风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势初探论文_岳磊

风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势初探论文_岳磊

中国大唐集团有限公司宁夏分公司新能源事业部 宁夏银川 750002

摘要:社会经济发展伴随着巨大的能源消耗,传统能源产业面临资源供给不足、环境污染严重等问题。风能作为可再生新能源,可以有效缓解传统能源的危机。现在的新能源发电形式中以风能发电和太阳能发电为主,风能和太阳能等资源比较丰富,对能源的结构也可以改变,还能减少对环境的污染,是一种良好的保护生态环境的措施,文章针对风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势进行分析。

关键词:风力发电;太阳能发电;发展趋势

1前言

自上世纪以来,全球都面临着能源危机,对新能源的研发和对可再生能源的探索从未停止。为了使社会的生产和生活得到保障,就要对新能源进行探索,火力发电对环境造成的污染很大,目前我国对环境很重视,在经济发展的同时不能对环境造成较大的伤害,所以开发新能源是最有效的解决路径。风能和太阳光属于清洁能源,对环境不会造成污染,而且这种资源比较容易获得,所以对太阳能和风能的研究对我国经济的发展有重要的意义,也是能源研究的重要方向。

2风力发电和太阳能发电概述

2.1风电发电概述

风力发电的过程就是把风能经由机械能转换为电能的过程,风能转化为机械能的过程由风轮实现,机械能转化为电能的过程由风力发电机及其控制系统实现。风力进入发电系统后便作为发电系统的输入信号,通过风力控制器输出桨距角信号,调整机械转矩和输出功率。该机械功率接着被传输到发电机中,转化为电能后最终传输到电网中,完成了从风能到电能转化的全过程。风力发电的主要特点有:可再生清洁能源、建设周期短、装机规模灵活、可靠性高、造价低、运行维护简单、实际占地面积小、发电发电方式多样化、单机容量小。

2.2太阳能光伏发电

太阳能发电视利用太阳能源,对地球外部天体能源的利用。太阳能发电的主要原理就是太阳在发生核聚变使氢原子核在高温状态下释放大量的能量。人们需要的大部分能量都直接或间接的来自太阳。我们现在生活需要的很多材料都是植物通过太阳能转化为化学能的方式储存,在地下历经漫长时间形成。很多能源都是利用太阳能产生,如水能、风能和海流能等。光伏发电是根据光生伏特效应将太阳能转化为电能的一种方式,这也是太阳能发电的一种重要的形式。光伏发电涉及很多的机械部件和电子元件,其主要元件就是太阳能电池。

3风力发电现状及发展趋势

3.1国内外发展现状

目前,风力发电已经在全球掀起了一股发展热潮。德国、美国、丹麦和荷兰是世界上风能利用最好、发展最好、技术也比较先进的四个国家。从全球风电装机容量来看,近年来全球新增装机容量有所增加,2012-2016年的年平均复合增长率为5%。2016-2017年,风电产业增长依然强劲,中国等亚洲国家对于风电产业的政策扶持会进一步热化风电产业,预计2017年全球风电新增容量将近6万MW。根据新能源振兴规划,预计到2020年我国风机装机总量将达到1.5亿kW,将超过电力总装机总量的10%。

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3.2我国风力发电面临的机遇和挑战

我国是风力资源丰富的国家之一,我国的风力资源主要分布在“三北”地区(东北三省、内蒙古、甘肃、青海和新疆等)、东南海沿海地区和内陆局部地区,这些地区可开发利用的风能储量约2亿kW,占全国可利用储量的80%。现阶段,我国风力发电的规模还在不断增大,也就意味着风力发电在我国电力资源中的比例在不断增加。在国家政策鼓励支持下,我国的风电技术取得了一定的成果,但是和国际先进水平相比较,还存在一定的差距。其中风力发电应用中的很多关键技术被国外少数企业垄断,阻碍了风力发电的进一步推广应用。因此,需要对目前的风力发电技术不断完善,在技术上不断创新拥有自主知识产权。从风力发电的成效上看,我国很多建成的风电场处于闲置状态,输出电能利用率较低。造成风电“发得出、送不出”的情况的主要原因是风电入网问题。因为我国风能资源主要分布区域也是电网分布较弱的地区,因此风力发电面临着电网不堪重负的问题。这需要统筹协调电力规划,同时也需要技术突破降低入网成本。总而言之,我国目前的风力发电还有很大的发展空间,风力发电技术的研究也至关重要。

4太阳能光伏发电现状及发展趋势

4.1世界太阳能光伏发电现状和发展趋势

在上世纪50年代左右,对太阳能发电的研究逐渐形成,并且美国当时研制出单晶硅半导体电池,这也就是太阳能电池的前身。单晶硅半导体电池是太阳能光伏发电的基础。光伏发电这种形式具有很多优点,如,不会枯竭、安全可靠、无污染,并且不受资源分布限制,建设周期短,获取时间短。现在世界各国对这种发电方式的研究也比较多。目前,光伏发电的成本也已经下降,在南美等国家销售价格与零售价格持平。在未来全球对太阳能光伏发电问题也会更加关注,对其研究力度也会增大。

4.2我国太阳能光伏发电现状和发展趋势

近些年来,我国对太阳能光伏发电应用越来越多,而且光伏发电产业的发展也越来越受重视。虽然光伏发电取得了一些成绩,光伏发电比较普及,但是其中还存在一些问题:第一,我国的太阳能发电的成本比较高。太阳能发电成本远远高于风能发电,而成本高其销售的价格就高,这样在市场上的竞争力就比较低,而且光伏发电组件的成本高。第二,太阳能光伏产业链需要进一步完善。太阳能光伏发电中的技术水平还不够,而且在工作中还缺乏对进入行业的企业的管理和规范。现在的太阳能光伏企业的竞争比较大,而且我国在光伏发电产业方面还没有原材料,我国对原材料的进口和出口还存在压迫,我国的太阳能光伏发电产业链存在较大的问题。

5结束语

综上所述,现在风力和太阳能发电是全球都关注的课题。人类的生存和发展中需要很多的能源,而我们现在利用的很多能源都无法再生,为了避免过度的使用不可再生能源,应该对现有的能源进行利用,保证子孙后代能够有足够的能源。而且利用不可再生能源对环境造成的污染较大,若是可以利用可再生能源满足人们的生存和发展,这对后世的影响也是巨大的。现在全球都在利用新能源进行发电,所以我国应该赶超国际发展水平,根据我国的实际情况,建立小型和分散性新能源发电场所,并且进行市场调研,了解在能源利用中需要改善的地方,并且面对市场研制和开发可持续使用的新产品,更多的使用太阳能和风能,确保电能在发电中可能产生的问题,更好的利用新能源,改善现在的环境状态。

参考文献:

[1]刘细平,林鹤云.风力发电机及风力发电控制技术综述[J].大电机技术,2007,(03):17-19.

[2]杨淳驿,孙骜.太阳能光伏发电系统现状及前景分析[J].工程技术:引文版,2016(7):00209.

论文作者:岳磊

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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