摘要：能源供求紧张一直是制约经济发展的重要因素，对此，多个国家着眼于新能源，希望通过开发新能源，将其用于发电，突破经济增长的瓶颈。本文阐述了五种新能源发电技术的现状与应用情况，以供参考。
关键词：新能源；发电技术；现状；应用
新能源发电实则就是指将新能源通过各项技术措施，转化为人们所需的电能的过程。从长远来看，因为新能源具有蕴藏量大、污染小、可再生等优势，所以具备大规模开发利用的价值，需要引起各国的重视，通过研发各项技术手段，逐步实现从常规能源到非常规能源的转变，推动经济的可持续发展。
一、风力发电
新能源发电技术的一种便是风力发电。风力发电一般由桨叶、发电机、升压变压器、机械传动系统、电力电子装置等设备组成的风力发电系统完成，是一个将动能最终转化为电能的能量转换过程，具体来讲，先要使用桨叶捕捉风的送能，并将其装换为机械能，然后再利用专门的机械传动系统将机械能传递给发电机，最后由发电机完成电能装换的最后步骤，使电网有源源不断的电能来源。就目前而言，风机输出电压多在690伏，而若想满足电网运行需求，还需要使用升压变压器升压至35kV及以上[1]。
世界上第一台能够独自完成风力发电的风机诞生于19世纪末，经过多年的发展，如今的风机技术日趋成熟。特别的是，在20世纪末，多国政府看到了此种发电技术的潜在价值，相继出台了激励政策鼓励风电的发展，更是在一定程度上推动了风电技术的进步。当前正在使用的风电技术中，较为前端的有：失速恒速风机、双馈变速风机、半直驱变速风机以及直驱变速风机等。
伴随着风机技术的不断发展，风机的容量也在直线上升，表现在从以往的几百千兆已经发展到了如今的兆瓦级。在风机市场中，当前风机的最高容量已经可以达到8万千瓦。
100多年以来，西门子所提供的清洁能源技术极大的促进了我国的可再生能源产业的发展，其在上海所设立的风发叶片厂，能够满足风力发电的市场需求。风力发电在未来有着较为广阔的发展空间，且自2005年以后，我国风电装机的容量一直呈上升趋势，到2020年将会达到150吉瓦。
二、太阳能发电
诸如石油、煤炭等不可再生资源的短缺，使得社会经济的发展受到了能源问题的严重制约，对此，多数国家加入了“阳光计划”的队伍之中，希望通过开发取之不竭的太阳能资源，为经济发展注入新的动力与活力。我国也提出了一些关于太阳能发电的管理办法与政策，并开展了金太阳示范工程，旨在通过这些活动，进一步加强太阳能发电技术的重视程度与应用范围，解决经济发展与资源短缺两者之间不断增长的矛盾。
（一）光伏发电
1．原理
我国应用光伏发电技术的时间较早，所以像是生产电池组件等方面已经走在了世界前列，其他技术也在不断提升之中。
光伏效应主要是在光照的作用下，产生电位差的一种现象。太阳能在转化为电能过程中，使用的原理便是光伏效应，使用的器件便是太阳能电池。当太阳能电池接受到太阳光的照射时，太阳光中的光子就会激发出太阳能电池中的电子空穴对，伴随着空穴和电子的移动[2]，若是此时外部能够构成通路，那么久会形成电流，继而产生电能。
太阳能电池目前一共有三代，分别是晶硅类、薄膜类和新概念类，其中技术成熟且应用范围较为广泛的是晶硅类电池。
2．系统分类
光伏发电系统可以分为两类：一是离网型，二是并网型，在离网型系统下，太阳能电池既能为直流负荷供电，也能为交流负荷供电，但若想实现持续供电，则需配备专门的储能装置；在并网型系统下，可以配备储能装置，亦可不配备。
20世纪末期以来，各国日渐重视太阳能发电技术，太阳能电池的生产也实现了实验室制造到批量生产的转变，所以光伏发电的应用范围在不断扩大中，功率与规模也有了较大发展，形成了集中大规模并网型光伏电站与分布式光伏系统两种开发形式。
（二）光热发电
光热发电的原理是：借助聚光器将太阳能汇集起来，使工作物质在其作用下实现由液态到气态的转变，为汽轮发电机发电提供基础。常见的光热发电系统有三种，即塔式、槽式以及蝶式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国应用光热发电技术的时间虽晚，但在2018年底，我国已经实现了首个光热发电项目并网发电。
三、海洋能发电
海洋能发电利用的是海洋中的能量。而海洋能多指海洋中所存在的可再生资源，包括波浪能、海水温差能、潮汐能、海流能以及海水盐差能等能源。对比其他能源而言，海洋能具备清洁无污染和蕴藏丰富的优势，但也存在地域性强以及开发困难的劣势。海洋能的开发形式目前主要有两种，一是潮汐发电，二是波浪发电。
（一）潮汐发电
潮汐能产生于天体的引力，是在引力的作用下发生水位变化产生能量的一种能源形式。发电原理类似于常规水利发电，利用的都是水位差中的势能，有所区别的地方在于海水落差小，且具有间歇性。发电优势是蕴藏量大、比较清洁、运行成本低、不容易影响周边的环境以及不占用耕地[3]；发电劣势是建造成本高，所以商用潮汐电站在我国的数量并不多。目前，潮汐发电的主要技术路线尚待进一步确认，大规模开发潮汐发电暂不具备条件。
（二）波浪发电
该种发电技术的发电原理是利用转换装置将波浪能转化为机械、液压或是气压的能量，之后再用传动机构促使发电机发电。
关于波浪发电，我国制定的发展目标是建设岸式波浪发电站。
四、生物质发电
生物质中蕴含着一种生物质能，这种生物质能产生于植物光合作用，是太阳能在生物体内的一种留存形式。生物质能种类繁多，并且具有分布广、可再生以及低污染的特点，所以生物质能是排在煤炭、天然气以及石油之后的第四大能源。
当前生物质能的开发与利用方法有直接燃烧、生化法、热化学法、化学法以及物理化学法，涉及气化、直接液化、水解、沼气技术以及压缩成型法等内容。
基于我国农业大国的特色，我国拥有较为丰富的生物质能资源，也正是由于先天基础扎实，所以国家通过批准示范项目以及出台配套政策的方法，极大的推动了该项发电技术的发展。
另外，在商业运营方面，多数电网公司都在纷纷投资参与该项技术的研发与应用，并以取得了一定的成效。
除此之外，虽然生物质能具有资源数量庞大的优势，但是在原料获取、加工、运输以及储存等方面却需要一部分额外的开支，使得整体开发成本有所上升。面临这种发展困境，国家有必要采取完善配套政策（如税收优惠政策、贷款办法等）、完善能源管理体制、加强宣传教育以及发展配套产业的方法，为该项技术的发展提供强有力的支撑。
五、地热发电
地热发电的发电原理与火力发电的发电原理较为相似，是将热能转化为电能的一种方式，但有所区别的是，地热发电无需使用锅炉，也无需消耗燃料，只需利用载热体将地热能资源带到地面即可。而就目前的技术而言，可以使用的热载体有天然蒸汽与热水，所以该种发电类型也被分为蒸汽发电与热水发电两种类型。
目前，地热发电技术在全球范围内的增长速度是9%[4]，若以此速度为标准，未来充分发挥地热发电的功效将指日可待。
六、结束语
伴随着多项科学技术的共同发展，新能源的开发与利用程度不断加大，这对于缓解资源供应矛盾、减缓全球温室效应无疑是极为重要的，因此，尽管新能源发电经常受限于其波动性、间歇性等特点在大规模并网时受到的限制比较多，但是随着技术的进步、各项并网措施的施行以及储能技术等的发展，相信新能源发电并网难度会进一步降低，发展前景广阔。
参考文献：
[1]王萍，杨圣春.研究新能源发电现状及应用提升专业建设[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2018，23（03）：121-123.
[2]陈硕翼，朱卫东，唐明生，李建福.大规模新能源与可再生能源电力友好接入技术发展现状与趋势[J].科技中国，2018（08）：14-17.
[3]任莉莉.新能源发电技术的最新进展研究[J].山东工业技术，2017（13）：78.
[4]汪浩.新能源发电技术的现状及应用前景分析[J].工程建设与设计，2016（16）：104-105.
论文作者:齐辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/13
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