新能源發(fā)電的調(diào)研報告(精)

新能源發(fā)電的調(diào)研報告隨著全球范圍內(nèi)能源危機的沖擊和環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的要求，開發(fā)利用新能源和可再生能源成為大多發(fā)達(dá)國家和部分發(fā)展中國家21世紀(jì)能源發(fā)展戰(zhàn)略的基本選擇。從70年代開始，我國政府就積極倡導(dǎo)新能源的研究與開發(fā)、推廣與應(yīng)用，并堅持講求效益的方針；1992年世界環(huán)境與發(fā)展大會后，又提出了因地制宜地開發(fā)和推廣風(fēng)能、太陽能、潮汐能、生物質(zhì)能(垃圾)、地?zé)崮艿刃履茉吹姆结?。?dāng)今社會．電力已是現(xiàn)代文明的象征．一個國家的人均用電量往往是該國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志然而僅僅依靠煤、石油、天然氣和核能發(fā)電，已面臨著資源枯竭和環(huán)境污染的雙重壓力．已不能適應(yīng)世界人口和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要人們迫切地呼喚新能源，希望用潔凈的、可再生的能源發(fā)電來取代煤電、油電、氣電和核電。新能源與可再生能源．是指除常規(guī)化石能源和大中型水利發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能以及地?zé)崮艿纫淮文茉催@些能源資源豐富、可以再生、清潔干凈，是最有前景的替代能源．將成為未來世界能源的基石。我國自然能資源非常豐富，開發(fā)潛力巨大，然而，由于技術(shù)、資金以及政策引導(dǎo)等方面的原因，新能源的開發(fā)步伐明顯滯后。至2000年底，我國風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電約為33×104kW，只占我國電力裝機總?cè)萘康?.4%。因此，推動新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，已成當(dāng)務(wù)之急。自20世紀(jì)70年代以來，許多國家開展了對新型可再生能源的研究、開發(fā)和利用工作，到目前為止，除水電外，全世界可再生能源發(fā)生的總?cè)萘恳呀?jīng)接近4×144MW，占全世界總裝機容量的1%。其中風(fēng)力發(fā)電裝機容量已達(dá)到1.8×104MW，太陽能光伏發(fā)電裝機容量近的1×104MW。美國、日本、澳大利亞等國家和歐盟都制訂了相關(guān)政策積極發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)。1國外新能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展情況1．1太陽能發(fā)電美國是世界上太陽能發(fā)電技術(shù)開發(fā)較早的國家，太陽能槽式發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)積累了10多年聯(lián)網(wǎng)營運的經(jīng)驗，1×104kW塔式和5～25kW盤式太陽能發(fā)電系統(tǒng)正處于示范階段。法國、西班牙、日本、意大利等國太陽能發(fā)電的應(yīng)用也有一定發(fā)展。太陽能光伏發(fā)電最早用于缺電地區(qū)，從80年代開始，聯(lián)網(wǎng)問題得到很大重視。目前，在世界范圍內(nèi)已建成多個兆瓦級的聯(lián)網(wǎng)光伏電站，光伏發(fā)電總裝機容量約1×103MW。1．2風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電經(jīng)歷了從獨立系統(tǒng)到并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展過程，大規(guī)模風(fēng)力田的建設(shè)已成為發(fā)達(dá)國家風(fēng)電發(fā)展的主要形式。目前，風(fēng)力田建設(shè)投資已降至1000美元/kW，低于核電投資且建設(shè)時間可少于一年，其成本與煤電成本接近，因而具有很大的競爭潛力。世界上最大的風(fēng)力田位于美國加利福尼亞州，年發(fā)電約221×108kW.h。全世界風(fēng)電裝機容量已達(dá)17706MW。美國將在俄勒岡州至華盛頓州沿線建立一個世界最大的風(fēng)力發(fā)電基地，德國計劃30年后用風(fēng)力發(fā)電取代核電，風(fēng)力發(fā)電在德國供電系統(tǒng)中的比重將占到25%。1．3地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)岚l(fā)電的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)基本成熟，進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用階段。美國擁有世界上最大的蓋塞斯地?zé)岚l(fā)電站，裝機容量達(dá)2080MW。菲律賓的地?zé)岚l(fā)電裝機容量也高達(dá)1050MW，占該國電力裝機總?cè)萘康?5%。目前全世界地?zé)岚l(fā)電站約有300座，總裝機容量接近1×104MW，分布在20多個國家，其中美國占40%。1．4海洋能發(fā)電目前，世界各地已建成了許多潮汐電站，其中規(guī)模最大的是法國的郎斯電站，最大的是80年代建成的浙江江廈電站，裝機容量3.2MW。生物能發(fā)電在我國尚處于起步階段，蔗渣/稻殼燃燒發(fā)電、稻殼氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等技術(shù)已得到應(yīng)用，總裝機約800MW。深圳垃圾發(fā)電廠已運行了七年，為垃圾發(fā)電在我國的發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗，這將為解決我國城市垃圾處理問題帶來新的希望和契機。90年代中期以來，我國在PEMFC燃料電池研究方面取得了較大的進(jìn)展。燃料電池技術(shù)列入了國家“九五”科技攻關(guān)項目和中國科學(xué)院“九五”應(yīng)用研究與發(fā)展重大項目，其研究目標(biāo)直指國際水平。風(fēng)力發(fā)電機組是風(fēng)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，很多國家為此進(jìn)行了大量投資，就風(fēng)輪機的材料、結(jié)構(gòu)、發(fā)電機控制技術(shù)、功率容量以及可靠性等展開研究，其技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步。主要表現(xiàn)在：①單機功率逐步增大。80年代中期，商品化機組的單機功率只有55kW，目前，單機功率已上了兆瓦級，1MW以下的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機組單機技術(shù)已經(jīng)成熟。②由于控制技術(shù)的改進(jìn)、設(shè)計水平的提高以及新型材料的運用，機組功率曲線改善，運行可靠性不斷提高，故障率顯著下降。③運用先進(jìn)的計算機控制技術(shù)，能實現(xiàn)對機組的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和通信，從而可做到無人值守運行。在風(fēng)力發(fā)電中，風(fēng)力的強度和方向也是經(jīng)常變化的，具有很大的隨機性，因而也存在最大能量跟蹤的問題。其一般方法是采用變速恒頻控制方案，使風(fēng)機能夠隨風(fēng)向的變化而自動改變?nèi)~片方向，從而最大限度地捕捉風(fēng)能；而通過控制功率變換器恒頻運行，可以保證輸出電能與電網(wǎng)電能頻率、相位等參數(shù)的一致性。3關(guān)于可再生能源發(fā)電的建議3．1針對可再生能源發(fā)電給予補貼可再生能源發(fā)電清潔無污染．有利于改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量．提高城市形象在目前價格不足以與燃煤發(fā)電競爭的情況下。政府應(yīng)予以一定補貼．以維持可再生能源發(fā)電的運營和促進(jìn)可再生能源發(fā)電的發(fā)展。3．2提高電力系統(tǒng)對可再生能源的適應(yīng)性針對系統(tǒng)內(nèi)可再生能源發(fā)電快速增長的情況，在政府的指導(dǎo)下．加強電力規(guī)劃工作．深入研究各類可再生能源的成本和運行特性．研究合理的電源結(jié)構(gòu)；適當(dāng)增加系統(tǒng)內(nèi)快速響應(yīng)電源的比重：測算合理的系統(tǒng)備用水平：加強需求側(cè)管理工作，提高負(fù)荷響應(yīng)度．用適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)激勵鼓勵用戶成為可中斷負(fù)荷，提高系統(tǒng)對可再生能源發(fā)電的適應(yīng)性。3．3加強與可再生能源發(fā)電項目業(yè)主的交流與合作加強對可再生能源發(fā)電特性的跟蹤研究．確定合理的運行備用水平：根據(jù)風(fēng)電、太陽能發(fā)電的實際無功特性．必要時要求它們裝設(shè)更加靈活的無功補償裝置；對填埋氣發(fā)電、太陽能發(fā)電這些容量較小，運行可靠性要求不高的發(fā)電方式開展分布式接人系統(tǒng)的研究：督促風(fēng)電和太陽能發(fā)電業(yè)主單位提高發(fā)電出力預(yù)測水平和電能質(zhì)量的控制。4新能源發(fā)電的制約前一階段國家相關(guān)部門出臺文件，限制新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)之盲目發(fā)展，以避免產(chǎn)能過剩。新能源發(fā)電是近幾年國家支持和推行的產(chǎn)業(yè)，為什么一邊推動一邊預(yù)警呢?其實根本在于風(fēng)力、太陽光發(fā)電與電網(wǎng)之間的連接技術(shù)沒有交接好。因此制約了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這需要大力研究，只有解決這些問題，拿出核心技術(shù)，才能使它健康發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電和太陽光發(fā)電目前的制約在于并網(wǎng)問題，故造成了產(chǎn)能過剩而被國家相關(guān)部門限制，而風(fēng)險投資的精明、商業(yè)計劃書的嚴(yán)密都成為紙上談兵。由于風(fēng)力、太陽光都不是人工可控，受氣候、天氣直接影響，發(fā)電時停時續(xù)，致使電網(wǎng)無法調(diào)度和控制。對電網(wǎng)正常運行有一定影響，且有可能造成大電流瞬間沖擊電網(wǎng)，對電網(wǎng)安全造成隱患。實際上是電網(wǎng)技術(shù)目前無法對“不規(guī)則發(fā)電”之上網(wǎng)的蓄能緩沖，以承受這種上網(wǎng)供電方式。如果有了這種核心技術(shù)，風(fēng)力、太陽光發(fā)電且可以正常運行了。風(fēng)力發(fā)電與太陽光發(fā)電并網(wǎng)難題，是普遍性問題。也有不少機構(gòu)對此進(jìn)行研究，以解決此難題。如電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電場蓄能、發(fā)電場附近就地用電等辦法，其中江蘇省一研究機構(gòu)曾提出在發(fā)電場附近建電耗大的企業(yè)如“電解鋁、電解水制氫、海水淡化、聚乙烯工程、鋅空氣電池的電極再生”等，但由于制約因素很多，故而未能施行配套。最可行的辦法也許在電網(wǎng)調(diào)度上做文章，這是宏觀方面。另外，技術(shù)能否有一種物理蓄能方法，即緩沖器。使“不規(guī)則發(fā)電”的風(fēng)力、太陽光電力能無限制的隨時發(fā)電、隨時上網(wǎng)。如果經(jīng)研發(fā)能解決此阻礙，新能源發(fā)電才能正常運行。國家的新能源基礎(chǔ)才能實現(xiàn)，企業(yè)的投入才能回收并獲得回報。反之則靠天吃飯、靠電網(wǎng)許可。這一根本性制約早已存在，只是當(dāng)初鼓勵發(fā)展推動實施時，怎么沒有想到它竟然是個關(guān)鍵問題。現(xiàn)在想起來有點晚了，當(dāng)然就有必要研究“不規(guī)則發(fā)電”與電網(wǎng)運行的關(guān)鍵核心技術(shù)。5結(jié)語我國是人口眾多的發(fā)展中國家，能源形勢十分嚴(yán)峻．在全面建設(shè)小康社會的過程中，如何因地制宜的全面開發(fā)多樣化新能源，如何積極研發(fā)新的發(fā)電技術(shù)是擺在國人面前現(xiàn)實而迫切的任務(wù)。負(fù)荷持續(xù)增長，能源需求不斷增加，同時電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不斷老化，環(huán)保問題、能源利用率瓶頸以及用戶對電能質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，己成為世界各國電力工業(yè)所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，所以開發(fā)利用可再生能源，構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)成為各國的共識與必然的發(fā)展趨勢。但是隨著新能源并網(wǎng)發(fā)電容量的不斷增加，對傳統(tǒng)電網(wǎng)的影響也越來越大。新能源蘊藏量極為巨大．但大多數(shù)是分布廣泛而品質(zhì)較低的能源。如太陽能、風(fēng)能具有季節(jié)性、隨機性、間歇性等特點。因此，如何提高發(fā)電效率、降低發(fā)電成本并安全、可靠運行．需要解決大量的理論和工程問題，還需要廣大科技工作者的不懈努力。參考文獻(xiàn)我國新能源發(fā)電