新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用情景

張源

【摘要】：伴隨隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題、能源問題日益突出，而這些問題嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，因此，合理開發(fā)和利用新能源，緩解能源壓力，是經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長的前提條件。本文主要分析了新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀以及應(yīng)用情景，以期為緩解我國的能源壓力提供有價值的參考。

【關(guān)鍵詞】：新能源發(fā)電技術(shù)；現(xiàn)狀；應(yīng)用情景

1、導(dǎo)言

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，居民生活用電和工業(yè)用電逐年增加，這就給中國能源發(fā)電帶來了很大的壓力。同時由于生態(tài)環(huán)境不斷惡化，所以傳統(tǒng)的能源發(fā)電方式已經(jīng)難以繼續(xù)下去，這就需要尋找可替代新能源進(jìn)行發(fā)電。

2、用新能源發(fā)電應(yīng)該遵循的原則

2.1安全性原則

在利用新能源進(jìn)行發(fā)電的過程中，首先應(yīng)該尊循安全性原則。即在使用新能源發(fā)電裝機(jī)過程中，應(yīng)該在滿足需求負(fù)荷的基礎(chǔ)上留有一定的備用量。保證各類能源輸出的電力能夠進(jìn)行有效的調(diào)劑，滿足用電負(fù)荷，并且進(jìn)行有效的跟蹤，保證整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，給居民生活和工業(yè)用電提供更加穩(wěn)定的電力服務(wù)。

2.2協(xié)調(diào)性原則

新能源發(fā)電的協(xié)調(diào)性主要體現(xiàn)在兩個方面，首先，在使用新能源進(jìn)行發(fā)電的時候，應(yīng)該注重與其他常規(guī)能源發(fā)電之間相互協(xié)調(diào)，提高發(fā)電系統(tǒng)整個的能力，保障能夠消納充分的電量；另一方面，應(yīng)該加強(qiáng)與新能源發(fā)電相匹配的電網(wǎng)建設(shè)，及時有效地輸送出新能源。加強(qiáng)不同地區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)系，構(gòu)建其堅強(qiáng)智能的電網(wǎng)系統(tǒng)，保證發(fā)電的效率。

2.3經(jīng)濟(jì)性原則

由于各類型新能源在發(fā)電過程中，耗費(fèi)的發(fā)電成本不同，所以對于電力系統(tǒng)會有不同的影響。在利用新能源發(fā)電的過程中堅持經(jīng)濟(jì)性原則，主要就是在保證利用新能源發(fā)電總量的基礎(chǔ)上，深入研究風(fēng)能發(fā)電和太陽能等不同新能源發(fā)電的技術(shù)特點和經(jīng)濟(jì)成本。按照成本最低的原則選擇能源進(jìn)行發(fā)電，并且及時調(diào)整各個地區(qū)新能源發(fā)電的比重，從而保證新能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)成本，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

3、新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，在中國新能源和可再生能源一般是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電及核裂變發(fā)電之外的太陽能、風(fēng)能、小水電、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿纫淮文茉匆约皻淠?、燃料電池等二次能源。這些能源不僅可循環(huán)再生，清潔無污染，而且在中國資源豐富，分布廣泛，是最具有前景的替代能源，將成為未來世界能源的基石。

截至2014年底，中國新能源發(fā)電并網(wǎng)容量約13440萬kW，同比增長30%。其中風(fēng)電并網(wǎng)容量9581萬kW，太陽能發(fā)電并網(wǎng)容量2807萬kW，其他新能源發(fā)電并網(wǎng)容量約952萬kW，分別占新能源發(fā)電并網(wǎng)容量的72%，21%，7%。2014年中國新能源發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量約占中國全部發(fā)電機(jī)容量的9.8%，比2013年提高了1.6個百分點。2014年，中國新能源發(fā)電量約為2190億kW·h，同比增長18%。其中風(fēng)電發(fā)電量1563億kW·h，太陽能發(fā)電量208億kW·h，其他新能源發(fā)電量約418億kW·h，分別占新能源發(fā)電量的71%、10%、19%。2014年中國新能源總發(fā)電量約占全部發(fā)電量的3.9%，比2013年提高0.5個百分點。

4新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用情景

4.1利用太陽能發(fā)電

而今，太陽能發(fā)電受到許多國家的關(guān)注和青睞，當(dāng)煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源的存儲量嚴(yán)重不足時，利用太陽能發(fā)電，可以有效解決能源問題。為了合理開發(fā)和充分利用太陽能資源，國家專門建立了金太陽示范工程、并且制定和頒布了相關(guān)的法律法規(guī)，以鼓勵和引導(dǎo)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且把2020年的光伏發(fā)電目標(biāo)，從1.6萬瓦提高到20萬瓦，這一系列的政策和規(guī)劃，拓寬了我國太陽能發(fā)電的發(fā)展道路。目前，光熱發(fā)電和光伏發(fā)電是太陽能的兩種主要發(fā)電方式。

4.1.1利用光熱發(fā)電

光熱發(fā)電是利用聚光器收集太陽能，把液態(tài)工作物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)工作物質(zhì)，推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。蝶式、槽式、塔式是光熱發(fā)電系統(tǒng)的3種基本形式，其中，槽式光熱發(fā)電技術(shù)，是太陽能發(fā)電的主流方向，但是，由于技術(shù)條件有限，在光熱發(fā)電方面，我國的研究進(jìn)展比較緩慢，雖然科學(xué)研究所全力研究光熱發(fā)電技術(shù)，但是，取得的成果較少。

4.1.2光伏發(fā)電

科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和快速進(jìn)步，推動了光伏發(fā)電技術(shù)的更新和發(fā)展，進(jìn)而極大的提高了電能生產(chǎn)效率，加快了各種能源的應(yīng)用、轉(zhuǎn)換的步伐。我國的光伏發(fā)電技術(shù)起步較早，并且，經(jīng)過不斷的研究和發(fā)展，我國生產(chǎn)太陽能電池組件的能力較強(qiáng)，取得了許多豐碩的成果，有效的緩解了我國的能源危機(jī)的壓力。離網(wǎng)型光伏發(fā)電、并網(wǎng)型光伏發(fā)電是光伏發(fā)電領(lǐng)域的兩種基本發(fā)電形式，其中，離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，可以直接或者間接把太陽能電池發(fā)出的電流，轉(zhuǎn)化為電能，而與電網(wǎng)相連的光伏發(fā)電系統(tǒng)，則是并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，按照配備的儲能裝置進(jìn)行分類，并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)包括可調(diào)度式和不可調(diào)度式兩種，區(qū)別在于前者含有儲能裝置，而后者位含有儲能裝置。

4.2地?zé)岚l(fā)電技術(shù)

地?zé)岚l(fā)電站主要對采用水蒸氣發(fā)電、雙循環(huán)發(fā)電、全流發(fā)電和干熱巖體發(fā)電等方式進(jìn)行研究開發(fā)。水蒸氣發(fā)電是將地下熱蒸氣直接引入汽輪機(jī)去驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電；雙循環(huán)發(fā)電是指地?zé)崴獜姆悬c比其低得多的二級液體旁邊經(jīng)過，這個過程會讓二級液體變?yōu)檎魵?，從而?qū)動汽輪機(jī)，從而推動汽輪機(jī)發(fā)電；全流發(fā)電技術(shù)是指將來自地?zé)峋牡責(zé)崃黧w（不論是水或是濕蒸氣）通過一臺特殊設(shè)計的膨脹機(jī)，使其一邊膨脹一邊做功最后一汽體的形式從膨脹機(jī)的排汽口排出；干熱巖體發(fā)電技術(shù)在地下有高溫的地方，鉆兩口直至高溫巖體的深井，在其中一口井中灌入涼水，再通過從另外一口井中抽出被高溫巖體加熱的熱水將變成高壓蒸汽，從而推動汽輪機(jī)的發(fā)電。

4.3生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)

所謂的生物質(zhì)就是指農(nóng)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以及城市污水和垃圾等。而生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)主要借助綠色植物的光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能之后存儲于生物體內(nèi)。這是運(yùn)用了自然界生物生產(chǎn)電能。生物質(zhì)發(fā)電的推廣有助于生物質(zhì)能的運(yùn)用，直燃發(fā)電、混燃發(fā)電、企劃發(fā)電、沼氣發(fā)電是生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)最為常見的幾種形式。

結(jié)論

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)水平的高速發(fā)展，合理開發(fā)和利用新能源，提高能源的利用率，成為解決能源問題，推動我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，因此，廣泛利用新能源發(fā)電技術(shù)，提高能源的利用率，減少能源污染，保護(hù)自然環(huán)境，以促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

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