新能源發(fā)電的前景

1、新能源發(fā)電的前景【摘要】近年來，新能源發(fā)電技術以其環(huán)保性和經濟性引起了人們越來越多的關注。美國、歐盟和日本等發(fā)達國家和地區(qū)，在進行能源結構調整過程中，已經把新能源技術放到非常重要的位置。結合這種情況，本文作者主要分析了新能源發(fā)電技術在我國的應用現狀及應用前景?！娟P鍵詞】新能源，發(fā)電，現狀，情景引言在我國，充足保障電力供應對經濟的持續(xù)發(fā)展必將起到決定性作用，在現有大電網的基礎上，大力發(fā)展新能源發(fā)電技術將是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。新能源發(fā)電是指某些中小型發(fā)電裝置靠近用戶側安裝，它既可以獨立于公共電網直接為少量用戶提供電能，也能直接接入配網，與公共電網一起為用戶提供電能。它是以資源和環(huán)境效益最大化、

2、能源利用效率最優(yōu)化來確定方式和容量的新型能源系統(tǒng)。一、我國能源和發(fā)電技術的現狀我國作為工業(yè)大國和人口大國，對能源的消耗量非常大。近年來，消耗總量的增長速度也非?？欤簶藴拭簭?001年的14億噸增長到2005年的22億噸，原油進口從2001年7300萬噸增長到2008年的1.79億噸。電力電能作為能源輸出的最大方向，其消耗總量從2001年的32億千瓦增長到了2008年的79億千瓦。如此巨大的電能消耗，必然會加劇能源的需求，對于我國的能源政策也更加不利。目前，集中發(fā)電、遠距離輸電和大電網互聯的電力系統(tǒng)是我國電能生產、輸送和分配的主要方式。這種大電網的弊端主要有：不能靈活跟蹤負荷的變化，無法及時更改

3、供電量，如冬季取暖負荷的激增就會導致電力供應短時不足；另外，電力系統(tǒng)龐大，事故發(fā)生頻率高，在這種大型互聯電力系統(tǒng)中局部事故極易擴散，導致大面積的停電，而一旦發(fā)生電網崩潰，其所造成的破壞和影響將十分嚴重。電能是國民生活和生產的根基，因此無論是從能源角度，還是電力系統(tǒng)自身方面來看，研究新能源發(fā)電技術對于我國的現代化建設和人民生活都具有相當大的現實意義和戰(zhàn)略意義。二、我國的新能源發(fā)電技術及其現狀目前我國用于發(fā)電的新能源主要有風能、太陽能、生物能、核能、地熱能等，由于這些能源在我國應用起步時間及其對技術的要求不同，其發(fā)展程度也各有深淺，下面坐著就其中幾種主要的性能源的應用現狀進行具體分析。2.1風力發(fā)

4、電的應用及現狀風力發(fā)電系統(tǒng)由槳葉、機械傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、電力電子裝置、升壓變壓器等組成，風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電過程是一個能量轉換過程，風的動能先被風機的槳葉捕獲轉換為機械能，再經過機械傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機，由發(fā)電機實現機械能到電能的轉換，直接接入電網或通過電力電子裝置接入電網。目前風機的輸出電壓多為690伏，需要經變壓器升壓到滿足電網要求的電壓，一般為35 kV及以上。自19世紀80年代以來，美國電力工業(yè)的奠基人查爾斯弗朗西斯布拉升安裝了世界上第一臺自動運行且用于發(fā)電的風機，到現在為止，風機技術發(fā)展越來越成熟，尤其是20世紀90年代以后，世界各國政府相繼出臺了風電發(fā)展的激勵政策等，促進了風電技術的

5、快速發(fā)展。目前已經出現了幾種成熟的主流技術，包括失速型恒速風機，主動失速型恒速風機，雙饋變速風機，直驅變速風機，半直驅變速風機。現代風機的單機容量不斷增大，從幾百千瓦到兆瓦級。目前市場上的風機單機容量平均約為2000千瓦，風機單機容量最高已達6000千瓦。1986年4月中國第一個風電場在山東榮成并網發(fā)電，1989年起全國各地陸續(xù)引進風機建設風電場，裝機容量逐年增長，規(guī)模在1000千瓦以上的電場有新疆達坂城、內蒙古輝騰錫勒、廣東南澳等地的風電場。2009年底我國風電并網總容量為1613萬千瓦，同比增長9226%，截至2010年底，風電并網總量已超過2000萬千瓦，而我國風電開發(fā)潛力超過25億千瓦

6、。2.2太陽能發(fā)電技術的應用及現狀太陽能是地球永恒的能源,我國陸地面積每年接收的太陽輻射得熱量在3.31038.4106kJ/(m2a)之間，相當于2.4104億t標準煤的發(fā)熱量,屬太陽能資源豐富的國家。全國總面積2/3以上的地區(qū)年日照時數大于2000h,日照得熱量在5106kJ/(m2a)以上。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的年太陽輻射得熱量和日照時數均較高，屬太陽能資源豐富地區(qū)；除四川盆地、貴州等地太陽能資源稍差外，東部、南部及東北等地區(qū)均為太陽能資源較豐富和中等地區(qū)。太陽能發(fā)電有2種方式，即太陽能熱發(fā)電和太陽能光伏發(fā)。我國在“八五”“九五”“十五”期間，對太陽能熱發(fā)電技術進

7、行了一些研究，但實際應用尚未真正起步。美國和歐洲一些發(fā)達國家目前正處于太陽能熱發(fā)電商業(yè)化的前夕。據專家預測，2020年左右，太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)將在發(fā)達國家實現商業(yè)化,并逐步向發(fā)展中國家擴展。太陽能光伏發(fā)電技術已日趨成熟，2004年全球安裝的太陽能發(fā)電系統(tǒng)裝機容量已超過1000GW。中國第一座大功率的太陽能發(fā)電站建于內蒙古巴林右旗古力古臺村，功率為560W，1982年10月11日正式投運。隨后又在西藏建成2座10kW、一座20kW和一座25kW的光伏電池電站。中國目前裝機容量最大的太陽能發(fā)電工程是西藏安多光伏電站，安多光伏電站于1999年3月建成,，裝機容量達100 kW.。該電站自投入運行以來，

8、累計發(fā)電量達131280 kWh，日平均發(fā)電量達240kWh。2.3生物質能發(fā)電技術的應用及現狀所謂的生物質指的是農林廢棄物、水生植物、油料作物、工業(yè)加工廢棄物和人畜糞便及城市污水和垃圾等。生物質能發(fā)電是指利用生物質本身的能量，將其轉化為可驅動發(fā)電機的能量形式，用來發(fā)電，然后將所發(fā)電能直接提供給用戶或并入電網。目前，美國在生物質發(fā)電領域有許多成熟的技術和實際工程，處于世界領先地位，總裝機容量已達10 GW。底特律擁有世界上最大的垃圾發(fā)電廠，日處理垃圾量4000t，發(fā)電能力65 MW。在這方面，我國尚處于起步階段，首座國產化的垃圾焚燒發(fā)電廠日前已在溫州市甌海區(qū)并網發(fā)電，日處理生活垃圾320t，年

9、發(fā)電量2500萬kWh。2.4核能發(fā)電技術的應用及現狀核能自從問世以來就被許多專家認為是當代可能大規(guī)模開發(fā)的新能源，尤其對于能源資源匱乏的國家和地區(qū)來說，核能已成為必不可少的替代能源，是解決生態(tài)環(huán)境問題和保障能源安全供應的有效途徑。我國擁有豐富的核能資源，天然鈾提煉及其加工能力已初具規(guī)模，能夠自行設計制造300MW壓水堆核電站的成套設備，正在建造600MW的核電站。我國目前已形成廣東、浙江、江蘇3個核電基地，自從1985年秦山一期核電站開工至今，我國現有機組11臺、裝機容量900萬kW。2004年國務院分別批準了廣東嶺澳二期、秦山二廠擴建和浙江三門、廣東陽江4個核電項目。預計到2020年，我國

10、核電裝機容量將達到40GW，占全國發(fā)電總裝機容量比例由目前的1.7%上升到4%。2.5地熱發(fā)電的應用及現狀地熱發(fā)電是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電，這一點和火力發(fā)電的原理是一樣的，不同的是，地熱發(fā)電不像火力發(fā)電那樣要有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它利用的是地熱能，需要有載熱體把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水，因此地熱發(fā)電可分為蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩大類。20世紀70年代初，我國各地涌現出大量的地熱電站，如廣東風順、山東招遠、遼寧熊岳、江西溫湯等地，建于1977年的羊八井地熱電站位于我國西藏羊八井地熱田，地熱蒸汽溫度

11、高達172，是我國目前已探明的最大高溫地熱田。目前，全球范圍的地熱發(fā)電每年大約以9%的速度增長，以此速度推測，到2020年，全球年地熱發(fā)電量將達到3180億千瓦時。我國要發(fā)展地熱發(fā)電，還必須加大對地熱資源的勘查，加強對地源熱泵技術的研究。三、新能源發(fā)電在中國的應用前景目前，新能源發(fā)電在中國剛剛起步不久，其特點適應中國電力發(fā)展的需求與方向，在中國有著廣闊的發(fā)展前景，具體體現在：（1）新能源發(fā)電是中國發(fā)展可再生能源的有效形式。國家“十二五”規(guī)劃將積極推動和鼓勵可再生能源的發(fā)展作為中國的重點發(fā)展戰(zhàn)略之一。一方面，充分利用可再生能源發(fā)電對于中國調整能源結構、保護環(huán)境、開發(fā)西部、解決農村用能及邊遠地區(qū)用

12、電、進行生態(tài)建設等均具有重要意義；另一方面，中國可再生能源的發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆Ｈ欢?，可再生能源容量小，功率不穩(wěn)定，獨立向負荷提供可靠供電的能力不強以及對電網造成波動，影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定的缺點將是其發(fā)展中的極大障礙。若能將負荷點附近的分布式能源發(fā)電技術、儲能及電力電子控制技術等很好地結合起來構成微電網，則可再生能源，充分發(fā)揮其重要潛力。例如，對于中國未通電的偏遠地區(qū)，充分利用當地風能、太陽能等新能源，設計合理的微電網結構，實現微電網供電，將是發(fā)揮中國資源優(yōu)勢，加快電力建設的重要舉措。（2）由新能源組成的微電網在提高中國電網的供電可靠性，改善電能質量方面具有重要作用。中國的經濟已進入數字化時代，優(yōu)質

13、、可靠的電力供應是經濟高速發(fā)展的重要保障。在大電網的脆弱性日益凸顯的情況下，將地理位置接近的重要負荷組成微電網，設計合適的電路結構和控制，為這些負荷提供優(yōu)質、可靠的電力，不僅可省去提高整體可靠性與電能質量所帶來的不必要成本，還可以減少這些重要負荷的停電經濟損失，吸引更多的高新技術在中國發(fā)展。（3）微電網與大電網間靈活的并列運行方式可使微電網起到消峰填谷的作用，從而使整個電網的發(fā)電設備得以充分利用，實現經濟運行。此外，對于中國已有的眾多獨立系統(tǒng)，在系統(tǒng)中加入基于電力電子技術的新能源并配以智能、靈活的控制方式，一方面可提高系統(tǒng)的智能化與自動化，另一方面也可為企業(yè)帶來可觀的經濟效益。四、結束語總之，科學