顾高川
（江苏河海新能源股份有限公司 213022）
摘要：伴随着我国经济的飞速发展，能源短缺问题困扰着我国各行各业的发展，发电站也不例外，新能源发电站受到了人们的广泛关注。该文主要阐述了我国系能源发电的发展现状，论述了小型新能源发电设备的重要性，并提出了 新能源发电设备的未来发展方向。
关键词：新能源；新能源发电设备；沼气发电
一、我国家庭新能源发电的现状
伴随着我国科学技术的迅猛发展，新能源技术已经被人们欣然接受。常见的家用新能源技术有太阳能、生物能技术，还有在汽车行业运用到的氢能技术。除此之外，还有一些新能源即核能、海洋能等，但是这些新能源的收集和使用成本太高，一般群众承受不起。放眼看来，太阳能在普通家庭中的使用率最高。我国的太阳能资源非常丰富，促进了我国太阳能的开发及使用，我国很多地区的民众都用太阳能进行照明。
当然在我国还存在生物能的小范围运用，具体来讲生物新能源就是指利用稻草、玉米秸秆以及生活垃圾产生可燃的液体或者气体，然后再通过燃烧放热。我国农村的秸秆资源相当丰富，预计在2000—2010年期间，我国的秸秆资源可获得量为3.5亿~3.7亿t，如果用这些秸秆资源来发电，年发电量可达到4500亿kWh。生物沼气发电也是个前景不错的发电方式。生物沼气是指利用生活垃圾，农作物废料甚至污泥等分解产生的气体，主要成分为甲烷和二氧化碳，可用于发电和供热。据数据显示，截止2013年底，全国沼气用户（含集中供气户数）和规模化沼气工程总年产量达180亿m3，相当于全国天然气消费量的12.4%，减排CO2 6300万t。
二、发展新能源家用小型发电设备的必要性及重要性
近几年来，我国的经济迅速发展，与此同时，电力能源短缺和环境污染的问题就随之显现出来。第一，我国现在面临的重大问题就是电力的供应不足。电能是我国工业发展和国民经济发展的命脉，电荒的现象会严重影响经济和社会稳定。今年三月份开始，我国部分省如浙江、湖南、重庆和贵州等地出现了电力供应紧张和电煤储备下滑的问题。这是04年以来我国所面临的最大的一次“电荒”，保守估计供电缺口三千千瓦，是因核泄露事故导致核电骤缩的日本用电缺口的二至三倍。所以中国这个飞速发展的国家更应该解决电力不足的问题。第二，工业发展伴随着化石燃料的燃烧和废气废物的排放，使得我们赖以生存的环境越来越恶化。所以电能作为一种清洁可再生的能源越来越受到人们的重视。但是，电能的产生对一次能源消耗巨大，而现今世界上的能源匮乏。随着当今科学技术的进步，现在电能不止由化石燃料的燃烧产生，也可以通过太阳能、风能、海洋能和氢能等转化，更重要的是这些新型能源没有或者很少产生污染并且可再生，资源丰富。所以我们可以通过开发新型能源来解决和缓解当前的用电紧张和环境的污染问题。但是由于技术和各方面原因，我们的新能源开发和应用并不顺利，所以现今还没有得到普遍熟练地应用。但是在家用电器方面，新能源，特别是光伏发电和太阳能的应用却是特别的普遍。比如，太阳能热水器、太阳能发电板以及太阳能路灯，在一些城市及农村中都有普及。我们应在此基础上，加大力度发展家用新能源产品。
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我国的大型新能源发电站面临的重要问题概述为以下几个方面：发展目标调整频繁，各层级各专项规划不能有效衔接；项目审批缺乏统一协调机制；法律法规和政策有待进一步完善；产业发展的基础工作有待加强；设备性能和建设水平有待进一步提高。但是小型户型新能源发电产品可以完美避开这些体制问题，我们可以通过商品的形式加上国家的补助让这些产品顺利入住各家各户。星星之火，可以燎原，一家省下一个日光灯的电量，一群人就能省下一个太阳。
三、新能源家用小型发电设备的工作原理
太阳能发电系统已经被普遍应用到大部分家庭中。这个系统主要由一下几个部分组成，一个是光伏电池组件，一个是光伏系统电池控制器，一个是蓄电池，一个是交直流逆变器。先由光伏电池组件将光能转换为电能，由电池控制器控制电流和电压的大小并输出，然后通过交直流逆变器进行交直流变换并附带稳压功能，最后由蓄电池存储由光伏电池转换过来的电力，按照需要随时释放出来使用。
对于沼气发电的工作原理，我们可以看成是一个化学反应，我们可以利用垃圾堆里的抽气井把反应产生的二氧化氢抽出，然后通过收集管网送达发电机机组，再经过冷却脱硫脱水，过滤净化等处理后，产生的纯沼气在发电机组里燃烧后发电，再并入电网。
除此之外，还有一种风力发电机是利用风能源进行发电的技术，主要是利用风力让叶片旋转，再运用风轮把风能转化为机械能，进而带动发电机发电。在一些风力较强的山区，小型风力发电系统比其他发电系统更加实用。小型风力发电系统是由风力发电机、充电器和数字逆变器组成。风力发电机把风能变成电能输出，但由于风力的不稳定，输出的电流大小也是不稳定的，所以须经过充电器整流然后对蓄电瓶充电，再次通过数字逆变器，把蓄电池输出的电流转变为220V的市电送到千家万户。
其它的新能源如氢能、海洋能和地热能，由于地理条件和科技因素的限制，现在还没有家用的可能性，所以不予分析。因此，很多新能源家用小型发电技术已比较成熟，使大量的家用小型发电设备进入家庭成为可能。
四、发展方向
由于太阳能电池组件具有结构简单、体积小、重量轻、系统建设周期短和易于组合等优点，并且光伏发电系统可大可小，方便安装和扩容，所以，太阳能发电是新能源家用小型发电设备的首推之选。并且由于太阳能在我国的超大资源量，更是适合我国国情的能源之首。在我国沿海、西部和岛屿，最适合利用既环保又经济的可再生能源来解决用电问题。在人口稠密的都市中，光伏发电系统也越来越显示出它的重要性。上海市已完成了10万个屋顶太阳能发电系统，每年至少发电4.3亿度。“中国缺能，我们不能辜负头顶上的大好阳光。”我们应该探索出一条太阳能发电在家用电器应用的新途径，研发户型太阳能发电系统，一边可以解决无电人口的供电问题，并为今后太阳能的发电并网的普及打好基础。
我们是一个农业大国，每年都会产生大量农作物废料如秸秆等，和农村生活垃圾。现今农村对这些垃圾的处理大部分会采取燃烧或者废弃，极易造成环境污染和安全隐患。沼气发电可以很好的处理这个问题并变废为宝。所以我们建立户型或者村型沼气发电系统是非常必要的。
对于户型新能源发电产品，我们可以发展太阳能发电产品和沼气发电产品。太阳能发电产品可以是采取太阳能热水器的形式，但是成本会有些高，所以我们需要国家和材料科学的支持。对于小区或者村落建立小型发电系统，可以以电网供电为主，此新能源发电为辅，初期可以只供给家庭照明和路灯照明。对于沼气发电，建立家庭型沼气池或者村落和小区型沼气池都是不错的选择，一方面供给电能，另一方面可以解决生活垃圾或者农作物废弃物的问题。
五、结语
总而言之，我国经济的飞速发展和对能源的需求日益增长，都表示着新能源发电的重要性。但是，由于技术、资金和政策的实行等问题，大型新能源发电站的运行并不顺利。所以，我们可以通过发展小型或者户型发电产品，使其散落在各家各户，一是充分利用了各地的新型能源，二是可以避开大型发电厂的安全及不易操控的问题，三，避开大范围操控新能源发电政策的不易实施的问题。使得各地区使用适合当地能源条件的新能源产品，比如，太阳光照充足的地区如西藏、新疆和青海等地区，可以使用光伏发电产品。而农村地区，可以发展沼气发电产品，同时还解决生活垃圾，净化了农村的生活环境，起着一举多得的作用。对能源的需求，对新技术的追求以及人们不断提高的物质文化的需要，都将促使新能源小型家用发电产品成为未来之所趋。
参考文献：
[1]李龙.家用太阳能光伏发电系统的现状及发展前景[J]，新学术论坛，2008（10）：52-53.
[2]李颖，孙永明，李东，袁振宏，孔晓英，许洁，董任杰.中外沼气产业政策浅析[J]，新能源进展，2014（12）：414-415.
论文作者:顾高川
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签：新能源论文; 沼气论文; 我国论文; 太阳能论文; 能源论文; 系统论文; 电能论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;