可再生能源研究报告范文

时间:2023-12-15 17:54:38

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可再生能源研究报告

篇1

关键词:教学改革;新能源发电技术;创新人才培养

作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院电力电子系,讲师。

基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研业务费资助(项目编号:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0046-02

“新能源发电技术”是电子科技大学电气工程及自动化、机械设计制造及自动化、工业工程三个专业课程体系中的一门重要课程。该课程属于高年级本科生的专业选修课,共32课时、内容多、知识面广、综合性强。[1, 2]由于三个专业的学生知识体系存在一定差异,在教学理念、教学内容、教学方法等方面,需要做出系统的设计和创新。笔者在教学过程中,充分吸收国外高校模块化教学模式、凝练教学内容,充分利用交互式教学方法,采用课堂讲授、提问与解答、课程项目、研究报告等手段,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课程以电能变换与控制为主线,鼓励不同专业背景的学生组成研究小组对课程项目进行协作研究,提升了学生的学习兴趣,培养了学生的自主创新能力。[3, 4]

一、国外“新能源发电技术”教学内容与模式回顾

1.麻省理工学院(MIT)的模块化教学模式

课程简介:课程评估当前和未来潜在的能源系统,包括资源提取、转换和最终使用技术,重点区域和全球能源需求。研究各种可再生能源和传统能源的生产技术,能源最终用途和替代品,在不同国家的消费习惯。

第一部分:能源的背景。欠发达国家日益增长的能源需求、发达国家可持续的未来能源。能源概述、能源供给和需求的问题;能源转换和经济性分析,气候变化和应对措施。模块1:能量传递和转换方法。模块2:资源评估和消耗分析。模块3:能量转换、传输和存储。模块4:系统的分析方法。模块5:能源供应,需求和存储规划。模块6:电气系统动力学。模块7:热力学与效率的计算。

第二部分:具体的能源技术。模块1:核能的基础和现状;核废料处理;扩建民用核能和核扩散。模块2:化石能源的燃料转换,电源循环,联合循环。模块3:地热能源的类型;技术、环境、社会和经济问题。模块4:生物质能资源和用途,资源的类型和要求。

第三部分:能源最终用途,方案评估和权衡分析。模块1:汽车技术和燃料经济政策。模块2:生物质转化的生命周期分析;土地使用问题、净能量平衡和能量整合。模块3:电化学方法电能储存、能量转换,燃料电池。模块4:可持续能源,非洲撒哈拉以南地区的电力系统的挑战和选择。

2.瑞典皇家理工学院(KTH)课程内容与要求

课程内容:替代能源和可再生能源的全方位的介绍和分析,包括整合这些解决方案以满足能源服务的要求。包括现有和未来的替代能源,如水能、风能、太阳能、光伏、光热,燃料处理;可再生能源系统面临的挑战;动态整合各种可再生能源。在整个教学过程中,学生的读、写和研讨主题是“先进的可再生能源系统技术”,特别是通过项目工作和多个为期半天的研讨会对相关专题进行研讨,每个人都参与演讲和讨论,并邀请有行业工程背景的专家和政策制定者来课堂参与探讨,丰富课堂内容、提升教学质量。

课程要求:在课程结束时,学生应能够分析和设计能源系统,利用风能、生物能源、太阳能产生电力或用于加热与冷却。完成课程后,学生能详细说明风能、生物能、太阳能基本原理和主要特点,以及它们之间的区别。能掌握这3种可再生能源系统的主要组件,了解基于化石燃料的能源系统对环境和社会的影响。

3.威斯康星大学(UWM)课程内容与要求

课程内容:学习有关国家最先进的可再生能源系统,包括生物质、电力和液体燃料,以及风力、太阳能、水电。学生们将对可再生能源电力和能源供应做工程计算,并要了解可再生能源的生产、分配和最终使用系统。能源存储、可再生能源政策;经济分析,购买和销售能源;风能理论与实践;太阳能可用性,光热和光伏发电系统;水电;地热,潮汐能和波浪发电;生物能源、生物质燃烧热力和电力;生物质气化,生物油热解;生物燃料的生命周期评估。

课程要求:掌握基本的可再生能源系统的工程计算,了解可再生资源评估和能源基础设施一体化。确定可再生能源系统的环境影响。设计和评估可再生能源系统的技术和经济上的可行性。了解能源在社会中的关键作用。了解可再生能源发展的公共政策、市场结构。卓越学生的学习成果:能够运用数学、科学和工程原则进行实验设计,并能分析和解释实验现象。有能力设计一个系统、部件或过程,以满足预期要求,具备解决工程问题和有效沟通的能力。

二、创新人才培养模式下“新能源发电技术”教学设计

通过对该课程的学习,使学生了解中国的能源现状,掌握电源变换与控制技术的基本原理,掌握光伏发电和风力发电的基本原理及系统的构成,加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识,理解生物质资源的利用现状、转换与控制技术的基本原理,了解天然气、燃气发电与控制技术的基本原理和应用情况。吸收国外经验,设计教学模块。

1.电源变换和控制技术

内容要点:电力电子器件的概念、特征和分类,不可控器件——电力二极管,半控型器件——晶闸管,电力场效应晶体管——电力MOSFET,绝缘栅双极型晶体管——IGBT;AC—DC变换电路:二极管整流器——不控整流,晶闸管整流器——相控整流,PWM整流器——斩波整流;DC—DC变换电路:单管不隔离式DC—DC变换器,隔离式DC—DC变换器;DC—AC变换电路原理、分类、参数计算;AC—AC变换电路。

课堂提问:晶闸管的导通和关断条件是什么?相控整流与PWM整流电路区别是什么?交流调压电路的基本原理是什么?什么是逆变?如何防止逆变失败?

课程项目1:让学生设计一个50kW的相控整流和PWM整流电路,进行MATLAB仿真分析,比较两种整流电路的区别,要求分组讨论、制作PPT演讲,撰写研究报告

2.风能、风力发电与控制技术

内容要点:风的产生、特性与应用;风力发电机组的结构、分类与工作原理;风力发电的特点、控制要求和功率调节控制;风力发电机组的并网运行和功率补偿:同步发电机组、异步发电机组和双馈异步发电机组的并网运行和功率补偿。

课堂提问:简述风能转换的基本原理。风力机的空气动力学参数有哪些?具体怎么求解?风力机有哪几种分类方法?

课程项目2:让学生设计基于全功率变换器的风力发电系统,在课程项目1的PWM整流电路的基础上,设计整流和逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。

3.太阳能、光伏发电与控制技术

内容要点:太阳能利用方式、分类及原理,中国光伏发电的历史和研究现状;太阳能电池的工作原理,太阳能电池材料的光学性质、等效电路、输出功率和填充因数,太阳能电池的效率、影响效率的因素及提高的途径;太阳能电池制造工艺,多、单晶硅制造技术;太阳能光伏发电系统设备构成,正弦波PWM技术,逆变器基本特性及评价;独立光伏发电系统的结构及工作原理、系统构成;并网光伏发电系统的分类、特点、结构、供电形式和设备构成。

课堂提问:多晶硅和单晶硅的制造工艺有什么不同?根据制作工艺的不同它们各有什么特点?什么是正弦波PWM逆变技术?并网光伏发电系统由哪几部分构成?

课程项目3:让学生设计小功率并网光伏发电系统,在课程项目2逆变电路的基础上,设计单相及三相逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。

4.生物质能的转换与控制技术

内容要点:生物质能的定义、生物质资源特点及类别;生物质能转换和发电技术、生物质能转换的能源模形式,城市垃圾、生物质燃气发电技术;生物质热裂解发电技术的分类、生物质热裂解机理,生物质热裂解技术及装置简介;我国生物质能的利用现状及开发生物质能的必要性,生物质能发电前景。

课堂提问:生物质能的优缺点是什么?根据其优缺点如何扬长避短充分利用生物质资源?生物质热裂解的机理是什么?请详细分析说明。影响生物质热裂解的因素有哪些?具体是如何影响的?

5.天然气、燃气发电与控制技术

内容要点:天然气水合物的概念,形成机理及化学性质;天然气的综合利用、环境价值与发展前景;小型燃气轮机发电机组的原理及用途、主要形式及应用前景;燃气轮机组的电能变换与控制系统、电网供电及控制;燃气发电机组的并网运行与控制策略,DC-AC低频并网逆变技术,DC-AC/ AC-DC-AC三级变换高频环节并网逆变技术;燃气发电机组高频并网逆变的控制策略。

课堂提问:小型燃气轮机组并网发电的原理是什么?简述燃气轮机组电能变换系统的结构和工作原理。燃气发电机组高频并网逆变是如何实现的?

三、结束语

在充分吸收国外高校“新能源发电技术”模块化教学模式的基础上,以人才培养为中心,凝练教学内容、改革教学方法,提高了学生对该课程的学习兴趣,课堂互动得到明显改善,不同专业背景的学生能够对课程项目进行协作研究,发挥各自的特长收集和吸收国外前沿技术,在PPT演讲、研究报告撰写方面锻炼了学生的综合能力,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]何瑞文,谢云,陈璟华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育,2012,(3):72-73.

[2]王三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育,2011,(15):92-93.

篇2

2012年初,“寻找阿尔法”(一家财富股票网站)得出一个结论认为:尽管煤炭企业皮博迪能源公司的股价下跌了45%,但它依然是一支被低估的股票,与其潜力不符,因为这毕竟是一个一直在成长的公司。该公司的顾问写道:“目前,皮博迪能源公司的股价刚刚超过36美元,但我认为,在2012年年底,它很有可能突破45美元大关,因为公司在澳大利亚的利润很可能被中国和印度的钢铁公司所抢购。”这似乎为“投资煤炭有利说”提供了一个有力的论据。

不幸的是,皮博迪的投资者想在中国谋求煤炭利润的想法并不明智:由能源经济与财务分析研究所在2015年的报告中指出,虽然“中国的煤炭需求在过去10年保持着每年10%的增长幅度,并一直维持到2011年,但2012年和2013年的增长幅度已经下跌至4%和6%,在2014年,中国的煤炭需求增长幅度为2.1%,还不及上一年的一半。”

虽然很多人都认为这些简单的数据并不能说明什么问题,但能源经济与财务分析研究所还进一步指出,在2014年,中国的煤炭消费量下降了2%,煤炭进口量下降了11%。该报告还预测,中国的煤炭需求将在2016年达到顶峰,并在那之后开始下降。

在全球股市中,煤炭公司的颓势可说是前所未有,能源经济与财务分析研究所的蒂姆・巴克利说:“在过去4年,煤炭价格已经下跌了超过50%的幅度,这也让大多数上市的煤炭企业在全球失去了80%~90%的市场价值,如今,可再生能源已开始在全球范围内发展,

2015 年的煤炭价格仍有可能会进一步下跌。”

皮博迪能源公司是现今世界上最大的私营煤炭公司,然而其股价却低于5美元,这一事实显然不是该公司的顾问所期望看到的,同样,投资者也会因为这样的现状而深受打击。

与之相对的,是可再生能源蓬勃发展的景象。根据最近的一项研究报告显示,太阳能已经可以成为一项低成本的可再生能源技术,该研究报告说,到2050年,太阳能的使用成本会低到不可思议的程度。

德意志银行分析师维沙尔・沙阿对这项预测持乐观态度,他还认为在2016年,屋顶太阳能将以最便宜的电力优势而在美国得到普及;花旗集团也预计,在10年内,可再生能源将会比天然气便宜。如今,科学家正在研究一个新项目:“太阳能布”――这是一种轻量级

的太阳能织物,具有拉伸能力,可以横跨停车场和屋顶,使太阳能无处不在,且价格十分便宜。

这是一个不断发展的世界,然而很多人依然低估了科学的发展速度,比如太阳能发电在未来能源体系中的作用。目前,美国加利福尼亚洲的一家公司已经开始使用太阳能发电,来为公司提供电力。

不过,在今后的许多年里,人们当然依然会继续在汽车上使用燃油。而在加利福尼亚州,庞大的汽车尾气排放量已经给当地气候造成了严重问题,因而该州也一直致力于在2030年将汽车尾气排放量减半的项目,同时,斯坦福大学的马克・雅各布森也提出了一个解决方案项目,该项目希望能在2035年让可再生能源满足全世界的能源需求。

“美国化石自由指标”的相关人士指出,A股市场指数(不包括顶级化石燃料公司)去年的表现要优于标准普尔500指数1.5%。“美国化石自由指标”几乎等同

篇3

“绿色职业”的调查可以实现什么

美国自2007年提出绿色职业概念以来引起了各界的广泛关注和讨论。美国政府和各州纷纷组建了调查团队对绿色职业的相关信息进行调查。综合来看,主要有以下两类:一是收集绿色职业的基本信息。这些信息包括绿色职业的数量、类别和分布特点。这类信息的收集能够填补现有数据的不足,使调查主体从宏观层面了解绿色职业的发展现状;二是收集绿色职业的劳动力规格信息。此类信息涵盖了绿色职业从业者所要具备的教育水平和职业技能。

这两类信息的调查主要为了实现两大目的:其一,促进就业。通过对绿色职业基本信息以及绿色职业对劳动力规格要求的调查,一方面能够收集、分析和提供劳动力市场信息,为从业者提供职业介绍和职业指导的服务;另一方面能够使相关部门根据绿色职业的技能要求设置和更新相关的培训内容,为失业者和从业者提供转业培训和在职培训的机会,从而弥补职业空缺,缓解就业压力;其二,节能环保。收集上述信息的目的就是不断加深对绿色职业的认识,来规范企业的生产方式,实现清洁生产、节能环保的目的,各州调查的意图就是通过发展绿色职业,降低能源消耗和废物排放,帮助企业实现生产成本的大幅削减。

需要注意的是,在20余份具有代表性的绿色职业报告中,承担调查和研究任务的团队半数来自与劳动力就业和促进经济发展有关的部门。由此不难看出,美国目前进行绿色职业调查的侧重点是意图通过定性与定量的研究,寻找突破制约经济发展瓶颈和应对大规模长期失业的方法,并实现经济和职业向绿色方向平稳过渡的目标。

美国绿色职业的调查五部曲

在上述调查目的的指导下,调查团队制订了详细的调查方案。虽然不同地区在调查目的和研究结果上尚存差异,但其调查流程有诸多相似之处。综合来看,美国对绿色职业的研究已经形成了一套成熟的调查方法体系。

第一步:获得政策支持

美国对绿色职业的重视程度彰显了绿色职业对未来经济发展的重要作用。近年来,美国州政府和联邦政府陆续出台政策法规刺激绿色职业发展,并责成相关部门对绿色职业进行调查和研究。卓有成效的鼓励政策为绿色职业调查的顺利进行提供了保障。

在气候变暖和环境恶化的大背景下,美国州政府根据本州经济发展特点颁布了一系列法规和方案。加州早在2006年就出台了应对温室气体排放的“议会法案32(简称AB32)”。这项法案在实现减排目标的同时,能够为加州增加十万个就业岗位。洛杉矶在此基础上分别于2007年和2008年颁布了更加激进的“绿色计划”和“太阳能计划”,力图将洛杉矶打造成转变能源结构、减少温室气体排放的先驱;美国政府为应对金融危机造成的长期失业和经济疲态也于2009年初颁布了复苏和再投资法案(ARRA)。这项法案对绿色经济和绿色职业的重视达到了前所未有的水平。在美国职业信息网和经济顾问委员会等组织的建议下,该法案对10个绿色经济领域、30个州给予项目投资和科研基金,为发展和研究绿色职业提供了资金支持。在政策保障和资金支持下,联邦和州政府的相关部门纷纷组建团队以进行实际研究。

第二步:确定绿色职业概念

开展调查工作的前提是要确定一个行之有效的概念,从而为定义绿色职业、划分绿色职业类别以及收集和整理具体的数据提供理论依据。而目前绿色职业相关的定性研究较少,尚未产出一般性的概念。通过对数十篇研究报告的梳理,确定绿色职业概念的原则有以下几点:

要以经济发展特点为依据。绿色职业定义是指导定量研究的依据,各地区需要根据自身的经济发展特点来确定绿色职业的调查范围,从而有针对性地进行数据采集,完成绿色职业的量化研究。

要与绿色经济活动密切相关。加州就业发展部将绿色经济活动划分为可再生能源生产、材料循环利用、能源效率提升、教育培训以及天然产品生产五大门类,并规定绿色职业至少要从属于其中一个领域。二者之间的联系一方面表明了绿色职业源于绿色经济对职业发展模式的影响;另一方面则通过划定绿色经济活动领域,为绿色职业调查缩小范围。

将工作作为研究绿色职业的基本单位。美国职业信息网将职业定义为,存在于不同实体中,在目标、方法、产品、从业者特征等方面具有相似性的一组工作。美国对绿色职业的研究大多是在划分绿色经济活动门类的基础上,将工作以工作群的方式纳入到相应的绿色经济活动中,构成一组具有相同或相似任务和目标的绿色职业。

从绿色产品或服务的维度来区分绿色职业。当前,绿色职业的研究刚刚起步,其理论基点、研究方法和职业数据尚不完善。在此前提下,基于整个产业链条来观察和鉴别绿色职业难度还比较大。因此,从绿色职业的产出角度来区分绿色职业与普通职业更具可行性。

篇4

内容摘要:与常规能源相比,新能源最大优势是地域分布比较均衡且资源量巨大,其资源量相比人类需求来说,可谓资源无限。开发利用新能源有利于优化能源消费结构、保护生态环境、保障能源安全。同时也是拉动内需、培育新的经济增长点、增加就业机会、促进经济和社会可持续发展的战略选择。新能源大多存在能量密度低、资源分散等问题,难以在短时期内大规模替代化石能源,对其开发利用需要在技术、成本、管理等诸多方面做更大努力。本文对新能源资源潜力和总体发展现状进行了阐述,并针对我国新能源发展过程中存在的问题提出建议。

关键词:新能源 资源潜力 发展现状 对策建议

新能源的特征与分类

新能源是相对常规能源而言的,一般具有以下特征:尚未大规模作为能源开发利用,有的甚至还处于初期研发阶段;资源赋存条件和物化特征与常规能源有明显区别;开发利用技术复杂,成本较高;清洁环保,可实现二氧化碳等污染物零排放或低排放;资源量大、分布广泛,但大多具有能量密度低的缺点。根据技术发展水平和开发利用程度,不同历史时期以及不同国家和地区对新能源的界定也会有所区别。发达国家一般把煤、石油、天然气、核能以及大中型水电都作为常规能源,而把小水电归为新能源范围。

我国是发展中国家,经济、科技水平跟发达国家差距较大,能源开发利用水平和消费结构跟发达国家有着明显不同,对新能源的界定跟发达国家也存在着较大差异。小水电在我国的开发利用历史悠久,装机容量占全球小水电装机总容量的一半以上,归为新能源显然是不合适的。核能在我国的发展历史不长,在能源消费结构中所占比重很低,仅相当于全球平均水平的八分之一,比发达国家的水平更是低得多,核能在我国应该属于新能源的范围。

根据以上分析,可以把新能源范围确定为:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9个品种。生物质能在广义上分为传统生物质能和现代生物质能,传统生物质能属于非商品能源,是经济不发达国家尤其是非洲国家的主要能源,利用方式为柴草、秸秆等免费生物质的直接燃烧,用于烹饪和供热;现代生物质能包括生物质发电、沼气、生物燃料等,是生物质原料加工转换产品,新能源中的生物质能仅指现代生物质能。传统生物质能和大中小水电可称之为传统可再生能源,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能则统称为新型可再生能源,是新能源的主要组成部分。

资源评价

跟常规能源相比,新能源最显著的优势就是资源量巨大(见表1)。太阳能是资源量最大的可再生能源,即使按最保守的可开发资源量占理论资源量1%计算,每年可供人类开发的太阳能也有1.3万亿toe,约相当于目前全球能源年需求量的100倍。风能的可开发资源量较低,但开发技术难度和成本也较低,全球陆上风电年可发电量约53亿kwh,相当于46亿toe。生物质能可开发资源量为48~119亿toe,不过由于存在粮食安全和环境问题,可开发资源量难以全部转化为能源。地热能的热源主要来自于长寿命放射性同位素的衰变,每年的再生量可达200亿toe以上。按照目前的技术进展情况,全球40~50a内可开发地热资源为1200亿toe,10~20a内可开发地热资源为120亿toe。海洋能资源量并不算丰富,按照全球技术可装机容量64亿kw、年利用2000小时计算,只有11亿toe。天然气水合物属于新型的化石能源,资源量相当于传统化石能源资源量的2倍,达20万亿toe。全球铀矿资源量为992.7万t,如果用于热中子反应堆,所释放的能量约相当于1400亿toe,而如果用于快中子反应堆,所释放的能量可提高60~70倍。核聚变所消耗的燃料是氘,海水中的氘有40万亿t,理论上可释放出的能量为3万亿亿toe,按目前能源消费量计算,可供人类使用200亿年以上。氢能的制备以水为原料,燃烧后又产生水,可无限循环利用,既是二次能源也可在广义上称之为可再生能源。

从以上数据可以看出,能源资源完全不存在短缺或枯竭问题,人类需要克服的最大障碍是开发利用的技术和成本问题。随着技术的进步和能源价格的上涨,目前不可开发的新能源资源有可能变为可开发资源,因此,对新能源来说,理论资源量是相对不变的,而可开发资源量却可能会大幅度增加。

开发利用现状

不同种类的新能源在资源分布、技术难度、使用成本等多方面存在相当大的差异,因而新能源的开发利用程度各不相同。在新型可再生能源中,太阳能、风能、生物质能和地热能发展势头良好,已经进入或接近产业化阶段,尤其是太阳能热水器、风电以及生物燃料,已经形成较大的商业规模,成本也降至可接受水平。核能技术已经成熟,核电在国外已过发展高峰期,在我国则刚刚兴起。核聚变、氢能、天然气水合物、海洋能仍处于研究和发展之中,距离商业化还有较大距离。 

截止到2009年2月,全球核电装机已达3.72亿kw,年发电量2.6万亿kwh,在全球一次能源结构中的比重约为6%左右。相比而言,新型可再生能源的开发利用程度还很低,以2006年为例,其在全球一次能源供应量中的比重仅为1%左右,占全部可再生能源的比例也仅为8%左右。2007年,全球新型可再生能源发电装机量为1.65亿kw,相当于全球电力装机总容量的3.7%(见表2)。德国、美国、西班牙、日本等发达国家的可再生能源产业化水平已达到较高程度,其市场规模和装备制造水平跟其他国家相比具有明显优势。我国也是世界重要的可再生能源大国,太阳能热水器产量和保有量、光伏电池产量、地热直接利用量以及沼气产量都位居世界第一。不过,我国对新型可再生能源的开发多集中在技术含量较低的供暖和制热领域,在可再生能源发电技术水平和利用规模方面跟国外相比还存在较大差距。我国新型可再生能源发电装机容量仅为905万kw,占全球5.5%,远低于我国电力装机总容量占全球16%的比重。

我国发展新能源的政策建议

我国是世界第一大碳排放国、第二大能源消费国、第三大石油进口国,发展新能源具有优化能源结构、保障能源安全、增加能源供应、减轻环境污染等多重意义,同时也是全面落实科学发展观,促进资源节约型、环境友好型社会和社会主义新农村建设,以及全面建设小康社会和实现可持续发展的重大战略举措。我国政府把发展新能源上升到国家战略的高度而加以重视,陆续出台了多部法律法规和配套措施。

从近几年的总体发展情况来看,我国新能源发展势头良好,增速远高于世界平均水平,不过由于种种原因,新能源发展过程中的许多障碍和瓶颈仍未消除,主要表现在:资源评价工作不充分,技术总体水平较低,成本跟常规能源相比不具备竞争力,产业投资不足,融资渠道不畅,市场规模偏小,公众消费意愿不强,政策法规体系不够完善。结合国内外新能源发展的历史和现状,借鉴全球各国新能源发展经验,针对目前我国新能源发展过程中存在的问题,特提出如下对策建议。

(一)正确选择新能源发展方向

根据资源状况和技术发展水平,确立以太阳能为核心、核能和风能为重点的发展方向。太阳能是资源潜力最大的可再生能源,化石能源、风能、生物质能及某些海洋能都间接或直接来自于太阳能,地球每年接收的太阳辐射能量相当于当前世界一次能源供应量的1万倍。我国的太阳能热利用已经走在世界最前列,太阳能光伏电池的产量也已经跃居世界第一,不过在太阳能光伏发电方面却与光伏电池生产大国的地位极不相符。我国应进一步扩大在太阳能热利用方面的优势,同时把发展并网光伏和屋顶光伏作为长期发展重点。风能是利用成本最低的新型可再生能源,风电成本可以在几年内降低到常规发电的水平,目前已经初步具备市场化运作的条件。我国风力资源较丰富的区域为西部地区及东部沿海,属于电网难以到达或电力供应紧张的地区,发展风电应是近期和中期的努力方向。核燃料的能量密度远高于常规能源,核电站可以在较短时间内大量建造,迅速弥补电力装机缺口,最近国家发改委已经把核电规划容量提高了一倍多。

(二)加大新能源技术研发力度

我国从事新能源技术研究的机构分布在上百个高校和科研机构,数量虽多,但由于力量分散,具有世界水平的研究成果并不多。建议整合具有一定实力的新能源研究机构,成立中央级新能源科学研究院。抓住当前因金融危机而引发全球裁员潮的有利时机,积极创造条件吸引国外高端研究人才。以新能源重大基础科学和技术的研究为重点,加强科研攻关,尽快改变我国新能源科学技术落后的面貌。密切与国外的技术合作与交流,充分利用cdm机制,注重先进技术的引进并进行消化吸收与再创新,努力实现技术水平的跨跃式发展。

可再生能源大多具有能量密度低、资源分布不均衡等缺点,对其进行低成本、高效率利用是新能源开发的首要问题。显然,可再生能源开发技术的复杂程度要比常规能源高得多,涉及资源评价、材料和设备制造、工程设计、配发和管理等多个领域,必须进行跨学科联合攻关,这对我国目前相对封闭的科研体制提出了挑战。国家需要在搞活科研创新机制、打造科研合作平台、加大知识产权保护力度等方面做更多的努力,营造良好的科研环境。

(三)有序推进新能源产业化和市场化进程

只有实现新能源的大规模产业化和市场化,才有可能使新能源的利用成本降至具有竞争力的水平,为新能源普及打下基础。在新能源开发成本较高、使用不便的情况下,推进新能源产业化和市场化必须由政府作为推手。促进产业化和市场化的措施涉及电价、配额、示范工程、技术转化、税费减免、财政补贴、投资融资等,要对各种新能源的不同特点进行充分分析,分门别类地制定合适的激励政策。为保证政策的长期有效要建立完善的督促检查机制,对违规行为进行惩处,以维护国家政策措施的严肃性。

国家应及时更新新能源产业的投资指导目录,引导、鼓励企业和个人对新能源的投资。同时,也要对新能源投资行为进行规范,避免一哄而上,造成局部重复投资或投资过热。防止企业借投资新能源套取财政补贴、减免税费或增加火电投资配额等不良行为。约束高污染新能源行业的投资行为,尤其是多晶硅副产品四氯化硅所带来的环境污染问题值得关注。

(四)及早实施“走出去”战略

我国是铀矿资源贫乏的国家,资源量远不能满足未来核电发展的需要,铀矿供应必须依赖国际市场。有关资料统计世界上铀矿资源丰富的国家有澳大利亚、美国、哈萨克斯坦、加拿大、俄罗斯等,这5个国家的资源量合计占全球的比重为三分之二。其中,澳大利亚和哈萨克斯坦都是无核电国家,所生产的铀矿主要用于出口。我国与哈萨克斯坦等国家关系良好,可作为实施铀矿“走出去”战略的重要目的国。合作重点应该放在最上游的勘探、开采领域,争取获得尽可能多的探矿权和采矿权,为我国核电站提供稳定、长期的核燃料来源。

目前全球对天然气水合物的地质工作程度还非常低,这为我国获取海外天然气水合物资源提供了绝好的机会。在油气资源领域,美国、日本等发达国家已经把全球的优质资源瓜分完毕,而在天然气水合物领域,我国还存在较多获取海外资源的机会。太平洋边缘海域陆坡、陆隆区及陆地冻土带的天然气水合物资源丰富,这一地带所涉及的国家主要是俄罗斯、美国、加拿大,应努力争取获得跟上述三国合作开发的机会。拉丁美洲国家沿海的天然气水合物资源也比较丰富,要充分利用这些国家技术力量薄弱、研究程度低的现状,加强与这些国家合作,以期能够在未来取得这些国家的天然气水合物份额。

东南亚处于热带地区,自然植被以热带雨林和热带季雨林为主,特别适合油料作物的生长,是发展生物柴油产业的理想区域。东南亚国家是我国的近邻,可为我国的生物柴油产业提供丰富而廉价的原料。我国可采取以技术、市场换资源的合作方式,在当地设立林油一体化生产基地,产品以供应我国国内为主。

(五)调整、完善新能源发展规划和政策措施

我国已经出台的新能源发展规划有《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》、《核电中长期发展规划(2005-2020年)》等,部分行业部门和地方地府也针对实际情况制定了各自的发展规划。国家级的规划存在两个问题:一是发展目标定得偏低,如风能到2010年的发展目标为1000万kw,到2020年的发展目标为3000万kw,而事实上,1000万kw的目标已经于2008年实现,3000万kw的目标也可能提前于2012年左右实现;二是缺乏设备制造产业和资源评价方面的目标。

国家有关部门应密切跟踪国外新能源现状,充分考虑新能源资源量、技术发展水平、环境减排目标、常规能源现状等因素,对我国新能源发展规划作出适当调整和完善,为新能源产业发展提供指导。我国有关新能源与可再生能源的规定和政策措施并不比国外少,但这其中有许多已经不再符合我国的实际,应立即对不合时宜或相互矛盾的规定和措施进行清理,制定出切实可行、可操作性高的配套法规和实施细则。

(六)建立符合国际标准的新能源统计体系

做好新能源的统计可为新能源科学研究、政府部门决策、企业发展目标的制定等提供重要依据和参考。我国在新能源统计方面与发达国家相比还有着相当大的差距,目前对新能源的统计主要依靠行业协会或学会,但这些机构所提供的统计数据在系统性、时效性、科学性等方面很难令人满意。迄今为止,我国没有任何机构和个人能够对新能源发展现状进行系统、全面、及时地统计,许多涉及我国的新能源统计数据只有国外网站才能提供。建议国家有关部门调集各方力量成立专门的新能源统计机构,通过各种渠道收集国内外新能源统计数据,并把数据及时公布。

国际能源机构对一次能源进行统计时,将可再生能源的发电量直接换算成油当量,并不按火电容量因子进行折算。但我国有关部门在统计时,往往是按火电容量因子(约为33%左右)把可再生能源发电量进行折算,这意味着有关部门的统计结果要比国际能源机构所提供的统计结果大2倍左右,这样极易引起误解和混乱。国际能源机构是全球最大、最权威的能源统计和研究部门,所采取的统计方法和公布的统计数据被世界各国广泛认可。为了便于对国内外新能源发展状况进行对比研究,建议国家有关部门在统计方法方面采用国际能源机构的标准。

参考文献:

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5.ren21. renewables 2007 global status report[r]. paris: renewable energy policy network for the 21st century, 2008

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关键词:智能电网;调度自动化系统;网络通信;数字经济;电能质量;可再生能源;低碳经济

中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)01-0088-03

1 概述

国民经济基础设施有很多,电网是其中最重要的一种。它具有协调国民经济的发展、保证能源优化利用和保障生产安全等重要职责。近年来在不断发展的电力市场、不断革新的数字经济、不断提高的电能质量水平以及不断增加的可再生能源分布式发电资源数量的推动下,能够高效利用能源的智能电网正逐步取代传统电网,以一种新兴电力技术聚焦全球,成为各国竞争低碳经济制高点的重要战略举措之一,并以其强大的自愈、环保、节能、安全、可观、可控等特性引领着世界电网发展新的趋势、新的高度。

2 智能电网调度自动化系统基本概况

2.1 智能电网调度自动化系统的定义

由通信网络的高速、集成这两个特点的影响发展而来的智能电网调度自动化系统顾名思义就是指电网实现科技化、智能化、自动化的一种先进、高端系统。它可通过先进的传感测量、设备组装、控制方法等来运行支持系统技术;通过自动化、数字化、标准化、集成化、市场化等手段高度集成测量、信息、监控、调节等功能;并实现了通过电子终端创造出实时、高速、双向的共享信息模式,让其成为互动运转的全新模式,从而改变了旧电网模式,现阶段要向着安全、环保、经济、高效的智能电网靠近。到目前为止,智能电网调度自动化系统整合了信息技术、通讯技术和可再生能源的接入技术等多个实战性强的新兴产业的革新,产业结构的优化升级指日可待。

2.2 智能电网调度自动化系统的主要性能

智能电网调度自动化系统的本质就是取代、兼容并有效利用能源,是网络、配电网、传感器、通信、电力电子等技术的合成。智能电网调度自动化系统强大的兼容性打败了传统电网,极大程度地挖掘了可再生能源发电的潜力。

2.2.1 自愈性。电网安全可靠的操作主要表现在它对自愈性的依赖上。自愈性是指不需要或仅需要少数人为操作来完善电力网络中的不足,消除隐患。如元器件的阻隔或还原其正常运行功能、尽量减少供电中断次数。在网络中不间断地进行自我检测,不断强化防报控制系统,自动诊断、故障隔离和自我恢复等能力是自愈性能的主要表现,从这些实践我们可以看出自愈性是智能电网调度自动化系统最重要的性能之一。

2.2.2 兼容性。取代传统远距离集中发电模式的多种发电模式协调发展的新模式是智能电网调度自动化系统兼容性的表现。与计算机“即插即用”相类似的电网技术让其兼容了包含集中式发电在内的很多不同类型的发电模式和电力储存模式,这些发电模式可以在同一时间内运用于分散式发电和集中发电模式,从而使智能电网调度自动化系统一方面整合了可再生能源、燃料电池和其他的分布式发电技术,另一方面承载了传统的负荷过多的电力,分担了压力。与此同时智能电网调度自动化系统的多种能源接入的功能,特别是清洁再生能源这一功能,建立了环保的电力系统,消除了电网扰动的危害,从而实现了通过提高电力的可靠性和电能质量来减小电力损耗的目的;通过改善能源利用的效率来实现用户多选择的目的;通过接入多种多样的分布式电源来节约能源保护环境,促进了时代要求电网与自然环境和谐发展的需要。

2.2.3 交互性。供应和需求两方在同一时间同一地点参加电力的交换这一行为我们称之为交互性。交互性侧重点是在参与对象即用户上。智能电网调度自动化系统能够充分利用用户接口来最大限度地完成人机联系、互动、模拟,以此来实现资源的优化配置,完善电力系统的优化设计,促使供求关系的平衡,进而让其不断完善并茁壮成长。

2.2.4 优化性。成本的合理支付、资产的协调运行是智能电网调度自动化系统的优化性的集中体现。它通过分析整理区域分流状况、地区电源分布以及传输阻塞程度等情况来实现资产的合理运转,减小电网障碍,改善运行效率,进而从全局上完成网络运行,实现资产优化,减少能耗开销。

2.2.5 集成性。智能电网调度自动化系统在优化流程、整合信息、管理生产、调度自动化等行为上形成全面决策的统一化和规范化,充分体现其集成性。

2.3 智能电网调度自动化系统的主要功效

从上面的介绍可知,智能电网调度自动化系统具有实时安全的电力供应、快捷强悍的电力输送能力和结实牢固的网架结构;五大优点让它具备合理优化运营成本、高效利用资源资产等多种能力;推进可再生能源利用与发展,减少能源浪费,实现能源的节省,控制污染物体排放,实现环境保护,并极大促进清洁电能在终端能源消费中的比例;完成智能传输数据的双向互动,实行电价制度的动态波动,达到电网、电源和用户的信息公开公平化目的。它产生于经济不断发展和科技进步的当今社会,对健康、科学、强大的智能电网的形成具有重大意义。

3 我国智能电网调度自动化系统现状及其发展趋势

纵观我国智能电网调度自动化系统的建设情况,取得成果的同时也酝酿了不少缺陷。部分地区通过城乡改造完成了系统的建设,实现了配电网技术,改善了自动化程度。但是不完善的输电网联系使这一工程面临着严峻形势和巨大挑战。

3.1 我国智能电网调度自动化系统研究进展分析

从我国智能电网调度自动化系统的研究报告中可得知系统建设进展体现在:稳定建设了一定数量的智能电网调度自动化系统,并做好了研究报告;制定并运行第一、第二两批试点工程的实施方案,对系统技术方案进行了整理;深入开展一系列与系统建设有关的研究讨论活动,并提炼出对接口、模型和规约等方面的重点研究,拟写好发展路线并撰写研究报告。

3.2 存在问题

从近年来我国智能电网调度自动化系统建设来看,不足之处有不均衡的电力资源区域分布和不理想的用电负荷情况的阻碍;系统的技术水准存在很多缺陷,尚未满足各个方面的需求;较弱的网架结构和较落后的输配电设备,降低社会经济效益;清洁能源没有得到充分利用,降低了可持续发展速度;严重滞后于国际标准和技术等。我国的智能电网调度自动化系统体系的完善急需对策。

3.3 我国智能电网调度自动化系统建设的若干想法与策略

就全世界来看,新兴的智能电网调度自动化系统尚处在初期研究阶段上,各个国家也正努力地结合自身的实际需求进行探求研究。我国人民对城市供电的要求不断向好的方面发展是伴随着城市化进程而出现的,但由于种种缺陷,如技术能力的欠缺和地理位置的不完满,我国的智能电网调度自动化系统技术水平一度低于其他国家,所以我们急需研发出具有中国特色的电网。我国的有关人员应结合与时代相应的发展战略、能源资源政策和产业结构布局等方面,综合考虑经济结构效益,提高电网安全度,增强节能减排功能,加大环保力度,思虑周全,让经济和社会在电网智能化进程中加快实现可持续发展。

3.4 具体措施

了解电网基本知识和主要性能及我国电网情况后,现提出以下措施:智能电网调度自动化系统的研究与实施必须建立在我国国情的实际情况之上;用高度统一的电网建设技术标准作指导;因地制宜地开发利用地域资源,制定多种发电模式并存的发电方法,以达到节能减排,高效利用能源;完善智能化通信技术,保证电网运行安全无障碍;在创新活动中制定新的计划与方案,不断提高与完善。

4 结语

总而言之,智能电网调度自动化系统已成为电力工业的一种新的发展模式,它的开发前景不可估量,在中国也一样拥有光明前途。然而,我们也要正视智能电网调度自动化系统是一块硬骨头的事实,这项艰巨的、高难度的、复杂的、耗时的系统工程要求我们不但要克服艰难的技术难题,而且还需要结合国家的政策、时代的需求、现行的市场策略、管理手段、营销方法等软科学问题来攻克。就现今来看,我国能源分布状况及其开发利用的实际的情况,现有的信息指导、控制技术、管理系统的发展水平等因素都是指导我们建设具有中国特色的智能电网调度自动化系统的重要因素,争取建立属于我们自己的电网并以此来影响全世界智能电网调度自动化系统的合理性、高效性、经济性、环保性。

参考文献

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[2] 立业,林良真.构建全国统一的新能源电网,推进我国智能电网的建设[J].电工电能新技术,2009,(28).

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[4] 白晓民.智能电网技术标准体系研究[D].中国电力科学研究院,2010,(4).

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我市地处河南省西南部,紧靠丹江口水库,是一个东、西、北三面环山的盆地。辖区内缺煤少油,能源供应主要依靠从外市地调入。境内有丹江、老灌河、淇河、湍河、白河、唐河六大河流经过,自北向南,分别汇入汉江,水能储量比较丰富。我市水电理论蕴藏量为55.12万千瓦,可开发量为17.31万千瓦,止20*年底已开发4.91万千瓦(其中有约100处单机容量40千瓦以下,总装机容量100千瓦以下的水型水电站已报废,但没有履行报废手续),仅占可开发量的28.4%。其中白河流域水能理论储藏量共19.519万kw,可开发电能装机6.019万kw(鸭河口以上占9.023万kw,湍河山区占6.493万kw),丹江及其支流老灌河、淇河水能理论蕴藏量为29.089万千瓦,可开发量为10.44万千瓦。(丹江干流水能理论蕴藏量9.196万千瓦,可开发量1.95万千瓦,已开发0.75万千瓦;老灌河干支流水能理论蕴藏量15.83万千瓦,可开发量6.325万千瓦,已开发1.53万千瓦;淇河干流水能理论蕴藏量3.73万千瓦,可开发量2.008万千瓦,已开发0.2*千瓦。开发潜力比较大)。

二、我市加强农村水电建设管理工作的主要做法

1、加强河流水能资源开发规划工作

农村水电开发离不开发展规划,水能资源开发规划是河流水能开发利用的依据。我们根据科学发展观,2001年出台了《*市水电和农村电气化发展“*”计划及2015年规划》,按照因地制宜、综合利用的原则,科学合理地提出分流域按梯级开发方案;20*年在编制《*市“*”水利发展规划》时,又将农村水电开发纳入水利总体发展规划,各有关电气化县也编制了各自的《“*”农村水电开发规划》,为*市“*”期间小水电的发展指明了方向。

2、规范水电工程建设秩序

1998年以前,小水电建设和管理由水利部门负责,为了解决当时能源紧缺和山区群众用电难的问题,做为一项扶贫项目,国务院决定在“七五”、“八五”和“九五”连续兴建三批“农村水电初级电气化县”,同时出台了一系列开发小水电的优惠政策,我市西峡、淅川、南召三县于1996年被批准为第三批农村水电初级电气化县建设县,相继建设了石门、武当山、碾坪三个规模较大的水电工程,总装机规模18890千瓦。但由于小水电一次性投资较大,投资回报期较长,*小水电单位千瓦造价较高等原因,我市小水电开发进度一直十分缓慢。1998年国家机构改革后,小水电管理职能划归当时的经贸委。20*年,国家出台《可再生能源法》,2006年1月,国家发改委出台《可再生能源发电有关管理规定》,明确水电属可再生能源,可再生能源发电项目的项目审批归发改委,可再生能源发电项目的运营管理属电力监管委员会。2002年左右,水利部发现部分地区小水电建设失控,发文要求清查“无立项、无设计、无验收、无管理”(简称“四无”)水电站工程。我们也按照上级的部署进行了清查,没有发现“四无”水电站。20*年以后,特别是20*年,“跑马圈河,滥占资源”的现象在我市出现,大量民间建设资金拥入我市小水电开发市场,抢占小水电资源,造成我市小水电开发秩序混乱。为了加强我市小水电开发的管理,我市于20*年出台了《*市水电工程开发建设管理规定》(宛政〔20*〕74号)。这个文件从规划与建设管理、建设程序、工程管理等方面对水电工程建设项目进行了规范,成为我市农村水电项目建设的规范性文件。

20*年,我们在开展全市水利工程建设执法大检查时发现,西峡县上河、挡子岭电站,淅川县梅池、赵湾、后湾、白庄、马湾、双河、清凉寺等九座电站未办理河道管理范围内建设项目同意书审批手续、工程初步设计未经水行政主管部门审批同意等违规行为。我们从公共安全的角度出发,根据水法,河道管理条例等法律法规,对上述违规行为进行了查处。对违规项目责令业主停工,补办有关水行政审批手续。在查处过程中,通过对这些项目初步设计的技术评审,我们认办这此项目的设计中存较多的技术问题,要求设计单位进行修改后报我局审批。对其中已基本建成并形成小型水库的项目,我们要求业主委托有资质的设计单位对大坝进行安全鉴定。经鉴定不符合安全要求的,由鉴定单位提出补救措施设计,经水行政主管部门批准后,由业主实施。加固后,经水行政主管部门验收后方可投入使用。

3、加强项目技术审查和审批

根据审批权限,农村水电建设项目初步设计方案都经专家组论证、审查后方予审批,对不符合规定要求和达不到初步设计深度的,一律不审批。经批准的建设项目,可行性研究报告、初步设计,都不得任意修改。凡涉及工程效益、建设规模、建筑物位置及型式、总体布置、主要设备等重大设计的变更,都要由设计审批部门批准后方可实施。同时,水利部门针对各种专业技术问题热情搞好咨询,为业主提供了决策服务。经过整顿,农村水电无序开发现象得到有效遏制,无序开发的“四无”电站、“三边”工程逐步减少,据查,目前我市在建的水电工程共有12处,查处的电站正在积极补办有关手续。其中淅川县8处,西峡县4处;全部为引水式电站,但其中4处坝高超过15米的都做了安全鉴定。淅川县赵河电站、梅池电站、后湾电站可行性研究报告已经淅川县发改委批复同意,大坝安全鉴定报告已经专家评审,正在审批。清凉寺电站总装机容量9000千瓦,可行性研究报告已经*市发改委批复同意,防洪影响评价已由市水利局批准,渠首坝初步设计报告已经专家评审批复;淅川县双河电站、白庄电站、马湾电站可行性研究报告已经淅川县批复同意,初步设计报告已经专家评审,正在审批。淅川县马家石咀电站,总装机容量2400千瓦,初步设计报告已由市水利局批复同意。渠首坝已开工,于2006年5月30日补办了水利工程开工报告审批手续。

西峡县淇龙(上河)电站、挡子岭电站可行性研究报告已经西峡县批复同意,淇龙(上河)电站大坝安全鉴定报告已经专家评审,正在审批。虎爬岗电站、十八盘电站可行性研究报告已经西峡县批准,初步设计报告已由市水利局批复同意。

4、严格按照基建程序加强农村水电项目建设管理

我们要求各县市区水利局加强对水电建设管理,所有勘察、设计、监理、施工、设备制造等单位都必须具有相应的资质,自觉接受水利工程质量监督机构的监督。督促法人落实水电项目施工招投标及质量监督管理、建立工程质量保证体系,并按分级管理原则组织水电工程竣工验收等职责。

5、预防为主,严格安全监管

根据各地水行政主管部门负责本行政区域内所管辖的农村水电工程建设安全生产的监督管理工作的要求,我们对参加农村水电项目建设的项目法人、勘察设计单位、施工单位、工程监理单位及其他有关单位提出要求:一是必须遵守国家安全生产法律法规,确保建设工程安全生产,依法承担建设工程安全生产责任。二是要积极采取有效措施,建立健全安全生产责任制度和安全生产教育培训制度,制定安全生产规章制度和操作规程,对所承担的建设工程进行定期和专项安全检查。三是项目法人应组织协调设计、监理、施工等参建单位,在设计单位编制的工程度汛方案基础上,提前提出年度度汛预案并报防汛指挥机构。要建立汛情预警、信息传输和反馈、防汛措施计划、设备物资储备等应急机制。一旦出现险情,防汛责任人要第一时间到达现场,组织抢险。

四、目前小水电建设管理方面存在的问题

1、政策制订滞后:小水电管理属行业管理,而行业管理需要法律法规来协调管理与被管理的关系,但目前缺乏适应新形势的统一的农村水电管理政策和法规,农村水电开发难以规范化、法制化,人为的随意性很大。没有完善的农村水电资源出让等方面的政策,导致圈河、圈水现象的出现和小水电开发市场的混乱。

2、部分县政府急功近利,为了招商引资往往默许投资商不按基本建设程序报批。往往允许投资商先开工后报批,甚至不报批。

3、现在许多中小流域的开发并不是通过公平竞争和透明拍卖、招标的方式来开发,而是凭关系和暗箱操作来配置资源。因此,要实现水电开发的有序化,必须逐步推行水能资源开发权的市场化配置,通过招标、拍卖等方式,实行水能资源开发权有偿转让,吸引优质资本,防止腐败。

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第一条根据《中华人民共和国节约能源法》和有关法律、法规,结合本省实际,制定本条例。

第二条在本省行政区域内开发、利用能源及其相关活动,适用本条例。

第三条县级以上人民政府应当加强节能工作,编制节能计划并纳入国民经济和社会发展计划,合理调整能源生产和消费结构,鼓励开发、利用新能源和可再生能源,提倡使用清洁能源。

第四条省人民政府管理节能工作的部门主管全省节能监督管理工作。县级以上人民政府管理节能工作的部门主管本行政区域内节能监督管理工作。

县级以上人民政府有关部门应当按照各自的职责分工,协同做好节能工作。

第五条各级人民政府管理节能工作的部门(以下简称节能行政主管部门)应当鼓励、支持节能科学技术的研究和推广,开展多种形式的节能宣传、教育,普及节能科学知识,增强全民的节能意识。

第二章合理使用能源

第六条从事生产经营活动的用能单位应当安排资金用于本单位的节能技术改造;应当加强能源计量管理,做好能源消耗原始记录,建立健全能耗分析和能源统计制度。

从事生产经营活动的用能单位应当执行国家的各项节能标准和省节能行政主管部门公布的单位产品或者单位产值能耗限额。超过单位产品或者单位产值能耗限额的用能单位,必须把降低能耗列为技术改造的重点。

第七条从事生产经营活动的用能单位应当开展节能教育,组织有关人员参加节能培训。单位主管节能工作的负责人、节能管理人员、耗能较大设备的操作人员必须接受节能培训。耗能较大设备的操作人员必须经培训考核合格后方能上岗。耗能较大设备名录由省节能行政主管部门。

第八条年综合能源消费总量五千吨标准煤及以上的用能单位,为重点用能单位。

重点用能单位应当定期向相应的统计部门、节能行政主管部门如实填报能源利用状况报告。

第九条重点用能单位应当由主要负责人分管节能工作,设立能源管理岗位,在具有专业知识、实际经验以及中级以上技术职称的人员中聘任能源管理人员,并报节能行政主管部门备案。能源管理人员负责对本单位的能源利用状况进行监督、检查。

第十条生产、销售用能产品的单位和个人应当遵守依法制定的单位产品能耗限额规定,不得生产、销售国家明令淘汰的用能产品。

任何单位和个人不得伪造或者冒用节能质量认证标志。

第十一条设计单位在工程项目或者产品设计中应当积极选用高效节能产品和设备,不得采用国家明令淘汰的用能设备和工艺技术。

第三章节能技术进步

第十二条省节能行政主管部门应当会同有关部门,定期确定并全省开发、推广、应用先进节能技术的重点和方向、节能产品名录。各级节能行政主管部门应当组织实施节能示范工程,提出节能推广项目,引导用能单位和个人采用先进的节能工艺、技术、设备和材料。

第十三条鼓励推广热电联产、热电冷联产和燃用劣质煤的循环流化床等资源综合利用技术,技术指标应当符合国家和省的有关规定。

资源综合利用的电厂(机组)项目须经省节能行政主管部门会同有关部门认定。禁止以资源综合利用名义新建中、小型凝汽式电厂。

第十四条电网经营企业应当加强电网建设和改造,优化资源配置,降低线损和配电损失,最大限度地减少无功损耗,提高电能利用率。

第十五条提高窑炉、锅炉、变压器、压缩机、风机、泵类等用能设备的用能效率。凡不符合国家、省节能规定的用能设备,使用单位应当按照节能行政主管部门规定的限期进行更新改造。

第十六条机动车辆、船舶的能耗应当在国家规定的能耗指标内,超出能耗指标的应当予以改造或者更新。

第十七条鼓励资源条件好的地区有计划地积极开发利用太阳能、风能、地热、生物质能等可再生能源。利用可再生能源生产的电量,符合上网条件的,电网经营企业应当接受并按照国家和省的有关规定优先收购。其上网电价实行最低保护价,可以不参与竞价上网。

第十八条加强农村能源建设,开发农村有机废弃物的气化利用技术,发展新型、高效的大中型沼气池,提高资源综合利用水平。

第十九条县级以上人民政府建设行政主管部门应当在建设规划和建筑设计管理中加强节能工作,推广采用可再生能源、节能新技术、新材料、新产品的节能型建筑物,组织建设节能型住宅、建筑示范小区。

第二十条省人民政府应当在基本建设、技术改造资金中安排节能资金,用于支持能源的合理利用以及新能源和可再生能源的开发。

市、县级人民政府根据实际情况安排节能资金,用于支持能源的合理利用、新能源和可再生能源的开发。

第二十一条省人民政府应当在科学研究资金中安排资金用于先进节能技术的研究。

第二十二条鼓励和支持企业、科研院所研制、开发节能新技术、新工艺、新材料和新设备。凡列入国家和省级计划的新产品,享受国家和省的有关优惠政策。

第二十三条鼓励和支持企业采用高新技术开展节能技术改造。企业开展节能技术改造和能源综合利用享受国家和省的有关优惠政策。

第二十四条鼓励和支持科研机构、大专院校、企事业单位和个人研究开发新能源、可再生能源和清洁能源,多渠道地开展国际、国内节能信息和技术交流。

第二十五条科研机构、大专院校和节能技术服务机构以及其他企业、事业单位为用能单位提供节能咨询和节能新技术、新工艺、新材料、新设备(产品)等技术服务,所取得的技术收入,享受国家和省的有关优惠政策。

第四章节能管理

第二十六条对重点用能单位实行分级管理,具体管理办法由省节能行政主管部门制定。

地级以上市节能行政主管部门根据本地区实际,对年综合能源消费总量三千吨标准煤以上五千吨标准煤以下的用能单位,可以参照重点用能单位进行管理。

第二十七条固定资产投资工程项目的设计和建设,必须执行国家和省合理用能标准和节能设计规范。其项目可行性研究报告,必须包括合理用能的专题论证。

不符合前款规定的项目,不得批准建设。

项目建成后,达不到国家和省合理用能标准和节能设计规范要求的,不予验收。

第二十八条省质量技术监督行政主管部门应当根据需要,对国家尚未制定有关节能标准的,组织制定地方标准。

第二十九条县级以上人民政府统计部门负责本行政区域能源消费和利用状况的统计,定期本行政区域能源消费和利用状况公报,公布本行政区域内企业的主要耗能产品的单位能耗水平。

第三十条省、地级以上市节能行政主管部门可以委托具备相应监测资格的能源利用监测机构,对用能单位的能源利用状况依法实行监测,对设计、生产单位是否采用或者生产国家明令淘汰的用能产品的情况进行检查。

能源利用监测机构应当依照委托进行监测、检查。

能源利用监测机构不得向被监测单位收取监测费。监测所需费用由省、地级以上市人民政府安排的节能资金中划拨。被监测单位不得阻碍或者拒绝监测、检查。

第三十一条能源利用监测的主要内容包括:

(一)重点用能单位遵守合理用能标准情况;

(二)主要耗能设备的能源利用状况;

(三)单位产品能耗或者单位产值能耗;

(四)其他有关节能方面的情况。

第五章法律责任

第三十二条阻碍或者拒绝接受节能监督检查、能源利用监测的,由县级以上节能行政主管部门予以警告,责令改正;违反《中华人民共和国治安管理处罚条例》的,由公安部门依法处理;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

第三十三条违反本条例第六条第二款规定,单位产品能耗或者单位产值能耗超过规定的能耗限额的,责令限期治理;逾期不治理,或者在限期内经治理仍达不到要求的,由县级以上人民政府节能行政主管部门提出意见,报请同级人民政府按照国务院规定的权限责令停业整顿或者关闭。

第三十四条违反本条例第八条第二款规定,重点用能单位不按规定或者不如实填报能源利用状况报告的,由统计部门按《中华人民共和国统计法》的有关规定予以处罚。

第三十五条违反本条例第十条规定,生产、销售国家明令淘汰的用能产品的,由县以上质量技术监督行政主管部门责令停止生产、销售,没收违法生产、销售的用能产品和违法所得,并处违法所得一倍以上五倍以下的罚款。伪造或者冒用节能质量认证标志的,由县以上质量技术监督行政主管部门责令改正,没收违法所得,可以并处违法所得一倍以上五倍以下的罚款。

第三十六条设计单位违反本条例第十一条规定,在设计中采用国家明令淘汰的用能设备的,由县级以上节能行政主管部门责令其限期改正,逾期不改的,给予通报批评,由建设行政主管部门降低其设计资格等级。

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关键词: 海洋能 潮汐能 波浪能 发电

中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)07(b)-0000-00

随着化石能源的逐渐枯竭,可再生能源逐步引起了人们的重视。作为蕴藏于海水中的可再生能源,海洋能主要包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能等。潮汐发电利用潮汐能进行发电,波浪能发电利用波浪发电装置将波浪能转换成电能,温差能发电利用海洋表层和深层的温差,对中间介质进行沸腾冷却,驱动涡轮机运转,带动发电机发电,海流能主要利用海流流动推动水轮机发电,而盐差能发电则是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能,再利用水轮机发电。

1 概述

现海洋能通常是指蕴藏于海水中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能等。巨大的海洋能资源,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,具有很好的开发前景。

2 发展现状

全世界的海洋能贮量极其巨大,据估算,潮汐能约27亿kw,波浪能约25亿kw,海流能约50亿kw,温差能约20亿kw,盐差能约26亿kw。我国海洋能源十分丰富,据估算,潮汐能资源约为1.9亿kw;波浪能的开发潜力约1.3亿kw,沿岸波浪能0.7亿kw; 海流能0.5亿kw;海洋温差能和盐差能分别有1.5亿kw和1.1亿kw。尽管海洋能贮量巨大,但目前开发利用程度非常低。

2.1 世界发展现状

目前,世界上对潮汐能,波浪能的开发在技术上比较成熟,很多国家都已经建造了潮汐电站和波浪能电站,海流能、温差能和盐差能的开发利用都还在试验阶段,技术上还有很长的路要走。

据不完全统计,截至2007年底世界潮汐电站的总装机容量约为30万kW,仅开发了万分之一的潮汐资源。世界上最大的潮汐电站是1966年建成的法国朗斯潮汐电站,总装机容量为24万kW,单机功率为1万千瓦,共24台水轮机,年发电5.44亿度。

波浪能发电是继潮汐发电之后,发展最快的一种海洋能源的利用。目前世界上已有日本、英国、爱尔兰、挪威、西班牙、葡萄牙、瑞典、美国和中国等国家和地区在海上研建了波浪能发电装置。英国于2000年11月在Islay岛建成一座500kW岸式波浪发电站(振荡水柱空气透平发电机组),为当地400户居民供电,并与苏格兰公共电力供应商签订了15年的供电合同。葡萄牙2.25MW波浪发电项目经过三年开发之后,于2008年9月在葡萄牙里斯本隆重开张,号称世界第一座海浪发电机。但2009年3月宣告失败。

1979年8月美国在夏威夷建成第一座闭式循环海洋温差发电装置是温差能利用的一个里程碑。这座50kw级的电站不仅系统地验证了温差能利用的技术可行性,而且为大型化的发展取得了丰富的设计、建造和运行经验。美国50KW MINI―OTEC号海水温差发电船,由驳船改装,锚泊在夏威夷附近海面,采用闭式循环,工质是氨,利用深层海水与表面海水约21~23℃的温差发电。1979年8月开始连续3个500 h发电,发电机发出50 kW的电力。瑙鲁海水温差发电站是日本“阳光计划”,1973年选定在太平洋赤道附近的瑙鲁共和国建25 MW温差电站,1981年10月完成100kW实验电站。该电站建在岸上,将内径70 cm,长940 m的冷水管沿海床铺设到550m深海中。最大发电量为120 kW,获得31.5 kW的净出力。

从2001年开始,马塔切纳与意大利科研人员合作研制出世界上第一台海流能发电机样机,并在墨西拿沿海地区进行发电试验并获成功,产生电能容量可达40 kW。经过试验后,设计装机容量最高为130 kW,并于2006年4月3日与意大利国家电力公司的电力运输网实现并网发电。目前,世界上只有以色列建了一座150 kW的盐差能发电的实验装置,实用性盐差能发电站还未问世。

2.2 国内发展现状

我国对潮汐能的利用比较早,波浪发电的研究相对起步较晚,而海流能,温差能和盐差能的利用也是停留在试验阶段。自1958年,我国陆续在广东顺德东湾,山东乳山和上海崇明等地建立了几十座潮汐能发电站,是世界上建潮汐电站数量最多的国家。不过建成的大部分潮汐电站由于建造水平低、经济效益差、利用价值少均已废弃,至今只有7座电站仍在正常运行发电。目前,这7座潮汐电站的总装机容量为7660 kW,年发电量超过1000万度,年发电量仅次于法国、加拿大,居世界第三位。

作为世界上主要的波能研究开发国家之一,我国从20世纪80年代初开始,主要对固定式和漂浮式振荡水柱波能装置以及摆式波能装置等进行了研究。1985年中科院广州能源研究所开发成功利用对称翼透平的航标灯用波浪发电装置。经过十多年的发展,我国已有60~450 W的多种型号产品并多次改进,目前已累计生产600多台在我国沿海使用,并出口到日本等国家。

温差能利用方面,1985年我国科学院广州能源研究所开始对温差利用中的一种“雾滴提升循环”方法进行研究。1989年,该所在实验室实现了将雾滴提升到21 m的高度记录。同时,该所还对开式循环过程进行了实验室研究,建造了两座容量分别为10 Wt和60 W的试验台。

我国海流能发电研究始于1982年。1984年,哈尔滨工程大学在实验室研制成60 W水轮机。1989年研制成1 kW河流能发电装置并在水库里进行了两个月的发电试验。我国于2000年建成70 kW潮流实验电站,并在舟山群岛的岱山港水道进行海上发电试验,是世界上第一个漂浮式潮流能试验电站。从研究水平看,我国研建70 kW潮流能实验电站在国际上居领先地位,但尚有一系列技术问题有待解决。

盐差能利用方面,我国西安冶金建筑学院于1985年对水压塔系统进行了试验研究。上水箱高出渗透器约10 m,用30公斤干盐可以工作8~14 h,发电功率为0.9~1.2 W。

3 存在问题及发展趋势分析

3.1 技术方面问题

现有的潮汐电站水电工程建筑物的施工还比较落后,水轮发电机组尚未定型标准化,潮汐电站比较复杂,潮汐大坝会对环境造成影响,这些都是潮汐能开发中存在的问题。波浪能转换成电能的中间环节多,效率低,电力输出波动性大。由于波浪能的不稳定性,如何积累、存储波浪能使其成为有用的能源,如何提高设备的抗恶劣环境的能力等问题都限制了目前波浪发电之发展,致使波能发电系统研究开发成长趋缓。

海流能、温差能和盐差能的开发利用都还在试验阶段,技术上还有很长的路要走。

3.2 经济方面问题

从数据分析看,潮汐发电和波浪发电的单位千瓦造价相对较高,发电机组利用率不高。位于福建宁德福鼎沙埕港八尺门的潮汐电站建设项目已完成预可行性研究报告,一期电站装机为2.4万kW,工程总投资为5.3亿元,合单位千瓦造价20208元。由于潮汐发电是波动和间歇的,输出功率变化大,发电机组利用率不高。2008年江厦潮汐电站的年发电量为721万千瓦时,上网电量为693万千瓦时。汕尾100 kW岸式波力电站的投资为210万元,合单位千瓦造价21000元。该波力电站于1996年12月开工,设计年平均功率为20 kW,年发电量17.52万千瓦时,设计年利用小时数为1752 h。

3.3 发展趋势分析

近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。我国2007年的《可再生能源中长期发展规划》中指出,“要积极推进海洋能的开发利用,重点发展潮汐发电,到2020年我国要建成潮汐电站10万千瓦”,其中并未提及波浪发电发展目标。而且目前把利用潮汐发电等同于常规小水电来开发,也削弱了开发利用潮汐能的积极性。

4 结语

该文对潮汐能、波浪能、温差能、海流能和盐差能等海洋能发电的工作原理、应用方式、发电关键技术等内容进行了介绍。通过对上述各种海洋能发电的国内、外发展现状的收集整理,分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题,在此基础上对海洋能发电进行了展望,认为海洋能发电属于清洁能源发电,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,海洋能发电具有很好的发展前景,但由于技术上和经济上存在的问题,近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。

参考文献

[1] 高艳波,柴玉萍,立慧清,等.海洋可再生能源技术发展现状及对策建议[J].可再生能源,2011,29(2):152-156.

[2] 沈利生,张育宾.海洋波浪能发电技术的发展与应用[J].能源研究与管理,2010(4):55-58.

篇9

关键词:锅炉改造;生物质发电;生物质能电厂;热电发展

中图分类号:TK229文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)11-0081-02

当今世界,环境污染日益加剧,环境保护已成为国民经济可持续发展的重要组成部分。生物质作为农作物的副产品,是宝贵的可再生能源。生物质发电将使农作物废弃物变成可再生的能源资源得以充分利用,在节约煤炭资源的同时对于增加农民收入,改变农村能源结构,减少露天焚烧对环境造成的污染具有重要意义。

安徽国祯太平洋电力有限公司是阜阳市唯一一家热电联产的资源综合利用企业,现有3×65t/h链条锅炉和2×C12MW中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里,主要为100余家工商业生产用户供汽。现有的三台65t/h链条炉需要燃用优质烟煤,锅炉效率低,面临着被淘汰的可能。由于煤炭价格大幅上涨,我厂的生产经营出现了困难局面。为了充分利用阜阳市周边丰富的生物质资源,改观我厂的经济效益,适应时代的发展,我们决定将原有的链条炉改造成生物质焚烧炉。

一、锅炉改造方案オ

(一)锅炉燃烧方式的选择

生物质燃烧技术根据其燃烧形式的不同,可以分为流化床燃烧方式,悬浮燃烧方式和固定炉排燃烧方式,其中较为成熟的有流化床燃烧方式和固定炉排燃烧方式。

流化床燃烧具有对燃料优异的适应性以及炉内优越的气固相化学反应条件和物料循环,在高碱生物质燃烧中对于解决燃料差异对燃烧影响和提高燃烧热效率,以及污染物控制方面具有优势。

采用流化燃烧技术焚烧生物质的优点主要表现在以下几个方面:

1.操作方便,运行稳定。由于流化床床料为石英砂或炉渣,蓄热量大,因而避免了床的急冷急热现象,燃烧稳定。生物质的干燥、着火、燃烧几乎同时进行,无须复杂的调整,燃烧控制容易,易于实现自动化和连续燃烧。

2.设备寿命长。炉内没有机械运动部件,使用寿命长。

3.可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理,在不增加太多投资的前提下,可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下。

4.流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高,相同生物质处理量的流化床焚烧炉和水冷振动炉排炉相比体积要小,故而投资小。

因此,流化床生物质焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式,尤其适合我国秸秆等生物质的热值低、成分比较复杂的国情。因此,我厂决定将原有燃煤链条炉改造成生物质焚烧流化床锅炉。

(二)锅炉改造的基本原则

通过对原有链条炉的分析,将原有燃煤链条炉改造成生物质焚烧流化床锅炉,提出以下改炉的基本原则:

1.基本保持原有锅炉房的总体布局不变;

2.将链条炉排改拆除更改为流化床布风板结构;

3.保持原有锅炉大部分受热面,炉膛受热面作适当改造;

4.对原有给料系统作改进;

5.维持原有水处理系统不变;

6.将电气、热控系统适当改造;

7.改造引风系统,替换引风机;

8.改造输料系统,满足三台锅炉用料需求;

9.改造原有送风系统,增加二次风机;

10.改造原底渣处理系统;

11.将水膜除尘器改为布袋式除尘器,增加气力除灰系统,将湿式除灰改为干式除灰。

(三)锅炉本体总体布置

链条炉改造为生物质流化床锅炉是在保持原有链条锅炉锅筒位置不动、两侧构架外形尺寸不变的前提下进行锅炉总体布置设计的,燃烧方式采用引进德国高低差速流化床燃烧技术,将锅炉前柱向前移3000mm并新增两支前柱,重新设计炉膛水冷壁及其底部密相区(含布风装置),水平烟道内仍然布置蒸汽过热器,尾部坚井内布置蒸发器、省煤器和空气预热器。

锅炉为双层布置,楼上为锅炉主体部份及操作室,楼下一层布置排污系统以及安装风机、风道及烟道等设备。

燃料经炉膛两侧进入高速床。在炉膛内燃烧产生大量烟气,经过热器、蒸发器、省煤器、空气预热器由尾部烟道排出。

锅炉给水经省煤器加热后进入蒸发器再进入锅筒;锅筒内的饱和水经下降管进入水冷壁下集箱、埋管、上升管、上集箱,然后从引出管引入锅筒;饱和水及饱和蒸汽混合物在锅筒内经汽水分离装置分离后,饱和蒸汽通过引出管进低温过热器。过热蒸汽由低过加热后进入减温器中调节气温。然后经高温过热器,将蒸汽加热到额定气

温,从高过出口集箱通过汇集管引入集汽集箱,最后从主汽阀至主蒸汽管道。

二、生物质焚烧发电项目的经济性分析 オ

热电厂现有的三台65t/h链条炉改造为生物质流化床焚烧炉后,日处理生物质能达到1200吨,配置两台C12MW

的汽轮发电机组,原热力系统、汽水系统、燃料输送系统不变。项目经济性分析如下:

整个改造工程需要投资8430万元左右;

销售收入按设备的容量计算,销售电、汽年收入约13723.2万元;

年运行费用约11073万元;

年销售税金及附加费约1607.47万元;

年获利润约1392.98万元(包括所得税);

项目投资回收期约4.78年;

总投资利率约16.7%;

总投资利税率约19.3%。

该项目在财务上是可行的。通过技术改造后,在设备更新换代的同时可取得一定的经济效益,实现了热电厂的可持续发展。お

三、结语

我国的生物质焚烧发电供热事业已初露端倪,并纳入产业化轨道,其发展势头迅猛。到2005年底,全国生物质发电总装机容量约200万千瓦,到2010年,可再生能源在能源消费中的比重将达到10%,生物质发电总装机容量将达到550万千瓦。将安徽国祯太平洋电力有限公司三台链条燃煤炉改造成秸秆焚烧炉后,有利于秸秆代煤,节能降耗,发展循环经济,走企业可持续发展的道路,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。

参考文献

[1]国家发改委.可再生能源发展“十一五”规划.2008.

[2]贾小黎,丁航.生物质直接燃烧供热发电项目上网电价初步测算[J].可再生能源,2006,(1).

[3]张同文.生物质燃烧发电的可行性分析[J].中国新能源,2006,(7).

篇10

随着国民经济的持续发展,风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到各国的重视。风能取之不尽、用之不竭越来越多的受到人们的青睐。风能潜力巨大,将风能用于发电,可为世界经济的发展提供强大的动力支持。

2 国内外风力发电的概况

风能开发利用可以追溯数千年的历史,风能是太阳能的一种转化形式,风能是不产生污染物排放的可再生自然能源。在蒸汽机发明以前,风能曾作为重要的动力用于当时的日常生活。风很早就被人们利用,主要是通过风车来抽水、磨面等。在当今发展形势下,人们更加关注如何用风能来发电,即通过风力发电技术来满足人们的生产生活。

2.1 国外风力发电的概况

风能是一种绿色的可再生能源,为了减少一次性能源的开采与消耗、减少对当今环境的污染,应对高涨的能源需求,积极发展风力发电技术是一种不可缺少的途径。世界上第一台风力发电机组是19世纪末丹麦首先研制出来的,在丹麦建成了世界上第一座风力发电站。20世纪70年代,美国和欧洲就开始研制兆瓦级风力发电机组。100多年来,世界各国成功研制了类型各异的风力发电设备,推动了风力发电技术向前发展。进入20世纪90年代,风力发电受到各国的普遍重视。在风力发电的各项技术和国家政策等方面都有了很大的发展与进步。

近二十多年来,风力发电技术不断的努力取得突破,国际上大型风电技术更加成熟、成本降低,产业不断成长壮大。在技术上,国际风电行界长期致力于提高风电机组安全和可靠性、提高发电效率、增大风力发电机组的单机容量、减少基础设施的成本等,以扩大可经济利用风能资源量。近年来,随着风电产业的发展和巨型企业的加入,风电业竞争日趋激烈,标志着国际风电制造业的不断成熟与完善。

自20世纪70年生世界性能源危机以来,世界各国都日益重视可再生能源的研究、开发和利用工作。国际能源研究报告表明,如果各国采取有力措施,风力发电可提供可观的电力需求,并有效的减少二氧化碳废气的排放。风能将成为发展最快的能源,随着风力发电技术的日益成熟,世界各国的装机容量不断提高,到2010年德国新增500万千瓦的装机容量,西班牙新增520万千瓦,年生产能力可满足全国电力需求的10%。加拿大、美国是北美利用风能较好的国家,在美国有30个州以上已经开始利用风能资源。欧洲最大的风力发电站建成,英国国家电力公司在伦敦西北85km威尔斯的卡诺附近建成了目前欧洲最大的风力发电站。该站配有56台风力发电机,每台发电机高48m,共耗资260万英磅,发出的电力可供2.5万户居民使用。日本建成大型风力发电站。日本投资15亿日元在青森县建造了一座大型风力发电站。该电站拥有5台功率各为275kW的风力发电机,每台风力机的高度为30m,装有3个叶片,旋转部分的直径为28m。风力发电是可再生洁净能源,其环境效益十分可观,随着风力发电技术的日益成熟,它会越来越被更多的人认识和接受。全世界很多国家都积极发展风力发电的主要原因也在于此。

2.2 国内风力发电的概况

我国是世界上风力资源占有率较高的国家,有着丰富的风资源有待开发利用。我国对风力发电技术的研究始于20世纪50年代后期,和世界上风能发电发达国家如美国、德国、丹麦等国相比还有很大差距。在我国风力发电起初是在偏远的农村、牧区、海岛建设了独立运行的小型风电装置。20世纪70年代中后期,在世界能源危机的影响下,相继开展了风力发电的研究工作。

至今,我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场,并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW级风电场。截止2007年底,我国风机装机容量已达到6.05 GW,年发电量占全国发电量的0.8%左右,比2000年风电发电量增加了近10倍,我国的风力发电量已跃居世界第5位。

我国风力资源丰富,全国约有2/3的地带为多风带。西北、华北、东北和东南沿海为风能资源丰富区,跨全国21个省、市、自治区。风能总储量大,实际可开发的风能资源丰富,为开发利用新能源利用技术提供了强大的资源条件。我国的风电场建设开始于80年代,1985年,在海南省的东方风电场安装了55 kW风机;第二年,我国第一座并网运行的风电场在山东荣城建成。经过近20年的建设,我国的风电产业有了很大的进展。后期开始研制开发可充电型风电机组,并在海岛和风场广泛推广应用,目前有的风机已远销海外。至今,我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场。还计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW级风电场。到2007年底,我国风机装机容量已达到6.05 GW,年发电量占全国发电量的0.8%左右,是2000年风电发电量的近11倍,我国的风力发电量已跃居世界第5位。

但是,中国风能等新能源的开发和利用受到一系列因素的限制,其中包括资金和技术资源供应的不足等方面的因素。但从可持续发展的角度来看,从中央到地方的各级政府对这些资源的开发给予了很大关注。当前,我国的风力发电仍然面临不少的难题,主要是工程造价高和上网电价高,与常规资源相比,它缺乏竞争力。国家提供的支持政策还不甚完善,限制因素使风力发电还难以进入商业化、产业化发展轨道。要加快风电发展,一方面地方政府积极的发挥作用,制定相关优惠政策,给予适当补贴,起到鼓励作用。另一方面,国家的科技投入要不断加大,提高进行技术创新和科研开发水平,促进风力发电技术的发展。

2.3 风力发电的发展趋势

21世纪风力发电前景非常广阔,风电技术将进入快速发展的黄金时期,国际上风力发电产业将是增长速度最快的产业。经济的快速发展,科学技术的长足进步,使得人类的生活水平和生活环境有了大幅提高。从能源、电力市场看,发展最快的已不再是石油、煤等资源,而是风力发电、太阳能发电等可再生能源的快速发展。风力发电,以其储量巨大、分布广泛、无污染且无处不在、技术成熟,面向市场研制和开发性能优良、运行可靠,成为今后我国利用绿色能源的发展趋势,受世人的青睐。在我国,并网型风力发电机组装机容量增长速度将进一步加快。我国应把握机遇,加快科研,在积极发展风力发电技术,实现风能服务于我国现代化建设的使命。

在具体的政策法规方面,90年代中期以来,我国陆续制定了风电相关优惠政策法规,特别是风电特许权项目的实施和《可再生资源法》的制定,较为有利的推动了国内风电产业的规模化发展。

随着风力发电技术的不断进步,风力发电机组将越来越高效,成本也日益降低。增大风力发电机组的单机容量就意味着减少了基础设施的投入费用,同样的装机容量需要更少数目的机组,这也降低了成本。随着融资成本的降低和开发商的经验丰富,项目开发的成本也相应得到降低。风力发电机组可靠性的改进也减少了运行维护的平均成本。风力发电以其良好的社会和环境效益,不断成熟的技术,逐步降低的成本,得到了人们的青睐和社会的认可。通过以上分析,得知,风电可以形成很大的投资市场,潜力是巨大的,有着较好的发展前景。

参考文献

[1] 张焕芬等.先进国家的风力发电现状及其前景.甘肃科学学报,1998,10(3):59~64.

[2] 施鹏飞.风力发电在中国的现状和前景.水力发电学报,1998,(3).