清洁无污染,是人类可以用来利用的新的能源,然而,海洋的地域性比较强,其能量的密度又比较低,因此,使得海洋能的开发利用受到一定的限制。目前利用海洋能进行发电的技术主要包括了潮汐发电技术,小型波浪发电技术。由于太阳与月球等的引力造成海洋水位出现潮汐变化时具有的能量,就是潮汐能发电。潮汐能发电蕴藏的能量高,由于对环境造成的影响比较小,属于可再生能源与清洁能源,而运行成本低,但是潮汐能发电建设成本过高,电价也就相应比较高,限制了潮汐能发电。利用波浪能转变成气压,机械等的能量,利用传动装置对发电机进行驱动进行发电就是波浪发电。我国海洋资源丰富,虽然波浪发电技术较为复杂,但是其发展前景非常好。
6 结语
随着人类社会的不断发展,促进了新能源发电技术日益完善,而我国党的十明确提出节能减排,构建可持续发展社会,新能源发电技术对于保护环境,缓解我国目前的用电危机,保障我国可持续战略的实施起着非常重要的作用。
参考文献:
[1]韩文科.多元化路径发展清洁能源[J].中国经济周刊,2009(6):38,39.
新能源发电的前景范文6
关键词:新能源 风力发电 发展思路 探索
中图分类号:TM61 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(a)-0194-02
相较于火力发电,风力发电具有能源可再生、无污染、单机容量小和可分散建设等多种特点。所以,随着我国能源需求的逐渐提高,风力发电逐渐获得了政府的支持和人们的关注。因此,有必要对风力发电的发展思路展开研究,从而为我国风力发电的发展提供一定的指导。
1 我国新能源风力发电的发展现状
1.1 各地的风力发展现状
从能源分布角度来看,我国有着丰富的风能资源。根据风能资源普查结果,我国陆地风能离地10 m高度的风能开发量达到了2.53亿kW,是世界五大风电国之一。而从国内的风能分布来看,风能资源主要在东南沿海地区、“三北”地区和内陆局部地区分布。受到风能分布的影响,国内各地的风力发展现状也不尽相同。就目前来看,我国有10个省份的累计风力发电装机超过了100万kW。而在这些省份中,内蒙古地区的累计装机容量最多,位于全国第一。而在甘肃、河北、蒙东、吉林和江苏等8个地区,则建立了千万千瓦级的风电基地。早在2010年,我国的第一座千万千瓦级的风电基地在甘肃投入运营。而中国的首座海上风电场则是在上海建立,是亚洲的第一个大型海上风电场[1]。此外,近几年来,各地政府都对国家的发展风电的政策进行了响应。而江苏、甘肃、宁夏和山东等地区则出台了发展新能源的计划,并出现了产业投资现象。
1.2 风电行业的发展现状
在《可再生能源法》等相关政策的引导下,风电行业的发展得到了推动。一方面,国内的风电企业的装机容量得到了迅速提高。就目前来看,大多数投资风电的企业为国家电力企业。而之所以会出现这种现象,是因为政府要求企业按照火电投资的5%~10%配备可再生能源发电设备。为了满足这一要求,国内的大多数火电企业在风力发电方面进行了投资。而由于风力发电机的需求有所增长,所以国内的风力发电机制造水平也得到了提升。另一方面,在技术水平方面,我国的风电整机制造技术相对落后。就目前来看,国内大多数企业尚不具备独立开发风电整机的能力,只能采用联合开发和合资生产的方式制造风电整机。但是,在功率较小的风力发电机的生产制造方面,国内已经形成了一定的规模。针对1000 W以下的小风力发电机的生产制造,国内风电行业已经具有了一定的出口能力。此外,在效益方面,国内的风电行业收益相对较低[2]。而之所以会出现这一现象,则与风电企业数量的快速增加有着直接的联系。所以,在近几年来,国内的风电行业出现了利润集体下滑的现象。
2 我国新能源风力发电的发展问题分析
2.1 风电入网问题
就实际情况而言,国内的风电发展之所以相对缓慢,与风电入网问题的存在有着直接的联系。在很多风电场得以建立的情况下,却有不少的风电场处在闲置状态,继而导致了风电难以得到有效的利用。实际上,国内有将近1/3的风电装机并网项目正处在空转状态,继而造成了大量投资的浪费。而之所以会出现这些问题,则是因为风电上网难以实现。从政策角度来看,国家要求电网企业无条件接纳风电入网。而由于风电的稳定性不高,容易对电网形成冲击,所以很多企业不愿意接纳风电入网。但是,如果电网运营商能够为风机配备相应的调峰电源,就可以解决风电的不稳定问题[3]。然而对于电网运营商来讲,这样的投资会使企业的发电成本增加。因此,风电入网问题成为了一直困扰电力企业的问题。
2.2 风电企业竞争问题
在巨大市场需求的引导下,大批企业进入到了风电行业。在竞争的初期,为了得到更高的市场份额,一些风电企业通过将技术拿到国外卖来实现迅速生产,继而造成了市场产能过剩,并导致了技术的流失。因为,风力发电机的生产相对容易,只需要按照图纸将配件组装就可以获得风力发电机。但是,这样组装出的风力发电机难以达成生产标准,继而容易出现质量问题。同时,很多厂家没有掌握风力发电机生产的核心技术,所以难以完成机械维修。在这种情况下,聘请国外的专家到国内维修,则使企业遭受了经济上的损失。此外,由产能过剩引发的行业价格战,则直接导致风电行业内出现了恶性的竞争[4]。因此,近年来,国内的风电行业的整体利润出现了下滑的发展趋势。
2.3 政策障碍的存在
实际上,国家虽然出台了一些政策支持新能源的发展,但是风电的发展仍然存在着体制性的障碍。在国内的多个地区,风电产业入不敷出的问题普遍存在,继而导致了风电的发展相对缓慢。一方面,我国虽然有发展新能源的概念,但是风力发电却仍然没有获得应有的战略地位。在这种情况下,国内尚没有形成风电发展目标,也没有进行战略规划的制定。而在经济激励机制和体制保障都没有形成的条件下,国内的投资者很难对风力发电产生投资热情。另一方面,政府尚没有提出风电技术和设备产业化发展的措施。在这种情况下,没有投融资体制和政府的指导,国民对风电等新能源的认识不深,所以导致了风电的市场十分有限[5]。此外,国家也没有制定相关的法律、法规为风电的发展提供支持。
2.4 技术发展的制约
从世界范围内来看,制约风电产业化发展的最重要的因素即为发电设备的国产化水平低。而在我国,这一问题也一直制约着国内发电行业的发展。就目前来看,国内市场仍然被进口设备垄断,而国内的风力发电设备厂家则存在着高投入低回报的问题,继而难以取得更好的发展。同时,由于发电设备较贵,风力发电的造价比火力发电要高。而导致这些问题存在的原因,则是因为我国的风电技术发展水平相对落后。从发电机的设计制造角度来看,国内仅能生产最大单机容量为750 kW的风力发电机。在这种情况下,国内发电机生产企业只能与外商合作,继而难以发展风力发电的核心技术。此外,在电网建设方面,国内的电网较为薄弱,风电最大只能占到电网比重的12%以下[6]。因此,想要促进风电的发展,就需要解决风电技术水平低下的问题。
3 风力发电的发展思路
3.1 遵循新能源的发展原则
在发展风力发电方面,需要遵循着新能源的发展原则。首先,需要遵循安全性原则实现风力发电。具体来讲,就是要使风力发电装置能够满足电力系统的负荷需求。而随着负荷的变化,风力发电电源还需要与各类电源相互调剂,继而确保整个电力系统的安全运行。其次,要遵循鼓励性原则促进新能源发电的发展。具体来讲,发展新能源的目的就是利用新能源发电的清洁和可再生的优势。所以,可以从减少电力企业资源消耗的角度为促进风力发电提供支持,继而为电力企业的节能减排做出一定的贡献。再者,为了促进风力发电的可持续发展,需要遵循经济性原则发展风电。具体来讲,就是以新能源发电总量为指导,研究风力发电的技术经济特性,继而实现风力发电结构比重的优化。此外,需要遵循协调性原则促进风力发电的发展[7]。一方面,需要加强风力发电与常规电源发展的相互协调,继而使电力系统的调节能力有所提高。另一方面,需要使风力发电与电网建设之间的关系更加协调,继而促进二者的共同发展。
3.2 合理发展风电
在风电的开发方面,应该合理的完成各地风电的发展。首先,需要按照大中小、分散与集中和陆地与海上相结合的方式完成风电基地的开发,继而完成国内千万瓦级风电基地的有序建设。其次,需要促进内陆地区的风电发展,继而使分散的风电资源得以有效利用。针对河谷和丘陵等风能资源丰富的地区,需要鼓励地方政府发展风电。而这样一来,中小型风电项目将得以发展,继而使内陆地区发展风电的电力负荷近和电网接入条件好的优势得以发挥。最后,针对海上风电项目,需要充分完成对海上资源的评估和实地勘探。同时,在对示范项目进行总结评估后,则可以有计划的完成海上风电的建设工作,继而推动海上风电技术的发展。
3.3 实现产业化的发展
风力发电的产业化发展,还需要从发展风电市场开始。首先,相关部门除了为风电企业提供一定的政策支持,还需要求风电企业采购一定的风电。而为了达成这一目的,政府则需要实行多购奖励和少购买处罚的办法,继而督促风电企业为促进风电行业的发展做出一定的贡献。其次,为了解决风电入网问题,发电行业需要同步完成风电厂和电网的建设。同时,为了实现风电上网,风电的上网电价应实行网内补贴。最后,政府需要完成对风电产业结构的调整,并督促其他企业进入到风电产业。而这样一来,就可以形成规模化的产业集群,继而带动风电产业的发展。
3.4 加强对行业市场的监管
为了促进国内风电行业的发展,相关部门还要加强对风电行业市场的监管。一方面,相关部门要建立公平开放的市场,以便为国内的投资者提供公平竞争的平台。而为实现这一目的,则需要完成对风电体制的改革,继而按照市场经济规律为市场的公平竞争创造条件。同时,政府应该进行市场竞争主体的培养,并鼓励多元化的投资,继而使投资主体的积极性得以保持。另一方面,相关部门要规范风电市场秩序,并加强对风电建设的管理。而这样一来,就可以使风电投资风险得以防范,并促进风电市场的有序发展[8]。在风电项目的管理上,相关部门需要根据全省电力发展规划进行统一管理。针对违规项目,则需要及时完成项目的清理工作,继而使风能资源得到合理利用。
3.5 获得政府的扶持
就目前来看,想要促进风力发电的快速发展,还需要获得政府的扶持。一方面,在风力发电上网价格上,为了使风力发电能够与常规能源竞争,政府需要为电网企业提供一定的财政补贴。另一方面,在增值税方面,风力发电产品不需要使用燃料和其他材料,所以不应该收取增值税。而解决风力发电的税负问题,则可以更好的促进风力发电的发展。最后,政府应该实行优惠信贷政策,以便使风力发电的市场竞争力得到提升。
3.6 促进风力发电技术的发展
在风力发电技术的发展方面,首先应该使风力发电设备向着国产化的方向发展。在设备和技术引进方面,企业应该通过收购国外风电装备制造企业等方式获得先进的风力发电设备的制造设计技术。而在与国外企业合资合作时,则需要采取技术入股和出资购买等方式缩短技术差距。在国产化发展方面,风力发电企业则需要致力于开发风力发电的关键技术,并做好样机设备的制造和试验,继而获得风力发电的核心技术[9]。同时,为了使风力发电机组向着国产化的方向发展,还需要实现产品的系列化和标准化。此外,为了获得可持续的发展,风力发电企业应该尽量提高风力发电设备的制造质量,并降低设备的维护成本。
4 结论
总之,国内的风力发电已经逐步进入到了新的发展时期,需要在技术创新和产业化发展方面取得一定的进步。从该文的研究来看,为了促进风力发电的发展,政府应该为风电行业提供一定的政策支持,并在加强风电市场监管的同时,加快风电产业结构的调整。而风电企业也需要致力于科学技术的开发,继而使我国的风力发电得到可持续的发展。
参考文献
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[4] 高剑.直驱永磁风力发电机设计关键技术及应用研究[D].湖南大学,2013.
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[6] 李雪凯.风力发电的发展状况与发展趋势研究[J].科技风,2015(5):49.
[7] 周超,朱呵铮魏杰,等.我国风力发电发展现状和问题分析[J].能源研究与信息,2012(2):69-75.