新能源發(fā)電的特點(diǎn)及其發(fā)展前景

1、軟件學(xué)院歐一鋒引言：資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)，利用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行 發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢，可見新能源發(fā)電具有良好的發(fā)展前景和實(shí)用價(jià)值。風(fēng)力 發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為電能，其基本原理是利用風(fēng)吹動風(fēng)輪，通過風(fēng)輪的機(jī) 械轉(zhuǎn)動驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生電能。關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電太陽能，風(fēng)能，發(fā)展前景自第三次工業(yè)革命以來，人類社會在經(jīng)濟(jì)和科技方面取得了空前的發(fā)展，伴隨而來的是 常規(guī)化石能源的大量消耗及其引起的環(huán)境污染和資源短缺等一系列問題，迫使人類不得不開 始尋找清潔的可再生能源，也即新能源。相對于傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石能源，新能 源普遍具有污染少、

2、儲量大的特點(diǎn)，對于解決當(dāng)今世界日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源匱乏等問 題具有十分重要的意義1。資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)，利用新能源 逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢，可見新能源發(fā)電具有良好的發(fā)展 前景和實(shí)用價(jià)值。一、新能源發(fā)電的類型及其原理特點(diǎn)新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等方 面。（1）太陽能發(fā)電太陽能是指太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程所產(chǎn)生的能量，它是一個巨大的能源, 據(jù)估計(jì)，我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當(dāng)于萬億噸煤2。太陽能發(fā)電又叫光 伏發(fā)電，它的基本原理是利用光伏效應(yīng)，通過光照產(chǎn)生電動勢，進(jìn)而輸出電能，

3、實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn) 換。簡單地說，太陽能發(fā)電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉(zhuǎn)換成電能，太陽能電池是由 各種具有不同電子特性的半導(dǎo)體材料薄膜制成的平展晶體，可以產(chǎn)生強(qiáng)大的內(nèi)部電場2, 主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。常見的太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構(gòu)成，按其運(yùn)行方式可分 為獨(dú)立太陽能發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其中后者是目前的主流發(fā)展趨勢，即太陽能 電池發(fā)出的直流電，通過逆變裝置轉(zhuǎn)換成交流，進(jìn)而并入電網(wǎng)使用。太陽能發(fā)電安全可靠， 具有許多優(yōu)點(diǎn)，如能源充足，太陽能無處不在，不受地域限制；建設(shè)周期短，運(yùn)行成本低; 不需要消耗燃料，無環(huán)境污染；結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，適

4、合無人值守。但是，太陽能發(fā)電受 氣候條件影響，具有間歇性，且價(jià)格昂貴。（2）風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為電能，其基本原理是利用風(fēng)吹動風(fēng)輪，通過 風(fēng)輪的機(jī)械轉(zhuǎn)動驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生電能。風(fēng)能是清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電 與常規(guī)發(fā)電相比，具有能源充足、不消耗燃料、無環(huán)境污染、占地面積小、工程建設(shè)周期短、 發(fā)電技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)今世界的新能源開發(fā)技術(shù)中，風(fēng)力發(fā)電是最成熟、最有商業(yè)利用 價(jià)值的發(fā)電方式，其裝機(jī)容量正在不斷擴(kuò)大，全球風(fēng)電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例也在逐步增 加。（3）生物質(zhì)能發(fā)電生物質(zhì)能是綠色植物通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲存在生物質(zhì)內(nèi)部的一種 能量形式

5、，是一種資源豐富、無污染的能源。生物質(zhì)能發(fā)電包括農(nóng)林廢棄物燃燒發(fā)電、生物 質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電、城市垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電等方面。生物質(zhì)能發(fā)電具有電能質(zhì)量好、可靠性 高等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。（4）地?zé)岚l(fā)電地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著巨大的熱能，地?zé)崮芫褪堑厍騼?nèi)部的熱釋放到地表的能量，地?zé)岚l(fā)電就 是將地?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，它是利用地下熱水和蒸汽為動力源的?種新型發(fā)電技術(shù)，其原理與火力發(fā)電基本一樣，即將蒸汽的熱能通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能, 然后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電2。（5）潮汐發(fā)電潮汐能，顧名思義，就是潮汐所蘊(yùn)含的能量，同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。 潮汐發(fā)電，就是利用海水漲落及其引起的水位差

6、來推動水輪機(jī)，由水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā) 電，其原理與一般的水力發(fā)電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩，構(gòu)成水庫，利 用壩內(nèi)外漲潮、落潮時的水位差進(jìn)行發(fā)電。潮汐發(fā)電受潮汐周期變化的影響，具有間歇性。二、中國新能源發(fā)電的前景展望改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)規(guī)模躍居世界前列，與此同時，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) 的不合理引起的資源環(huán)境問題日益突出，大力發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù)，是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn) 節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。我國可再生能源資源豐富，通過近年來的發(fā)展，新能源 發(fā)電已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，已經(jīng)形成了一定規(guī)模、體系相對完善的新能源產(chǎn)業(yè)。中國新能源 發(fā)電雖然剛剛起步，但是卻有著廣闊的發(fā)展前景。（

7、1）風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電發(fā)展迅速。中國風(fēng)能資源豐富且風(fēng)力發(fā)電技術(shù)較為成熟， 目前正在以“建設(shè)大基地，融入大電網(wǎng)”的方式進(jìn)行規(guī)劃和布局。太陽能發(fā)電同樣也具有較 好的發(fā)展前景，我國的太陽能電池制造水平較高，應(yīng)該大規(guī)模推廣太陽能發(fā)電。根據(jù)國家能 源局制定的新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃，到2011年，新能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重達(dá)到2% （含水電為10%）,新能源發(fā)電占電力總裝機(jī)容量的比重達(dá)到5% （含水電為25%）。而風(fēng)電裝 機(jī)容量將達(dá)到3500萬千瓦（陸地風(fēng)電3000萬千瓦，海上風(fēng)電500萬千瓦），太陽能發(fā)電裝 機(jī)容量將達(dá)到200萬千瓦1。除此之外，2008年中國風(fēng)電發(fā)展報(bào)告預(yù)言，到2020年末， 全國風(fēng)電

8、開發(fā)建設(shè)規(guī)模有望達(dá)到1億kN。（2）生物質(zhì)能發(fā)電優(yōu)勢明顯，前景較好。相對于風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的間歇性特點(diǎn)， 生物質(zhì)能發(fā)電具有突出的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。2002年，我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量萬 kN,其中生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量80萬kN,在眾多新能源和可再生能源發(fā)電中僅次于小水電。 預(yù)計(jì)到2020年，可再生能源發(fā)電將達(dá)1億kW,其中生物質(zhì)能發(fā)電為1000萬kW；另一種估 計(jì)結(jié)果是2020年可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到億kk其中生物質(zhì)能為2000萬kWo（3）在有條件的區(qū)域發(fā)展地?zé)岚l(fā)電和潮汐發(fā)電。受地理?xiàng)l件的限制，地?zé)岚l(fā)電和潮汐 發(fā)電均具有地域性。目前，中國高溫地?zé)犭娬局饕性谖鞑氐貐^(qū)，總裝機(jī)容

9、量為，其中羊 八井地?zé)犭娬狙b機(jī)容量，其發(fā)電量已經(jīng)占到拉薩電網(wǎng)的40%以上，對緩和拉薩地區(qū)電力緊缺 的情況起到了重要的作用。今后，可繼續(xù)在西藏地區(qū)大力發(fā)展地?zé)岚l(fā)電。我國潮汐能蘊(yùn)藏量 中可開發(fā)利用部分的92%集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源需求迫切的華東沿海地區(qū)3,發(fā)展潮汐發(fā) 電可緩解這些地區(qū)的電力不足。但是，潮汐發(fā)電由于開發(fā)成本較高和技術(shù)上的原因，目前發(fā) 展并不是很快，我國江廈潮汐電站裝機(jī)容量為3200k*,年發(fā)電量1070萬kWh4,今后可視 情況適當(dāng)發(fā)展潮汐發(fā)電。結(jié)語能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題，發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)人類可 持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，中國應(yīng)該加快開發(fā)利用新能源的步伐，大力發(fā)展

10、新能源發(fā)電，逐步實(shí) 現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。目前，我國的新能源發(fā)電已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但同時還 存在著一些亟待解決的問題，主要表現(xiàn)在技術(shù)基礎(chǔ)薄弱、相關(guān)體制尚不規(guī)范等方面。為此, 提出一些建議：（1）制定發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)規(guī)劃布局。新能源發(fā)電必須進(jìn)行合理規(guī)劃和布局， 有必要將其納入國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展總體規(guī)劃。（2）加快體系建設(shè)，規(guī)范行業(yè)發(fā)展。對于新能 源發(fā)電的設(shè)備要求和并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該盡快制定相關(guān)準(zhǔn)則。（3）加大投資力度，鼓勵自主 創(chuàng)新。目前，我國新能源研究力量分散，缺乏跨學(xué)科的交流，有必要對各類科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行整 合。除此之外，新能源發(fā)電是智能電網(wǎng)的一個重要組成部分，必須構(gòu)建全國統(tǒng)一的新能源電 網(wǎng)，以促進(jìn)我國智能電網(wǎng)的建設(shè)。參考文獻(xiàn)1趙新一.新能源發(fā)展展望J.電力技術(shù)，2009, 10 （1