尚德华
天津天大求实电力新技术股份有限公司 天津 300384
摘要：自从第一次工业革命产生之后，人类活动所排放出的温室气体不断增加，尤其是一些大量燃烧煤炭、石油等常规能源和化石燃料的工业化国家，其所排放出的二氧化碳，明显增加了大气中温室气体的含量，严重危害了自然生态平衡，影响了社会的稳定发展。近百年来，在科学技术水平和信息化水平快速提高的情况下，提高能源、资源的利用率，缓解能源、资源不足造成的巨大压力，解决环境问题，是能源开发所面临的挑战和机遇。因此，本文针对新能源发电技术的现状及应用进行了分析。
关键词：新能源；发电技术；现状
一、新能源发电技术概念及现状
能源紧缺、环境污染严重已经成为全球性问题，而且这些问题已经成为制约全球经济发展的主要因素之一，开发新能源并利用新能源满足社会发展的需要已迫在眉睫。目前，开发和利用的可再生能源包括风能、水能、沼气、生物能等，而新能源发电就是利用这些天然可再生的清洁能源发电，满足社会的需要。由于新能源分布较为分散，不具备集中开发利用的优势，所以利用新能源发电主要是通过在资源分布较多的区域，建立中小型发电装置，将新能源中蕴含的能源转化为电能。新能源发电可以直接供给电力负荷，也可以与公用电网连在一起，将电量通过电网运输到负荷中心。截至目前，利用新能源发电技术生产的电能相对规模还比较小，远远不能满足社会需求，在实际中仍然只是作为传统化石能源的补充。但是，走绿色可持续发展之路的方向是不变的，新能源发电在很大程度上缓解了环境污染问题，同时也提高了能源的实际利用率，增加了社会效益，为社会的进步奠定了基础。
二、利用太阳能发电
而今，太阳能发电受到许多国家的关注和青睐，当煤炭、石油、天然气等常规能源的存储量严重不足时，利用太阳能发电，可以有效解决能源问题。为了合理开发和充分利用太阳能资源，国家专门建立了金太阳示范工程、并且制定和颁布了相关的法律法规，以鼓励和引导光伏发电产业的发展，而且把2020年的光伏发电目标，从1.6万瓦提高到20万瓦，这一系列的政策和规划，拓宽了我国太阳能发电的发展道路。目前，光热发电和光伏发电是太阳能的两种主要发电方式。
2.1利用光热发电
光热发电是利用聚光器收集太阳能，把液态工作物质转变为气态工作物质，推动汽轮发电机发电。蝶式、槽式、塔式是光热发电系统的3种基本形式，其中，槽式光热发电技术，是太阳能发电的主流方向，但是，由于技术条件有限，在光热发电方面，我国的研究进展比较缓慢，虽然科学研究所全力研究光热发电技术，但是，取得的成果较少。
2.2光伏发电
光伏发电，是利用太阳能电池将电能输出，通过相应的变化装置直接接入电网或者给负荷供电。常用的光伏发电系统分为两种，即离网型和并网型。图1是离网型光伏发电系统示意图，图中表明了，太阳能电池可以直接给直流负荷供电，也可以经过相应的逆变器，将直流电转变为交流电为交流负荷供电。并网型光伏发电系统属于直接连接电网的光伏发电系统，并且分为可调度式与不可调度式两种类型，分别如图2和图3所示，从图中可以看出，可调度式并网光伏发电系统与不可调度式并网光伏发电系统最主要的区别就是是否配备了储能装置。
三、风力发电
风力发电系统是将风能转化为电能的系统，具体转化过程可以简单地表述为：风吹动桨叶，带动桨叶转动，利用这种转动将风能转化成机械能，通过特定的机械系统，将机械能传递给发电机，最终形成电能，而这种电能可以直接或者间接的接入电网当中。目前，主要的风力发电技术包括恒速恒频以及变速恒频两种方式，其中，变速恒频风力发电技术在捕获风能、运行转速以及灵活性方面具有非常明显的优势，已经成为风力发电的主要发电方式。
四、海洋能发电
4.1波浪发电
波浪发电是利用特殊转换装置，将波浪中蕴含的能源转化为其他的机械能、气压或者液压能，通过机械装置的运行将能量传递给发电机形成电能。在我国广东就已经建设成了一个最典型的100kW振荡水柱式波浪发电站。福建、海南等地
建立的波浪发电站，也取得了不小的成果，并且也在向着100kW以上的波浪发电站发展。虽然波浪发电站的建设资金投入比较多，相应的技术难度较大，但是符合我国经济发展的需要，发展空间相对良好。
4.2潮汐发电
海洋水位在太阳以及月球的引力作用下，会发生很大变化，这种自然现象称为潮汐。潮汐发电就是充分利用潮水水位差的变化，将其中存在的势能转化成电能的过程。潮汐属于可再生资源，资源量大，发电过程不会破坏生态环境，但潮汐发电的成本比较高，提高了电价费用，影响了潮汐发电的大力推广。
五、地热发电
地热发电是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电，这一点和火力发电的原理是一样的。不同的是，地热发电不像火力发电那样要有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它利用的是地热能，需要有载热体把地下的热能带到地面上来。目前能够利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水，因此地热发电可分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
20世纪70年代初，我国各地涌现出大量的地热电站，如广东风顺、山东招远、辽宁熊岳、江西温汤等地。建于1977年的羊八井地热电站位于我国西藏羊八井地热田，地热蒸汽温度高达172℃，是我国目前已探明的最大高温地热田。目前，全球范围的地热发电每年大约以9%的速度增长，以此速度推测，到2020年，全球年地热发电量将达到3180亿千瓦时。我国要发展地热发电，还必须加大对地热资源的勘查，加强对地源热泵技术的研究。
六、总结
总而言之，随着科学技术水平的高速发展，合理开发和利用新能源，提高能源的利用率，成为解决能源问题，推动我国经济可持续发展的有效途径，因此，广泛利用新能源发电技术，提高能源的利用率，减少能源污染，保护自然环境，以促进人与自然的和谐发展。
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论文作者:尚德华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/13
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