新能源发电的前景范文
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篇1
【关键词】新能源,发电,现状,情景
引言
在我国,充足保障电力供应对经济的持续发展必将起到决定性作用,在现有大电网的基础上,大力发展新能源发电技术将是我国电力系统发展的趋势。新能源发电是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装,它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能,也能直接接入配网,与公共电网一起为用户提供电能。它是以资源和环境效益最大化、能源利用效率最优化来确定方式和容量的新型能源系统。
一、我国能源和发电技术的现状
我国作为工业大国和人口大国,对能源的消耗量非常大。近年来,消耗总量的增长速度也非常快:标准煤从2001年的14亿吨增长到2005年的22亿吨,原油进口从2001年7300万吨增长到2008年的1.79 亿吨。电力电能作为能源输出的最大方向,其消耗总量从2001年的3.2亿千瓦增长到了2008年的7.9亿千瓦。如此巨大的电能消耗,必然会加剧能源的需求,对于我国的能源政策也更加不利。
目前,集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是我国电能生产、输送和分配的主要方式。这种大电网的弊端主要有:不能灵活跟踪负荷的变化,无法及时更改供电量,如冬季取暖负荷的激增就会导致电力供应短时不足;另外,电力系统庞大,事故发生频率高,在这种大型互联电力系统中局部事故极易扩散, 导致大面积的停电,而一旦发生电网崩溃,其所造成的破坏和影响将十分严重。
电能是国民生活和生产的根基,因此无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、我国的新能源发电技术及其现状
目前我国用于发电的新能源主要有风能、太阳能、生物能、核能、地热能等,由于这些能源在我国应用起步时间及其对技术的要求不同,其发展程度也各有深浅,下面坐着就其中几种主要的性能源的应用现状进行具体分析。
2.1 风力发电的应用及现状
风力发电系统由桨叶、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等组成,风力发电系统的发电过程是一个能量转换过程,风的动能先被风机的桨叶捕获转换为机械能,再经过机械传动系统传递给发电机,由发电机实现机械能到电能的转换,直接接入电网或通过电力电子装置接入电网。目前风机的输出电压多为690 伏,需要经变压器升压到满足电网要求的电压,一般为35 kV 及以上。
自19世纪80年代以来,美国电力工业的奠基人查尔斯•弗朗西斯•布拉升安装了世界上第一台自动运行且用于发电的风机,到现在为止,风机技术发展越来越成熟,尤其是20 世纪90 年代以后,世界各国政府相继出台了风电发展的激励政策等,促进了风电技术的快速发展。目前已经出现了几种成熟的主流技术, 包括失速型恒速风机,主动失速型恒速风机,双馈变速风机,直驱变速风机,半直驱变速风机。
现代风机的单机容量不断增大, 从几百千瓦到兆瓦级。目前市场上的风机单机容量平均约为2000千瓦,风机单机容量最高已达6000千瓦。
1986年4月中国第一个风电场在山东荣成并网发电,1989 年起全国各地陆续引进风机建设风电场,装机容量逐年增长,规模在1000千瓦以上的电场有新疆达坂城、内蒙古辉腾锡勒、广东南澳等地的风电场。2009年底我国风电并网总容量为1613万千瓦,同比增长92.26%,截至2010 年底,风电并网总量已超过2000万千瓦,而我国风电开发潜力超过25亿千瓦。
2.2 太阳能发电技术的应用及现状
太阳能是地球永恒的能源, 我国陆地面积每年接收的太阳辐射得热量在 3.3×103~ 8.4×106kJ/ ( m2•a)之间,相当于2.4×104亿t 标准煤的发热量, 属太阳能资源丰富的国家。全国总面积 2/ 3 以上的地区年日照时数大于2000h,日照得热量在5×106kJ/ ( m2•a)以上。我国、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的年太阳辐射得热量和日照时数均较高,属太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州等地太阳能资源稍差外,东部、南部及东北等地区均为太阳能资源较丰富和中等地区。
太阳能发电有2 种方式,即太阳能热发电和太阳能光伏发。我国在“八五”“九五”“十五”期间,对太阳能热发电技术进行了一些研究,但实际应用尚未真正起步。美国和欧洲一些发达国家目前正处于太阳能热发电商业化的前夕。据专家预测,2020年左右,太阳能热发电系统将在发达国家实现商业化, 并逐步向发展中国家扩展。
太阳能光伏发电技术已日趋成熟,2004 年全球安装的太阳能发电系统装机容量已超过1000GW。中国第一座大功率的太阳能发电站建于内蒙古巴林右旗古力古台村,功率为560W,1982年10月11日正式投运。随后又在建成2座10kW、一座20kW和一座25kW的光伏电池电站。中国目前装机容量最大的太阳能发电工程是安多光伏电站,安多光伏电站于1999年3月建成,,装机容量达100 kW.。该电站自投入运行以来,累计发电量达131280 kW•h,日平均发电量达240kW•h。
2.3 生物质能发电技术的应用及现状
所谓的生物质指的是农林废弃物、水生植物、油料作物、工业加工废弃物和人畜粪便及城市污水和垃圾等。生物质能发电是指利用生物质本身的能量,将其转化为可驱动发电机的能量形式,用来发电,然后将所发电能直接提供给用户或并入电网。
目前,美国在生物质发电领域有许多成熟的技术和实际工程,处于世界领先地位,总装机容量已达10 GW。底特律拥有世界上最大的垃圾发电厂,日处理垃圾量4000t,发电能力65 MW。在这方面,我国尚处于起步阶段,首座国产化的垃圾焚烧发电厂日前已在温州市瓯海区并网发电,日处理生活垃圾320t,年发电量2500万kW•h。
2.4 核能发电技术的应用及现状
核能自从问世以来就被许多专家认为是当代可能大规模开发的新能源,尤其对于能源资源匮乏的国家和地区来说,核能已成为必不可少的替代能源,是解决生态环境问题和保障能源安全供应的有效途径。
我国拥有丰富的核能资源,天然铀提炼及其加工能力已初具规模,能够自行设计制造300MW压水堆核电站的成套设备,正在建造600MW的核电站。我国目前已形成广东、浙江、江苏3个核电基地,自从1985年秦山一期核电站开工至今,我国现有机组11台、装机容量900万kW。
2004 年国务院分别批准了广东岭澳二期、秦山二厂扩建和浙江三门、广东阳江4个核电项目。预计到2020年,我国核电装机容量将达到40GW,占全国发电总装机容量比例由目前的1.7%上升到4%。
2.5 地热发电的应用及现状
地热发电是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电,这一点和火力发电的原理是一样的,不同的是,地热发电不像火力发电那样要有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它利用的是地热能,需要有载热体把地下的热能带到地面上来。目前能够利用的载热体,主要是地下的天然蒸汽和热水, 因此地热发电可分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
20世纪70年代初,我国各地涌现出大量的地热电站,如广东风顺、山东招远、辽宁熊岳、江西温汤等地,建于1977年的羊八井地热电站位于我国羊八井地热田,地热蒸汽温度高达172℃,是我国目前已探明的最大高温地热田。
目前,全球范围的地热发电每年大约以9%的速度增长,以此速度推测,到2020年,全球年地热发电量将达到3180亿千瓦时。我国要发展地热发电,还必须加大对地热资源的勘查,加强对地源热泵技术的研究。
三、新能源发电在中国的应用前景
目前,新能源发电在中国刚刚起步不久,其特点适应中国电力发展的需求与方向,在中国有着广阔的发展前景,具体体现在:
(1)新能源发电是中国发展可再生能源的有效形式。国家“十二五”规划将积极推动和鼓励可再生能源的发展作为中国的重点发展战略之一。一方面,充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义;另一方面,中国可再生能源的发展潜力十分巨大。然而,可再生能源容量小,功率不稳定,独立向负荷提供可靠供电的能力不强以及对电网造成波动,影响系统安全稳定的缺点将是其发展中的极大障碍。若能将负荷点附近的分布式能源发电技术、储能及电力电子控制技术等很好地结合起来构成微电网,则可再生能源,充分发挥其重要潜力。例如,对于中国未通电的偏远地区,充分利用当地风能、太阳能等新能源,设计合理的微电网结构,实现微电网供电,将是发挥中国资源优势,加快电力建设的重要举措。
(2)由新能源组成的微电网在提高中国电网的供电可靠性,改善电能质量方面具有重要作用。中国的经济已进入数字化时代,优质、可靠的电力供应是经济高速发展的重要保障。在大电网的脆弱性日益凸显的情况下,将地理位置接近的重要负荷组成微电网,设计合适的电路结构和控制,为这些负荷提供优质、可靠的电力,不仅可省去提高整体可靠性与电能质量所带来的不必要成本,还可以减少这些重要负荷的停电经济损失,吸引更多的高新技术在中国发展。
(3)微电网与大电网间灵活的并列运行方式可使微电网起到消峰填谷的作用,从而使整个电网的发电设备得以充分利用,实现经济运行。此外,对于中国已有的众多独立系统,在系统中加入基于电力电子技术的新能源并配以智能、灵活的控制方式,一方面可提高系统的智能化与自动化,另一方面也可为企业带来可观的经济效益。
四、结束语
总之,科学技术的不断发展促进了发电技术的进步,新能源在我国未来的应用中前景必将十分广阔,充分利用好各项电能资源有助于缓解国内用电危机,这对于实现社会经济可持续发展也具有重要的实际作用。
参考文献
[1] 赵异波.新能源发电技术的最新进展[J].电工技术, 2004.
篇2
关键词:新能源思路发电发展
Abstract: China is rich in new energy reserves, development of new energy power generation development form to protect environment, the transformation of the economic and the energy structure adjustment, is an important strategy for China's sustainable development. This paper analysis of the situation and facing the new energy development present situation, further elaborates the characteristics of new energy resources and the impact on the power system, and put forward the development of new energy power generation.
Keywords: new energy power development ideas
中图分类号:F426.61 文献标识码:A文章编号:
一、新能源开发现状及面临的形势
1、现状
(1)风能资源。我国风能资源调查结果显示,在东北、华北、西北和东南沿海地区风能资源开发量占全国风能资源总开发量的8 0 % ,陆地潜在风能资源开发量大约为23.8 亿 kW。
(2)生物质能资源。我国每年生物质原料资源的废弃物产出为4.74 亿 t,边际性土地年产出 有4.25 亿 t。
(3)海洋能资源。我国的波浪能资源量、潮汐能资源量、潮流能资源量和温差能资源量分别为1285 万 kW、1.1 亿 kW、1.4亿 kW和13.2 亿~14.8 亿 kW。
(4)地热能资源。我国地热可采储量占全球总采储量的7.9%,地热能资源发开后的发电潜力有582万 k W 。
(5)太阳能资源。太阳能辐射资源较多的地区有西部地区、高原地区、内陆地区以及比较干燥的地区。直接辐射资源比较丰富的地区有青海中部、西南以及蒙古西部。
经过不懈的努力,我国在新能源发电方面获得了较好的成绩。新能源发电也能促进了发电技术的进步。
2、面临的形势
首先,能源供给与能源需求之间的矛盾突出。由于我国人口数量多,导致化石能源资源人均占有量低,与他国家相比化石能资源发展形势比较严峻。我国与发达国家相比能源消费量比较低,能源需求发展空间大。随着我国经济的发展以及人民生活水平的提高,能源需求量必然会增加。新能源发电的发展,能降低化石能源的消耗,有利于我国调整能源的结构。
其次,生态环境保护压力增大。我国火电用煤消耗量较大,对环境造成了严重的污染。例如,二氧化硫导在空气中会形成酸雨、二氧化碳加速气候变暖。因此,新能源发电的开发与利用,必须要节能环保。
二、新能源资源的特点和对电力系统的影响
1、新能源资源的特点
风能资源丰富的地区主要有:新疆、甘肃和内蒙古等,、青海等太阳能资源比较丰富。但是在我国能源需求总量中东部和西部所占比例较大,由此可见,用新能源发电需要进行长距离的输送,能源的需求与能源资源呈明显的逆向分布。要想实现新能源资源的大范围利用,必须将其转化成电能才能进行输送。目前新能源资源丰富的地区需电量较少,只能通过长距离输送的方式才能到达中东地区。新能源资源的分布比较分散,新能源发电的特点主要表现为:波动性、间歇性、随机性。
2、对电力系统的影响
(1)对电力系统经济运行的影响。由于新能源发电的不确定性,在一定程度上增加了电力系统经济运行的难度和供电成本。同时为了保证供电系统的稳定运行和供电质量,需要加强电力系统的辅助服务。
(2)对电网安全稳定运行的影响。新能源发电在一定程度上改变了电力供应的模式,并对电网安全和稳定的运行产生了影响。
(3)对配电网产生的影响。由于新能源发电的分散性,所以发电容量比较小。分散式的新能源发电,增加了配电系统的不确定因素,对配电网产生了一定影响。
(4)对系统调度管理的要求。由于新能源发电的特点,对发电出力准确预测的要求变高了,同时对系统调度管理的要求也更高了,这就需要对电力系统加强建设。
三、新能源发电的发展思路探索
1、促进太阳能光伏发电的发展,示范推进太阳能热发电
太阳能光伏发电应应根据大规模集中开发输送与分散开发就地消纳并重的发展思路。可以在甘肃、、青海等地区进行太阳能光伏电站的建设;在上海、北京等地区开发建筑屋顶光伏发电项目;对于云南、、青海等偏僻的地区建设小型光伏电站项目,进而解决供电问题。太阳能热发电的主要发展思路是示范推进,在甘肃、新疆等荒芜的地区,进行太阳能热发电项目的建设。
2、积极有序发展风电
我国风电开发要实现分散与集中开发相结合,就必须有序的建设风电基地、增加对内陆分散风能资源的利用率,因地制宜建设中小型风电项目。同时还要进行海上风电项目的建设,在准备工作做好以后,通过示范项目总结出海上风电项
开发的经验和不足,进而提高海上风电开发技术,并有序的对沿海城市进行海上风电建设。通过海上风电项目的开发,推动风电产业的不断发展,进而提高风电产业的市场竞争力。
四、结论
目前的新能源发电处于起步的阶段,尤其是在我国缺少相关方面研究的情况下。总而言之,要理清我国能源补贴机制的情况,对现有的能源补贴种类深入研究,并进行科学合理的估算,为我国能源补贴机制的构建提供理论依据。进一步深化能源定价机制的改革,制定完善的能源补贴机制,优化我国能源结构。
【参考文献】
[1]周海波,李家坤.新能源发电技术的现状及应用前景分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2011(01).
[2]徐冬青.大力促进我国新能源的开发利用[J].市场周刊(理论研究),2009(10).
篇3
关键词:传统能源 节能环保 新型能源 协同发展
The research about the development strategy of China's traditional energy and new energy.
Songyuqiang Northeast Dianli University School of Energy and Power Engineering jilin province jilin city 132011
一、前 言
目前,由于温室效应的主要原因是利用传统能源排放出许许多多二氧化碳且传统能源不能够再生,我国加强了对新能源探索,努力发展可再生能源。在这种趋势下,让传统能源也“清洁起来”,使生产和消耗传统能源更为高效、干净,让低碳、绿色成为一种新的形势。
依据最新报导 ,国务院研究提出了对于气候变化的方案,决议到2020年我国国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。
因此,我国将全面深化改革传统能源,加大力度发展新型能源行业,加快核电发展,大力建设风电、生物质能和太阳能发电,努力做到传统能源与新型能源协同发展。
二、我国能源利用现状及发展目标
煤炭长久以来是我国的重要能源,我国目前利用较为普遍的是以煤炭为主的传统能源,由于我国的发展现状及科技水准,煤炭为主的传统能源作为主要能源在未来长时间是不会动摇的。落后的煤炭生产方式和消费模式,给环境带来的巨大压力。煤炭消费是造成北方雾霾天气的主要原因,也是二氧化碳排放的主要来源。如果这种情况继续下去,生态环境的保护将面临更大的压力。 在第十二个五年规划的目标是:中国的发电装机容量达到1463000000千瓦 。其中,水电301000000千瓦,抽水蓄能电站41000000千瓦,煤为928000000千瓦,核电43000000千瓦,天然气发电的功率为40000000千瓦,100000000千瓦的风力发电,太阳能发电5000000千瓦,生物质发电和其他5000000千瓦。
根据中电联“第十二个五年计划的初步测算,“925”末,我国能源发电的清洁能力在全国总发电量的比例将超过30% ,而水电、核电和风电将成为我国洁净能源的重要组成部分。2015,水电,风电,核电,太阳能,生物质能和其他可再生能源将有助于3.46吨标准煤。
进一步说,到“十二五”计划末,煤电占得比例降低到68%,燃气轮机占得比例为4%,水电占得比例为20%,核电占得比例为2%,新能源发电占得比例为6%。
三、我国新能源发展现状、问题与前景
1、 我国新能源发展的现状
当前,我国新能源成长速度快,使用比较多的新能源包括风能、生物质和太阳能。
我国太阳能热水器利用居世界第一,2006年,中国太阳能热水器年生产能力已超过18000000平方米,运算量达到90000000平方米。
我国光电产业近来发展较为迅速。2003年底,我国装机的太阳电池为5.5万kW,2005年底,我国自主生产的光电池为13.9万kW。2006年底光电产业在世界上排在第三位。
我国风力发电是我国发展最快的电力技术。仅2006年我国的风电装机容量就翻了一番。我国已经建成的风电场有100多个,2006年,风机新安装了1450台,装机总容量为1.3GW。
2、我国新能源发展的问题
(1)技术生产总体水平较低
中国一直以高端技术人才短缺的影响,整体技术水平在欧洲和美国的发达国家相比差距较大 。发达国家严密控制新能源关键技能,我国的大功率风机、生物质用的新型发电锅炉、以及全新的核电所用的汽轮机、锅炉等设备还大多依赖进口。
(2)成本跟传统能源相比偏高
新能源的最大障碍就是其高额的建设成本。由于技术的复杂性,规模小,新能源基础设施和单位投资成本一般高于传统能源,导致新能源产品也很难降低单位成本。
(3)产业投资回收期长
初始投资成本的新能源机组比传统的高能量,为投资者吸引投资和高风险的投资回收期长,需要更多的投资渠道 。当前,我国新能源建设项目基本还不能够计入财政预算。
3、我国新能源发展的前景
(1)国家大力支持发展新能源
我国为了优化国内能源利用结构,促进经济可持续发展,我国制定了可再生能源发出的电可以抢先并入电网、高价格收购、的政策。支持技术、资金、人才工程的建设。
(2)风能的前景
根据中国气象部门多年的统计数据显示,中国的风能资源总储量10m高度为3226000000千瓦,100 ~ 200W /米平均风能密度,终年可发电小时数为3000h~6000h, ,我国总计有2.53亿kW的真正可利用的风能资源,主要分布在新疆、甘肃、内蒙古北部到东北部地带以及东南沿海。十二五规划我国将加大风能开发力度。
(3)太阳能的前景
我国每年辐射的太阳能共计有33.58~85948.8J/m之间,我国的新疆、青海、内蒙古、、甘肃、宁夏、等地广泛应用光伏电池,总发电量达到2.9MW。中国的太阳能利用还处于起步阶段,有很大的发展空间。
(4)生物质能源的前景?
生物质包括柴林,经济林,用材林,农作物秸秆,林业加工剩余物和各种有机垃圾 。我国农村有着大量生物质资源。这些资源一般长久得不到利用,秸秆燃烧还污染环境。在能源发展战略的调整,世界上的国家,生物能源使用效率放在优先权,作为能源利用的一个重要课题 。
四、结论
传统能源和新型能源的协同发展是在当今社会低碳、环保、可持续发展的形式下必须要走的道路。在这一领域的发展潜力巨大,应重点支持,努力实现工业化的一个突破。但是,我们应该记得发展新能源不意味着传统能源的主导地位被取缔,当前在未来的数十年里,传统能源任然是主导的能源。因此,制定适合传统能源与新型能源协同发展的可持续发展战略,在国家的能源发展战略中依然扮演重要角色。■
参考文献[1]电力工业十二五规划,2012
[2][能源]电力行业分析报告,2009
篇4
中国可再生能源学会副理事长孟宪淦在接受《中国经济和信息化》记者专访时表示,新能源发展到当前阶段,遇到一些问题,但是不必过分悲观,要看到战略方向的前景,要抱有信心。在他看来,应当充分肯定当前新能源所取得的成绩,理顺管理体制,顺应市场规律,在“十二五”末将迎来拐点。
市场持续扩大
从全球来看,因德国和意大利的部分企业赶在上网电价补贴下调政策生效前安装,上半年光伏需求增长超过预期。2012年上半年全球光伏设备需求13.1GW,同比增长了46%。中国国内需求也大幅增加,“十二五”期间,我国光伏发电装机规划大大超过之前的估计,达到20GW。2012年上半年每公斤多晶硅的价格从30.5美元下降到23.6美元,降幅为22.6%。电池组件价格从年初的每瓦0.951美元降到当前的0.6美元。价格是发展可再生能源的重要制约因素,价格下降,就意味着市场扩大。“金太阳”工程就是一个典型的案例,因成本下降,原来计划1GW的装机规模,上调到1.7GW。按照当前的发展趋势来看,到“十二五”末,光伏每千瓦时的发电成本能够降到0.8元以下,用户侧平价上网成为可能。
截至上半年,我国并网风电达到5258万千瓦。2011年风电并网发电量732亿千瓦时。我国已取代美国成为世界第一风电大国。风电发展逐渐走向健康可持续,风电与电网的关系在逐渐融洽,电网对风电的消纳能力进一步增强,风电每千瓦时价格已经降到0.6元左右,并且还有进一步下降的空间。风电场建设趋于理性,从过去单纯“三北”风电基地逐渐向南发展,今年“三北”地区几乎没立项。
问题凸出
新能源发展到当前阶段,遇到的一些问题主要表现在企业管理体制和新能源行业自身情况两个层面。《可再生能源法》作为可再生能源行业的基本大法,对行业所涉及的问题都进行了规范。在管理体制层面,最为突出两个问题,一个是电网的问题,另一个是价格问题。这两个问题,都需要协调、统筹、指导、调控。现在缺乏一个权威的部门统筹协调包括产业和市场发展、布局、市场准入,及政府各个部门之间对开发利用可再生能源的管理协调问题。
新能源自身与常规电力相比,在技术经济性和电力系统适应性方面,还存在许多亟待解决的问题,突出表现在以下几方面。一是商品化仍是制约太阳能发电发展的主要因素。太阳能发电成本虽然已显著降低,但与常规能源发电相比,光伏发电的商品化程度仍然较低。目前光伏发电的成本是常规能源发电成本的3倍左右,截至2011年底,光伏发电累计装机只有350万千瓦,有统计的上网发电量9.14亿千瓦时,没有形成规模效应。商品化程度低是制约太阳能发电规模化发展的主要因素。二是并网运行管理成为制约新能源发展的关键因素。在电网接入和并网运行管理上,仍未建立与新能源发电相适应的电网接入和并网运行机制,制约了新能源的发展。三是新能源制造业亟待转型升级。我国新能源制造业产能扩张过快,国内应用市场培育不足,严重依赖国外市场,在国际市场需求增速下降和主要市场国家实行贸易保护主义后,产能过剩矛盾突出,企业经营压力普遍加大。光伏制造关键技术研发滞后,主要生产设备依赖进口,缺乏核心竞争力,许多企业生产规模小、技术水平不高,低劣产品扰乱市场和无序竞争现象时有发生,产业亟待整合和转型升级,行业管理需要加强。
解决途径
新兴产业在发展的初期急剧上升,到了峰顶,遇到一些问题,然后急剧下降。新能源大起大落,我们对此该有个正确的认识。虽然目前新能源面临一些困难,但是不必过分悲观,要看到战略方向的前景,要抱有信心。在新能源恢复到正常状况的时候,是逐渐稳步前进的开始。
当前风能和光伏相关制造企业都面临产能过剩的问题,按照市场规律,过剩只能收缩和调整,淘汰落后产能,没有淘汰就没有进步。在市场竞争中,一个不变的法则就是,优胜劣汰,市场中的优胜劣汰规律是任何人改变不了的。企业只有适应市场环境,增强核心竞争力,否则不惜残酷无情地被淘汰。目前国内多晶硅制造业企业80%已经停产,因为国内企业生产成本比国际市场高十几美元,甚至三四十美元。这个过程并不是新能源行业独有的问题,家电、汽车、计算机都经历了这个过程。只是新能源在短时间内大起大落,才受到广泛的关注。
我们要不断总结新能源当前出现的问题并分析原因。解决新能源当前存在的问题,应该从以下几方面着手。首先,完善促进新能源发展的市场机制。逐渐转变对国际市场的过度依赖,建立一个国内国际兼顾的市场环境,继续扩大国内市场需求。促进发电成本持续下降,建立并完善以市场竞争为基础的新能源发电国家补贴机制。其次,建立适应新能源发展的电力运行机制。调动地方政府、电网企业和电力用户的积极性,形成全方位推进新能源发展的格局。第三,从国家层面严格准入标准,规范市场准入机制。顺应市场发展趋势,遏制盲目扩张,对现有产能进行调整整合,使其发展适应市场需求。进一步加强投资管理,控制产能扩张,优化产业布局。加大投入,支持重点企业掌握核心技术,提升核心竞争力。加强光伏产品质量评定和检测认证管理,阻止低劣光伏产品进入市场。加强光伏产业市场监管,防止无序竞争等扰乱市场秩序的行为。
下半年,受制于德、意等国对光伏补贴的削减及欧美国家的“双反”调查,去年弃风严重挫伤风电投资积极性等消极因素影响,新能源企业下半年经营压力有进一步加剧的趋势。
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【关键词】太阳能光伏发电;光伏发电现状;光伏发电前景发展
1.太阳能光伏发电
1.1 太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电系统由太阳能电池阵、蓄电池、逆变器、负荷以及控制器等组成,以太阳能电池阵列为核心。太阳能电池阵分为平板式和聚光式。太阳能电池用半导体材料制成,当太阳光能投射到半导体上之后,半导体会吸收太阳光能进而激发出其内部的电子和正电荷,此时电荷的定向移动形成电流,半导体内有电流流过,称为“光伏效应”。目前应用较广的太阳能电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等,而近年来也出现了用硅以外的化合物材料如磷化铟、砷化镓等做成的太阳能电池。
1.2 太阳能光伏发电原理
太阳能光伏发电,是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式。可以说是当今太阳光发电的主流。太阳能光伏发电也即是太阳能电池发电。太阳能电池是利用半导体p—n结的光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件。由于单个太阳能电池不能作为电源使用,而要用若干片电池组成的电池阵进行发电。
2.光伏发电方式现状
2.1 光伏发电耗能
太阳能作为一种永久性资源,带来的经济效益是无可估量的。我国有着十分丰富的太阳能资源。据估算,陆地表面每年接收的太阳辐射能约为5×1019 kJ,约相当于1 700 亿t 标准煤的热值。和火力发电、水力发电、核能发电等发电方式不同,光伏发电依托太阳能得天独厚的自然存在,基本来源几乎不耗费任何经济成本。光伏发电中,因为应用到太阳能光伏发电系统即太阳能电池阵、蓄电池、逆变器、负荷以及控制器等组成的系统,因此发电方只需要付出硬件的经济成本即可利用太阳能资源进行光伏发电,以满足各个行业对电能日益增长的需求。
2.2 光伏发电的能效利用现状
2.2.1 光伏发电的能效利用状况
光伏发电的能源利用效率是指光伏发电过程中,付出的太阳能光伏发电系统投入所带来的经济产出量即发电量。用太阳能的转换效率来衡量光伏发电的能效利用状况。太阳电池的转换效率就是电池电功率和入射光功率的比值。由于电池板的不同,不同材料的能效利用率也不同。现有情况来看,单晶硅电池板的能效利用效率在18%左右(实验室可达到22%以上),多晶硅电池板的能效利用效率在16%左右(实验室可达到20%以上)。从此数据来看,光伏发电在能效利用状况上情况不是很理想,尽管每年的光伏发电装机量逐年递增,仍应该从能源利用效率上找出最根本的解决办法。
2.2.2 光伏发电能效利用存在的问题
第一,由于电池板硅片未达到规模生产、生产设备及工艺落后、部分原材料需要进口、硅片生产能力不足,需要外购硅片等原因太阳能电池成本偏高,硅片生产能力不足。光伏发电市场开发的主要障碍是太阳能电池的生产成本偏高。太阳能电池售价的高低是影响光伏发电系统价格的关键。如果中国太阳能电池行业在近期仍无较大进步的话,形势是不乐观的。
第二,硅片本身的成本问题。目前,太阳能电池的成本为整个系统成本的主要部分。降低硅材料的生产费用,是降低太阳电池成本的关键。多晶硅电池的材料成本比单晶硅电池的材料成本低,应作为研究的重点。可研究多晶硅材料制备的新技术、快速掺杂表面处理技术、提高硅片质量的新技术新工艺等。最大功率点跟踪控制技术的日益完善,也会为光伏发电提供更强的竞争实力。
第三,系统配套能力差。光伏发电的平衡系统包括:蓄电池、逆变器、控制器等)。由于尚未形成规模生产;缺乏统一的质量标准;没有权威的质量监测中心;成本高,质量差;产品开发跟不上市场需求等原因,中国在专用控制器、逆变器及专用直流灯具等方面的配套能力一直很差,中国在光伏发电系统部件水平以及光伏平衡系统的效率和成本方面与国外有着较大差距,应予以充分重视并及时改进。
第四,生产规模小。我国太阳电池制造厂的生产能力约为0.5~1兆瓦/年,比国外生产规模低一个多数量级。加之市场培育和发展迟缓,缺乏市场培育和开拓的支持政策、措施。使光伏发电的规模停留在小数量上。
3.光伏发电方式的未来发展趋势
3.1 国家政策下光伏发电前景展望
在未来,太阳能光伏发电、太阳能电池用硅锭/硅片以及高效低成本太阳能电池组件及系统控制部件的产业化成为可再生能源和新能源高技术产业化专项支持的重点领域之一。太阳能是洁净无污染的巨大能源,最大限度地开发利用太阳能将是人类新能源利用方面的科技发展方向。随着世界能源的日趋紧张和光伏发电技术的不断发展,廉价的非晶硅太阳电池的生产技术也日渐成熟。太阳能光伏发电技术非常契合国家新能源优化发电的举措,加之太阳能光伏发电的清洁、廉价等性能,未来光伏发电将呈现良好的发展态势。
3.2 光伏发电方式整体未来发展趋势
从技术的层面来说,将光能转化为电能的光伏发电技术是一项非常重要的技术手段。它能够实现人类向可持续的能源系统转变。相对而言,目前这项技术的发展还处在初期阶段,到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率,会成为更加可行的电力供应者。随着科技发展,行业内预计2030年以后发电成本会继续降低。一些技术如晶体硅、薄膜以及一些新光伏发电系统材料将会在市场上大量涌现。如果这些新举措得以成功实施,模块的转换效率将进一步提高。最终,光伏模块的转换效率将达到30%~50%,从而使太阳辐射能量可以高效的利用。安装在阳光充足地区的1m2最高效的光伏模块每年将发电1000kWh。
从应用领域来看,由于之前的光伏发电市场主要是在通信领域和边远地区。在国家和行业大力提倡光伏发电措施下,应用的范围可以随着光伏发电系统成本的降低,将向光伏水泵,海岛,工业领域以及屋顶发电系统发展。而随着常规电力日趋紧张,光伏发电必然向公共电力规模发展,屋顶光伏发电系统,大型独立光伏电站(100kW以上),中心并网电站(100kW到1MW级电站)以及大型风光互补电站必然会在公共电力中占到更大的份额。电动汽车的发展也会给光伏发电带来新的机会,如汽车空调、太阳能快速充电系统以及光伏制氢系统等。在更远的将来,光伏发电有可能得到像沙漠电站甚至宇宙发电等更大规模的应用。
3.3 光伏发电方式在建筑构件上的重要应用
我国的太阳能资源相当丰富,且分布范围较广,太阳能光伏发电的发展潜力巨大。我国的建筑物能耗约占全国能源消费总量的28%,将太阳能光伏发电系统与建筑相结合,提供建筑物自身用电需求,实现建筑物零能耗,可以大大改变我国建筑物高耗能的现状。目前,我国政府已把太阳能光伏发电列入《中国21世纪议程》,这将推动我国光伏发电技术的应用和发展,扩大光伏发电在建筑中的应用规模。光伏发电与建筑相结合的工程非常具有开拓性。在相关部门加强推广应用太阳能、制定相关政策和积极扶植,建筑部门加快太阳能利用的措施下,光伏发电与建筑物构件相结合,有效地利用太阳能光伏发电能量,满足建筑物对电能等能源的需求,减少国家支柱发电手段的负担,使能源利用效率最大化。
4.结束语
进入21世纪以来,在能源短缺与需求增加的双重制约下,能源问题不仅表现在常规能源的匮乏不足,同样化石能源的开发利用带来了一系列环境问题。而国家要能源问题,实现可持续发展,要依靠科技进步开发利用可再生洁净能源。太阳能其独具的优势是国家大力发展的必要前提。充分利用太阳能光伏发电,必将有效节约能源,而太阳能资源也将成为世界范围内的主导能源。
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篇6
1.1面对当今国际社会严峻的能源形势,中国政府高度重视新能源的开发利用,把加快发展可再生能源作为“十一五”时期能源发展的一项重要任务。
我国新能源产业目前呈现良好的发展前景,预计到2015年所规划的新能源提供的电力、热水和燃气终端能源产品的总量将达到4300万吨标准煤,并将直接拉动相关行业的发展,带来明显的环境效益。
国家电网公司党组成员、副总经理舒印彪指出:“从世界各国应对气候变化的行动中,我们不难发现,这一轮以发展新能源为主题的能源革命,是以电力为中心的,电网是推进新能源发展的关键环节。”并认为,发展新能源,对于优化能源结构、增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进我国经济社会可持续发展等,具有十分重要的意义。
1.2新能源的发展现状有机遇更有挑战,技术与经济问题并存。
1.2.1就风电而言,我国规划的风电基地所在地区电网规模偏小,需要依托更高电压等级、大规模远距离输送因而由此带来了复杂的电网技术和经济问题。
1.2.2大规模发展风力发电,使我们不得不面对系统调峰调频问题。目前,我国平均峰谷差约为30%,部分地区达40%,未来还有可能进一步加大;而系统调峰主要依靠煤电。新能源的大规模开发,将使得系统调峰面临更加严峻的考验。
1.2.3太阳能发电技术的发展也亟待社会的支持。以天和家园太阳能试点工程为例,若要收回投资成本,则每千瓦时上网电价应高于3元,远远高于煤电的上网电价;如按现行居民用电价计算,收回投资成本需100年以上。
1.2.4虽然我国光伏产业产品组装能力跻身世界前三,但晶体硅提纯、铸锭切片、逆变控制等核心技术却被国外垄断。中国的光伏产业“两头在外”知识产权掌握度不高,实质上是受制于国外研发企业为其“代工”。
2新能源发展的技术与经济问题产生根源
虽然我国新能源的发展形势总体上良好,但其事业起步晚、发展快,相关政策法规不够完善,标准体系不够健全,与电网及其他电源的发展不够协调。
2.1我国新能源开发缺乏统一规划,无序开发甚至开发过度。国务院2007年6月审议通过的《可再生能源中长期发展规划》中提出到2020年建成风电3000万千瓦的发展目标,而目前规划的风电装机容量却已达12000万千瓦,过于迅猛的势头不利于其发展的可持续性。2.2行业标准不完善问题日渐凸显,并严重制约新能源发展。我国现行的《风电场接入电力系统技术规定》为指导性要求,不作强制执行要求,且对电网的调峰调频能力、低电压穿越能力等标准不严明,不能满足新能源大规模开发的要求。
2.3政府相关政策不够完善,社会支持力度不够或无力支持。例如,我国一些地区电网电源结构单一、调峰手段有限,要保证新能源电量全额收购,需要付出很大代价,既不经济,也不安全。此外,金融危机对以外向型为主的阳光能源影响很大,政府在此方面却没有予以大力扶持,光伏产业近几月出现开工不足。
2.4对新能源送出及辅助服务的激励政策、电价审批和项目管理、新能源电厂的新型管理机制等,均亟待加强,这在一定程度上造成新能源为电网接纳的困难。
3社会各界支持将给新能源插上腾飞的翅膀
我国2006年1月1日开始实施的《可再生能源法》及其实施细则都给新能源产业发展提供了强大的政策支持。
在当前形势下,我国社会各界给予了新能源发展很大的帮助支持,2009年上半年的《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》及相关补贴政策是政府开始关注该产业的积极信号;降低太阳能电池的成本和出台相应的激励政策,则是我国发展太阳能发电产业的两大推手。
国家电网公司采取积极有效措施,创造网络条件,保障风电接入。截至2009年6月底,公司经营区域内923万千瓦风电装机全部顺利接入电网;国家电网公司还做到了全额收购,按时付费。2007年,国家电网收购风电上网电量50亿千瓦时,2008年达到101.3亿千瓦时,同比增长103%。2009年上半年,在金融危机严重影响用电量的情况下,仍然收购新能源上网电量128亿千瓦时,同比增长105%。
在国家政策激励下,我国太阳能光伏企业在以长三角地区为代表的全国各地崛起,并于2006年发起成立了“中华全国工商业联合会新能源商会”,并建立了自有网站中华新能源网。
上海市计划2006年到2015年安装10万套太阳能屋顶发电系统,使其太阳能年发电能力达到3.3亿千瓦时。浙江省慈溪市农业科技园区太阳能道路照明系统也已建。昆明等市也已经加入“十城千辆”节能与新能源汽车示范工程。
2008年9月,国家电网公司召开了风电发展与并网会议,对支持风电发展的工作进行了安排和部署。科技部、国家发展改革委等部门也积极主办“2009中国国际节能减排和新能源科技高层论坛”,并邀请了包括诺贝尔奖得主的千余人参与。
新能源发电的前景犹然光明,但是对于共建和谐社会,民众和相关企业的新能源意识、参与行动更加重要。2005年,上海市就推出了“绿色电力机制”,由个人和单位自愿认购绿色电能,定价比常规电价高0.53元/千瓦时。
4大力发展新能源有助于共建和谐社会
大力发展新能源如太阳能、风能、核能、生物质能可以解决许多社会问题,有助于共建和谐社会。
4.1大力发展新能源可以解决能源危机、缓解运输紧张局面。即使新能源短期内难以占据能源市场的主要份额,但却可以很大程度减轻用电压力,也可以很大程度上减轻电煤紧张的局面,不会出现为了抢运电煤中断其他货物的运输造成的运输紧张。4.2大力发展新能源有利于节能减排,保护环境。新能源的迅速崛起将使人们对化石能源需求一定程度上减少,小煤窑的开采就会减少,对周边环境的影响也会降低。火力发电对大气的污染也会减轻。
4.3大力发展新能源可以减低通货膨胀。新能源作为能源的重要提供者后,对传统能源如煤、石油的需求就会大幅降低,煤和石油的紧缺情况会得到改善;一旦煤的价格下降,电力的价格就会下降,工业产品价格就会下降,随之许多生产资料和生活资料价格也可能下降。
4.4就目前来讲,大力发展新能源可以拉动内需,刺激经济增长。
5结语
新能源的世纪已经拉开帷幕,新能源的未来发展无可限量。让我们快马加鞭,全力推动新能源产业又好又快发展。
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篇7
关键词:光伏发电;优点;综合管理
随着改革开放的不断深入,我国经济高速增长,依托能源的发展模式导致传统能源被快速消耗,同时也带来了严重的环境问题。为了减少环境的污染,保证能源的可持续利用,就必须改变现有的能源结构,重视新能源的开发和利用。从长远发展的角度看,可再生资源是人类未来的主要能源来源,因此,世界上很多国家都开始重视太阳能等新能源的开发利用。在这些可再生资源中,光伏发电的发展速度最快,而太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。世界各国都非常重视太阳能光伏产业的发展,我国拥有丰富的太阳能资源,对太阳能的开采具有很大的优势,因此,太阳能光伏发电成为我国开发新能源的重要内容。本文对光伏发电的优势尽心分析,并提出其综合管理的对策。
1 光伏发电的优势
相比较传统的发电方式,光伏发电具有无噪声、无污染的特点,其发电过哦成不需要消耗燃料也不需要进行机械操作,并且不会产生任何气体。此外,太阳能资源不受地域的限制,分布广泛且可以无限使用。因此,光伏发电是一种新型的可持续能源利用方式,其主要优点如下:1、光伏发电依靠的是取之不尽、用之不竭的太阳能,只要有光照的地方,就可以进行光伏发电,不受地理位置的影响。 2、太阳能资源随处可得,利用光伏发电可以考虑就近原则,不需要长距离的输送,造成电能的损失,节约了输电成本。这使得西部一些偏远地区的配电成为可能。3、光伏发电是直接的光子向电子的转换,没有中间的消耗燃料和机械运动,因此不存在机械磨损,从热力学的角度分析,光伏发电的效率将会很高,开发潜力巨大。 同时,光伏发电污染空气,不产生噪声,不会受到能源危机的影响,是绿色可再生资源。4、太阳能光伏发电过程不需要冷却水,可以在荒漠上使用,光伏发电还可以很方便的跟建筑物结合在一起,不需要浪费土地资源。 5、太阳能光伏发电不用进行机械操作,运行起来安全可靠,不需要有人值守,可以大大的降低维护成本。6、光伏发电系统稳定,组件使用寿命较长,一般在30年左右。 7、、光伏发电所需要的组件结构简单,重量较轻,体积不大,方便运输和安装。光伏发电系统建设周期短,可以大大的降低安装成本。
2 光伏发电生产的综合管理对策
2.1 转换观念,积极占领太阳能光伏发电资源
光伏发电生产对太阳能的要求很高,因此,光伏企业必须转变发展观念,将视角投向一些虽地处偏僻,但太阳光照充足的地区,积极的利用国家西部开发等政策,开拓西部市场,根据不同地区的特点系统规划,大力开发光伏发电厂。
2.2 加强光发电生产的内部控制
为了更好的规避市场风险,光伏发电企业应该设置内部审计机构。加强对光伏发电生产企业内部会计控制的审核与监督,及时的发现企业内部管理中存在的问题和漏洞,对于检查出来的新问题、新情况以及企业内部控制中的薄弱环节,及时的进行修正,保证内部控制制度的完善和有效;对企业的各个部门和人员进行定期考核和监督,对于检查出来的问题严惩不贷,坚决排查企业管理中人员存在的不利因素。这样可以更好的促进风险防范的效果。随着市场经济的不断发展,市场竞争日趋激烈,企业唯有发展才能立于不败之地。光伏发电企业必须规范发展战略,加强财务风险控制的意识。不仅要注重企业的规模,更应该保证企业的管理,只有做到以上各项工作,才能科学的规划,促进光伏发电企业的稳定发展。
2.3 引进人才,科学发展
光伏发电企业的管理必须依靠高素质人才,因此,为了确保光伏发电生产的安全稳定,就必须引进具有先进管理经验和管理理念的人才,制定一套安全的生产监督机制,保证光伏发电的生产安全。此外,光伏企业的竞争是高科技的竞争,必须加强对新材料的开发利用,保证光伏发电生产的安全和效率。
3 结语
随着光伏科技的不断发展,光伏发电生产成为传统发电模式的重大突破。其具有环保、节能、可再生等优点,具有很大的市场前景。因此,光伏企业应该转变观念,占领光伏发电资源,加强企业内部控制,引进人才,科学发展,促进光伏发电的开发与利用。
参考文献
篇8
目前,全世界面临着日益严重的能源危机,人类所能利用的主要能源包括传统能源和新能源两大类.我国用于发电的传统能源主要是煤,新能源主要指像太阳能、风能、潮汐能这样可再生能源.新能源在我国有着非常丰富的资源,洁净环保,最重要的是可以再生,并能替代现有很多常规性能源,且有良好的应用前景.太阳能是人类最有希望的能源之一,太阳能技术也被多数科研院校以及相关部门列为重要的研究课题.应用太阳能发电的光伏技术是目前研究的热点之一.目前光伏产业正在加速发展,在建筑领域开始受到关注,并得到应用.世界上许多国家和地区开始大规模地利用太阳能光伏系统为建筑提供电能.
1国内外研究现状
1839年,太阳能光伏发电拉开了发展序幕,这要归功于发展硒元素光伏效应的第一人———法国科学家贝克勒尔.在全世界范围内,欧洲国家最重视太阳能光伏技术的研究和开发,其技术水平也走在了世界的前列.各个欧盟成员国在太阳能技术的研发、应用和推广上都付出了努力并取得了较大成功.到2007年11月,整个欧盟地区太阳能光伏发电的总装机容量已达到了4.5GW,欧盟地区即成为世界光伏发电的主要地区,其光伏发电装机总容量已经接近全球的一半.在美国,建筑物的用电量占全国总用电量的2/3,美国政府在经济上采取了有效措施,投入了大量费用研究太阳能光伏技术,为了鼓励这一重点项目的推广,国会批准了对太阳能光伏系统减税的法案,同时制定了一系列的政策.在太阳能光伏建筑的研究、产品的开发应用和材料等方面得到迅猛发展,已处于世界领先水平.亚洲地区纬度跨越较大,各个国家经济技术水平发展不平衡,太阳能光伏技术较为成熟的地区主要集中在日本和韩国等经济发达国家和地区,其中,日本光伏技术的发展最好.日本属于能源消耗和进口大国,其能源消耗的80%依赖于进口,因此非常注重太阳能等可再生能源技术的发展[1].截止到2004年,日本光伏累计安装量达1100MW.总之,太阳能光伏技术在全球主要经济发达的国家和地区已得到了广泛的发展和应用,一些发达国家制订了从2010年到2030年光伏发电的发展计划。近年来,我国的能源建设和发展也取得了巨大的成就,尤其进入21世纪,国家对新能源和可再生能源在建筑领域的应用十分重视,并大力提倡[2].建筑领域能源消耗巨大,为了更好地节约能源,在太阳能光伏产品的研发上,我国现已成为世界上太阳能光伏产品的第一大生产国.但仍需清醒地看到我国太阳能光伏产业存在的问题,关键技术主要依靠国外引进,自主研发和创新能力相对薄弱,产业规模发展迅速但产业链发展不够均衡,国内市场尚待培育和发展.太阳能资源分布图(兆焦耳/平方米•年)≥9250(高,High)755058505000<4150(低,Low)
2太阳能光伏技术的相关问题
太阳蕴藏着的巨大能量是地球上包括人类在内的所有生物赖以生存的条件,太阳向周边辐射能量,而影响太阳能辐射的主要因素包括大气条件和地球相对于太阳位置附近的障碍物等,地球表面包裹着由空气分子、水滴、尘埃、云层等组成的大气层.地球到太阳的距离和地轴的倾斜同样对太阳辐射的能量有影响,每年的6~8月,北半球处于夏季时,地球轴的倾斜式的北半球朝向太阳倾斜,而在冬季由于地球轴的倾斜式北半球远离太阳,因此,在夏季和冬季两个季节太阳辐射的能量差别很大[3].同时,地形、地貌以及障碍物同样对太阳辐射能量具有重要的影响.按照全年日照时数、年辐射量、接受太阳能辐射量大小角度可以把我国大致分为五类地区.一类地区:全年日照时数为3200h~3300h,年辐射量在670×104KL/cm2~837×104KL/cm2,从分布图可以看出甘肃、宁夏、新疆等地区属于该地区;二类地区:全年日照时数为3000h~3200h,年辐射量在586×104KL/cm2~670×104KL/cm2,从分布图可以看出山西北部、河北西北部、宁夏南部、内蒙古南部属于该地区;三类地区:全年日照时数为2200h~3000h,年辐射量在502×104KL/cm2~586×104KL/cm2,从分布图可以看出山东省、河南省、安徽、辽宁、吉林等地区属于该地区;四类地区:全年日照时数为1400h~2200h,年辐射量在419×104KL/cm2~502×104KL/cm2,从分布图可以看出福建、浙江和广东属于该地区;五类地区:全年日照时数为1000h~1400h,年辐射量在335×104KL/cm2~419×104KL/cm2,从分布图可以看出四川和贵州属于该地区.由此可见,我国太阳能资源比较丰富的是一~三类地区,相对较差的是四、五类地区.太阳能光伏发电的基本原理如下:当太阳投射到电池上面时,内部产生自由的电子—空穴对,自由电子被p-n结扫向n区,空穴被扫向p区,在p-n结两端形成电压,当我们用金属线将太阳能电池的正极和负极与负载相连时,外电路就形成了电流[4](见图2).在设计过程中,为了提高光电转换效率,保证一定的输出功率,将由多个电池片串联组成的光伏组件进行串联,形成光伏阵列.由于太阳的光照强度不稳定,随时间变化明显,光伏发电系统受太阳光照强度不稳定,随时间变化明显,光伏发电系统受太阳光照强度变化而变化,并且产生的为直流电,为了进行直流到交流的转换必须加入逆变装置,同时加入相应的控制装置,在光伏阵列吸收太阳能光照后,便可得到稳定可靠可供使用的交流电.
3太阳能光伏发电技术在建筑领域的应用
在建筑领域,很多能源是有限的、不可再生;而且会产生大量废弃物,污染环境,破坏生态平衡.如果将太阳能光伏技术应用到建筑领域,就可以替代或减少有限的、不可再生的能源消耗,减少废弃物的排放,防止大气污染,进而保护生态环境,同时也能够在边远地区和能源匮乏地区解决基本生活用电需求和减少生态环境破坏,提高居民房屋居住的舒适度、生活品质和建筑本身的科技含量.目前,太阳能光伏技术也广泛应用在通信及工业应用上的微波中继站及卫星通信和卫星电视等系统;在建筑领域主要用于光伏照明等方面.据相关资料显示,应用到建筑领域比较多的是离网光伏发电系统,该系统是根据太阳能光伏发电系统与公共电网连接方式的不同所划分的领域之一,这种系统可以独立供电,而且可以与风力发电系统相结合,为建筑照明和环境照明提供电力.
4结语
篇9
摘 要 近些年来气候变化问题受到了人们的广泛关注,低碳经济的概念应运而生。电力行业对能源的消耗比较多,因此电力行业在低碳经济中具有重要的地位。风能发电作为一种具有很大发展潜能的发电技术虽然在发展过程中面临着一些挑战,但在低碳经济时代零碳排放的风能发电具有广阔的前景。
关键词 低碳经济 风能发电 清洁能源
一、我国在低碳经济时代面临的机遇与挑战
经过改革开放三十年我国的经济取得了突飞猛进的发展。经过30多年的快速发展之后我国传统的高能耗、高污染的粗放型经济增长模式所带来的环境污染的后果日益严重,随之低能耗、低污染、低排放的低碳经济发展模式被日益提上日程。
我国正处于快速工业化和城市化进程中,不可避免地要消费大量能源和资源,因此未来经济发展需要较大的能源需求和温室气体排放空间。我国是世界碳排放大国,虽然改革开放以来我国的GDP呈快速增长的趋势,但是与此同时我国的二氧化碳的排放量也在快速增长。对于我国来说发展低碳经济是一个巨大的挑战。国务院已提出要把单位国内生产总值二氧化碳排放指标纳入国民经济和社会发展规划并作为约束性目标的要求,发展改革委也于今年二月承诺将组织编制2005年和2008年温室气体排放清单,这将有利于增强我国温室气体排放清单的完整、准确性。
低碳经济给我们带来挑战的同时,也是我国实现新一轮经济发展的巨大机遇。减少二氧化碳的排放量,是我国乃至世界实现可持续发展的必由之路。从长远来看,发展低碳经济符合我国建设“两型社会”的要求,与我国落实节能减排目标和实现可持续发展具有一致性。
二、风能发电在低碳经济中的地位
2009年12月14日,国际风能理事会在哥本哈根气候变化大会上表示,风能发电对于实现碳减排的潜力巨大,发达国家当前减排承诺的相当大一部分只靠风能发电就能够实现。据该理事会测算,到2020年全球风能发电规模将达到2600万亿瓦时,相当于减排15亿吨二氧化碳。按照发达国家目前提出的减排指标,风能单一行业的减排就相当于发达国家承诺总体减排量的42%到65%。我国国家发改委能源研究所副所长李俊峰指出,2009年我国的新增风能发电已经占到世界第一,到2020年我国风能发电能力按计划将达到1.5亿千瓦,而我国总体风能发电潜力为10亿千瓦,风能发电对于我国减排目标的实现具有重要意义。当前,风能发电已成为除水能外,技术最为成熟、最具大规模商业开发条件的发电方式。由此可以看出风能已经在世界环保中扮演着重要角色。作为一种可再生的新能源,风能不仅清洁无污染,而且不会产生辐射、二氧化碳公害。因此我认为风能这种发电方式必将在低碳经济时代具有巨大潜能。
三、我国风能发电的前景
低碳经济的提出为风能发电带来了广阔的发展空间,风能发电市场正在世界范围内迅速发展。2007年全球风能装机总量为9万兆瓦,2008年全球风能发电增长28.8%,2008年底全球累计风电装机容量已超过了12.08万兆瓦。我国风能发电行业的发展前景也十分广阔,我国的风能发电企业也正在国家“建设大基地,融入大电网”的政策指导下积极有序的推进风电项目建设。预计未来很长一段时间我国的风能发电行业都将保持高速发展,盈利能力也将随着技术的成熟稳步提升。2010年全国累计风电装机容量有望突破2000万千瓦,提前实现2020年的规划目标。
从目前及相当长的时间来看,投资于风电项目是一个非常好的投资选择。由于风能发电是一种零碳排放的发展方式,符合我国低碳经济的发展要求,有利于节能减排。除此之外政府还给予了许多的优惠政策,在风电投资企业比较关心的电价问题上政府设定了特许电价和地区指导性电价两种电价,对风能发电企业来讲是十分有利的。在风能发电企业的筹资和技术开发等方面政府也给了很大的支持。因此相对来讲风能发电是一个相对来说风险较小的行业。总体来讲随着低碳经济时代的到来和风能发电技术的日益完善,在政府的政策支持和企业的自身努力之下风能发电在我国的发展前景是十分广阔的。
四、我国风能发电面临的挑战
虽然风能发电有着很好的发展前景,但也面临着一些挑战。由于我国风电产业化刚刚起步,大型风电场并网技术存在着很大的缺陷,运行管理也尚无成熟经验。
长期以来,我国电网系统的建设主要是与火电和水电的发展相适应的,而风力发电的发展将对电网系统的结构提出新的要求,尤其是电网的接入问题,已经成为制约风力发电发展的瓶颈问题。由于风电具有随机性和间歇性,并网风电将对系统电压、频率和稳定性会产生一定的影响。随着大规模风电接入电网风电对电力系统安全运行的影响将更加突出。由于风能资源丰富地区大多都是经济不发达地区,目前很多地方电网还没有覆盖到。因此,国家应统筹规划电网系统,以适应我国大规模风力发电发展需要。
此外,中国的风能资源虽然丰富,但目前所掌握的储量和分布资料是粗略估计的,难以满足风力发电开发的要求。因此需要进一步做好风力发电开发的前期工作,如:建立正常的风力发电开发前期工作经费渠道;加强风力发电场风能资源测量、评估,以及风力发电场的工程规划和勘测设计等前期工作。
五、结论
我认为在我国发展风力发电的过程中首先要加强相关方面法律法规的建设,以保证投资人的合理回报。其次要加强与国外合作,以便更好更快的发展我国的风能发电技术。最后国家应加大这方面的资金投入和政策支持以保证我国风能发电的健康发展。
展望未来随着风能发电的日益成熟,风电机组制造成本的不断降低,化石燃料的逐步减少及其开采成本的增加,将使风电渐具市场竞争力。因此在低碳经济时代环境保护问题已引起世界各国重视之时,风能发电的发展前景将是十分巨大的。
参考文献:
[1]龚艳.风能发电:最具开发潜力的新能源.沪港经济.2010(3):40-41.
篇10
光热发电正在成为新能源领域投资的热点。
“光热发电就是下一个新能源投资的蓝海。”5月10日,科技部863太阳能热发电项目总体组组长、中国科学院电工研究所研究员王志峰告诉记者。
当天,“十二五”战略性新兴产业发展重点咨询研究项目――新能源产业课题组项目会议在中国工程院进行,光热发电作为重点被要求详细陈述。
“从去年9月到今年年初,(中国)光热发电项目又增加了3GW(300万千瓦)。”在会议间歇,国家能源专家咨询委员会的一位专家说,这些项目都已经完成了项目建议书,这还不包括几大电力巨头私下里运作并未公开的项目。“一旦特许权招标后,这些项目都将浮出水面。”
“(内蒙古5万千瓦光热发电项目特许权招标)应该是在5月底或6月初。”国家能源局可再生能源处一位人士告诉《财经国家周刊》,这是中国首次对光热发电项目进行特许权招投标,“意向性接触的企业非常多。”
“这(特许权招标)不仅将引起光热发电行业的觉醒,而是整个热发电产业链的觉醒。”王志峰说,连带着包括电力企业、设备制造企业、银行、投资商都在觉醒,“咨询(光热发电)的太多了,我一天要接待好几拨人。”
光热的春天
在默默无闻了许多年后,光热发电正在成为新能源领域的主角。
在此之前,太阳能发电主要是以光伏发电的形式出现,即利用太阳能电池,将光能直接转变为电能。国际太阳能学会(ISES)的统计数据显示,仅2009年一年,全球光伏发电的装机容量就突破600万千瓦。
和光伏发电相比,光热发电是通过大规模采光镜面阵列采集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽带动传统的汽轮发电机,从而产生电能。ISES的数据显示,截至2009年年底,全球已并网的光热电站装机容量约70万千瓦。
“光热比光伏迟缓的主要原因是受技术层面的影响。”ISES常务理事长克里斯汀・霍恩斯坦告诉《财经国家周刊》,电站的大规模集成技术影响了光热电站的大规模发展。
根据光热发电理论,光热发电站白天采光热后除直接驱动汽轮极发电外,同时还将部分热量存储于巨型蓄热系统中,晚间可以利用蓄热发电。
“相关的课题一直在研究进行,目前还都处于实验室阶段,大规模应用于电力系统还需要时间。”国务院参事、国家能源专家咨询委员会主任徐锭明说。
即便如此,光热发电仍被看作“拯救地球”的能源。
“首先是光热和火电一样通过汽轮机发电,所以比光伏、风电更有利于电网系统的稳定;其次是避免了光伏发电中昂贵的硅晶光电转换,节约了成本、避免了污染。”克里斯汀・霍恩斯坦说,目前全世界拟建的光热发电站总装机容量为1200多万千瓦。
实际上,欧美各国已经开始将光热发电作为未来替代传统能源的主导选择。
2009年7月,欧洲各国联合启动“欧洲沙漠行动”,各国政府和企业计划在未来10年内投资4000亿欧元,在撒哈拉沙漠地区建立庞大的光热电站,该项目至少将满足全欧洲15%的电力需求。
“光热发电将成为新能源领域最重要的能源,甚至在将来可以作为我国份额最大的主导能源。”5月12日,前述国家能源专家咨询委员会专家说,在国外已经相继启动大规模的光热发电基地的背景下,中国也正在进行光电基地的可行性研究。
“光热发电一旦启动,其发展速度和未来的前景都是光伏难以比拟的。”皇明太阳能集团董事长黄鸣告诉《财经国家周刊》,很多国家和地区已经开始鼓励光热、限制光伏。美国加利福尼亚州的规划要求,到2030年,光热发电与光伏发电的装机比例为4:1。
“‘十二五’(2011年~2015年)期间,光热将获得一个爆发式的发展。”前述国家能源专家咨询委员会的专家说。
电力巨头闻风而动
嗅觉灵敏的电力巨头早已闻风而动。
“各大电力集团已经开始圈地(光热发电)了。”中国电力科学院的一位光热发电专家告诉《财经国家周刊》,光热发电对资源的要求比较高,要有便宜的土地、便宜的水源、丰富的光照,而且地势比较平坦。“全国适宜发展光热的资源也是有限的,谁先上项目这土地就给谁,大家自然蜂拥而上。”
“几乎就是近半年的事,三四个GW的项目就冒出来了。”国家科技部太阳能光热产业技术创新战略联盟理事会负责人说,3年前,五大电力集团中只有华电跟随中科院做一个示范性项目,“其他电力企业根本就没接触光热。”
华电集团一直是在光热发电领域走得最早、最快的电力巨头。
2007年,国家在北京延庆启动1兆瓦光热发电示范项目,随后,华电集团开始积极布局,目前已经在河北廊坊、甘肃嘉峪关、新疆格尔木等地开展光热发电前期工作。
2009年12月17日,华电新能源公司与澳大利亚雄狮国际签署合作协议,双方准备在格尔木市携手开发100万千瓦光热发电项目。
一个月后,2010年1月5日,华电新能源公司又与嘉峪关市签署总额超过260亿元的战略合作协议,其中就包括在该市发展光热发电。
前述中国电力科学院的专家告诉《财经国家周刊》,目前各大发电集团都有自己的光热发电示范项目,“虽然只是小型示范项目,不过(发电集团)都预留了大量后续扩建的土地。”
有参与国电集团新疆吐鲁番光热发电的人士告诉《财经国家周刊》,国电吐鲁番光热项目目前仅仅为100千瓦,“圈地怎么也有几千亩,就是为了将来的大规模扩张。”
“光伏是单个的成本高,大片的成本也高;而光热是小规模的成本高,但只要规模大,几十兆瓦、几百兆瓦甚至上GW成本就低。”黄鸣说,电力企业必须在示范项目的基础上扩大规模,这是降低成本的必然选择。
“如果建设一个100万千瓦的光热电站,其前期投资基本可以控制在15000元~20000元/千瓦,那么上网电价大概在七八毛钱(每度)。”前述太阳能光热产业技术创新战略联盟负责人说,这比敦煌的光伏项目1.09元/度的电价更具优势。
在成本因素和“占地为王”思想的支配下,电力企业都在示范项目的基础上囤积了大量后续扩建的土地。
“我们可沿着青藏、青新公路布置太阳能采光镜面阵列。”华电新能源相关负责人告诉《财经国家周刊》,西部很多地方公路两侧均是沙漠,“想排多少都行。”
“用8万平方公里戈壁(光热发电)产生的电量,可以等同于中国2008年全年的发电量。”王志峰说,中国现有沙漠戈壁130多万平方公里,中科院电工所的调研显示,“超过30万平方公里的沙漠戈壁适宜光热发电。”
越来越多的电力企业也将目光瞄准西部,进入2010年,除五大电力集团外,天威保变(600550.SH)、美国eSolar等企业也先后宣布进军光热发电。
“(光热发电的)圈地热潮才刚刚开始呢,今后两三年会达到顶峰。”前述国家能源专家咨询委员会的专家告诉《财经国家周刊》。
设备商抢占机会
新的产业给设备制造企业带来了巨大商机,而大量企业正试图分享这一诱人的“蛋糕”。
“光热发电在未来一两年再增加四五兆瓦不成问题,这些电站涉及的投资绝对不少于1000亿元。”北京江海泰克新能源公司总经理余讯说。而在可以预见的未来,光热发电的“蛋糕”无疑将更加庞大。
“我们也感觉到很紧迫,机会很大,我们现在准备大力扩展实验室。”黄鸣表示,皇明集团是全世界唯一可以生产光热发电核心钢管的企业,“我们的生产能力不大,只有几万米。”
和感觉紧迫的皇明集团一样,中国众多的太阳能企业也纷纷加入光热发电的研发。
“不能说5000多家太阳能企业都在做光热,但起码大家都有这个想法。”中国太阳能热利用专业委员会的一位负责人告诉《财经国家周刊》,很多企业已经制造出半公开的样品。
“光热发电属于高技术产业,如果像热水器一样泛滥,这绝对不是好事。”他说。
一方面是科研企业抓紧研发,另一方面则是投资商积极切入。
“我们(和皇明集团)已经达成意向,准备成立皇明太阳能发电公司。”5月11日,北京江海泰克投资公司一位负责人告诉《财经国家周刊》,双方将成立一家合资公司,致力于光热发电设备的生产制造。
“现在能进行设备生产的企业还不太多,但未来肯定会大量出现。”余讯说,随着设备制造技术的成熟和光热发电规模的扩张,光热设备制造行业肯定会吸引大量投资。“很多美国的企业也在寻求和我们合作。”
“各种配件生产企业已经大量出现了,有的企业已经开始被淘汰。”北京延庆1兆瓦光热发电示范项目的负责人告诉《财经国家周刊》,2007年该项目采购用于采光镜面的超白玻璃时,全国只有北京一家企业能够供货,其价格达到300元/平方米,该项目采购这种玻璃超过1万平方米。“现在全国很多企业都能生产这种专门针对光电的玻璃。”
国外的光热设备商也已经将目光瞄准中国市场。2010年1月9日,美国太阳能发电供应商eSolar公司与山东蓬莱电力设备制造有限公司签订协议,除通过蓬莱电力推销技术设备外,eSolar公司还计划几年内投资50多亿美元,在中国建立200万千瓦的光热发电机组。
而即将进行特许权招标的内蒙古光热发电项目,则是由德国太阳千年公司在组织可行性研究报告。“我们希望进入中国光热发电市场,但具体情况还要看看再说。”考虑到中国政府对外资进入电力市场的限制,太阳千年的一位负责人出言谨慎。