摘要：现阶段，能源紧缺问题严重，为了确保能源能满足社会及经济的发展需求，世界各地都将新型能源的开发工作重视了起来，并在研发过程中获得了一定成效。本文主要针对风力及太阳能光伏发电进行介绍。结合现状来看，风能及太阳能相比较于传统的煤炭资源不但具备储量大、利用成本较低等特点，同时也能满足我国可持续发展的需求，因此，加快对风力及太阳能光伏发电相关技术及系统构建的研究，并通过这两种能源的利用来缓解传统能源紧缺的问题是非常有必要的。
关键词：风力；太阳能；发电；现状；发展趋势
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。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。
1概念简述
1.1风力发电的原理和特点
风力发电是一个将风能的机械能转化成电能的过程，这个转化过程由风力发电机和其控制系统实现，当风力进入发电系统后，便成为发电系统的输入信号，系统内的风力控制器输出桨距角信号，对机械的转和输出功率进行调整。机械产生的能量会进入发电机，最后转化成电能进入电网。风能发电的特点在于风能是可再生的，发电厂的建设周期很短，装机规模灵活、具有较高的可靠性，同时运营维护简单，造价低。
1.2太阳能的基本特征及光伏发电原理
太阳能电池本质上是一种半导体器件，是具有光电转化特性的器件，能够通过光伏发电的基本单位，将太阳能辐射直接转变成为直流电，直流电在部分工业使用当中就已经能够直接投入使用。而随着下一步分解操作，能够将直流电转化为交流电，就能够更为广泛的使用太阳能。太阳能电池能够利用人为技术在单晶硅当中加入部分导体元素，例如磷或是硼元素，使得材料当中的分子电荷出现永久性的不平衡，那么就会形成区别于一般材料的半导体材料。而随着阳光的照射，半导体当中自由电荷移动，这些电荷的自由移动并且逐渐积累，就形成了两端的电动势之差，人为让导体两端闭合，就会产生稳定的电流，这种现象被简称光伏效应。就目前来说，太阳能发电技术已经逐渐被大众所知晓，然而在实际生产应用当中的使用还是不够广泛，当前生产当中最常见的太阳能电池就是单晶硅太阳能电池，这种电池的主要结构是两层半导体材料，厚度与一般太阳能电池接近，大约为0.25mm。由于两种不同的半导体材料，形成正、负两个电荷集中区域。负区位于电池的上层，在这一层强迫渗透磷、硼等元素并与硅黏在一起。正区置于电池表层的下面，正负界面区域称为P-N结。制造电池时P-N结被赋予了恒定的物理特性。当阳光投射到电池内保持松散状态的电子时，这些靠近P-N结的电子将朝电池的表层流动，用金属线将太阳能电池的正伏级与伏载相连时，在外电路就形成了电流。每个太阳能电池基本单元P-N结处的电动势大约为0.5V，此电压值大小与电池片的尺寸无关。太阳能电池的输出电流受自身面积和日照强度的影响，面积较大的电池能够产生较强的电流。
2风力发电和太阳能光伏发电的现状
2.1风力发电的现状
(1)我国丰富的风能资源。我国的幅员辽阔，海岸线总长超过了1.8万公里，这使得我国具有了很丰富的风能资源。根据气象部门的资料，仅在陆地上我国的风能资源就高达253GW，而海洋带来的风能资源是陆地的三倍以上。(2)国内的风力发电发展速度很快。我国新增的风能发电项目和发电量一直处在世界的第一位，发展速度非常快。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在2010年到2012年，我国总共有20做风能发电场建成，为我国带来了2000MW的电力。到2020年，我国的风能发电量将会达到18万MW，风能发电任然是具有较大潜力的。
2.2我国光伏产业的现状
（1）发电成本高。虽然光伏产业在过去取得了迅猛的发展，但是始终都没有提升太阳能的使用效率，一方面在于光伏发电的原料成本较高，另一方面由于太能能的储存成本较高，使得太阳能发电无法广泛使用。（2）光伏发电的耗能大。光伏发电的一个重要原料就是多晶硅，这种原来在生产过程中需要较高的能耗，但由于我国企业并没有掌握多晶硅的生产技术，导致太阳能电池在生产过程中需要消耗许多能源。（3）光伏发电技术落后。在过去的很长一段时间，我国的光伏发电的发展都集中在产能的提升上，缺少对新技术的升级和研发，这就使得发电产品的质量和效率都比较落后，降低了企业的竞争力。
3风力和太阳能光伏发电发展趋势
3.1风力发电的发展趋势
（1）市场的发展趋势。我国对新能源的支持力度一直都很大，对风电产业也进行了一定的补贴，当前我国的风电产业发展依然是十分活跃的。由于我国的幅员辽阔，风能资源很高，因此风能发展仍然有着很大的潜能。随着装机容量的增加、小型风场建设以及低速风源、海上风能发电水平的提升，我国的风能发电仍然会有较快的发展速度。（2）风能行业和技术的发展趋势。国内的风电设备制造已经具有了较高的规模，行业内的竞争正在变得激烈。不同的企业都采取降低了造价并进行着技术研发，在提高了风力发电水平的同时，也降低了风力发电的造价，缩小了风力发电和火力发电的价格差。我国的风电设备研发主要围绕着大容量、低风速和高效率这几方面进行，尤其在材料和基础元器件上，会在将来有很大突破。
3.2太阳能光伏发电发展趋势
（1）太阳能光伏发电将会逐渐取代传统的发电方式。传统的发电形式主要依赖煤矿、石油、天然气等资源来完成电力的提供，而由于这些资源在储藏量上并不是取之不尽的，随着我国社会的不断发展，这些资源必然难以支撑逐渐变大的用电量需求。从这一点来说，太阳能自身所具备的可再生、发电过程对环境影响较小等特性都进一步加快了太阳能取代传统能源的步伐。也就是说，太阳能光伏发电在未来的发展前景非常广阔。（2）保持扶持，推动创新。当前光伏产业发展较为惨淡，但仍然需要长期的发展，这就需要政府保持对光伏产业的支持力度。需要加大对光伏发电政策的扶持和资金扶持，并根据实际情况对光伏产业进行长远的规划，完善发电计划。在扶贫工作中，增加光伏产品的使用，有效消化过剩的产能。必须采取相关措施，推动光伏企业创新，对光伏企业的进行资金上的支持，提高产品的光电转化率，降低生产成本，提高企业的整体水平。
结语
综上所述，在对风力发电及光伏发电进行简单介绍的基础上，本文主要从全球角度以及我国国内两方面对这两种新型发电方式的应用现状和发展趋势进行了讨论。为了确保这些资源在实际应用过程中能更好的发挥作用，缓解资源紧缺问题，各个国家都应针对风力发电产业及太阳能光伏发电产业出台相应的优惠和辅助政策，加快新型发电系统的发展。对于这两种发电技术在我国的应用来说，相关的研究单位应进一步对发电过程中所应用到的器械和技术进行研发，提升体系内的国产化程度，确保新型能源在我国电力系统中应用的可持续性。
参考文献
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论文作者:张瑞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
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