新能源的認(rèn)識(shí)看法

對(duì)于電氣工程領(lǐng)域中新能源的認(rèn)識(shí) XXXX新能源一般是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的可再生能源，包括水能核電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面與深層之間的熱循環(huán)等；此外，還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等。日前在中國(guó)，可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源上要包括水能（主要指小型水電站）、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?，是可循環(huán)利用的清潔能源。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個(gè)能源供應(yīng)系統(tǒng)的有效補(bǔ)充手段，也是環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)的重要措施，是滿足人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展需要的最終能源選擇。在電氣工程鄰域方面，接觸到的新能源主要有風(fēng)能、光伏發(fā)電等等。所以，本討論主要從風(fēng)能和光伏發(fā)電兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行講述。一、風(fēng)電與其它新能源相比，風(fēng)電具有建設(shè)周期短、投入運(yùn)營(yíng)快的特點(diǎn)，其技術(shù)相對(duì)較為成熟，發(fā)電成本接近火電成本，因此近年來(lái)我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)以每年超過(guò)100%的速度增長(zhǎng)。風(fēng)能未來(lái)將會(huì)取得非常迅速的發(fā)展，全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的前景相當(dāng)樂觀，各國(guó)政府不斷出臺(tái)的可再生能源鼓勵(lì)政策，將為該產(chǎn)業(yè)未來(lái)幾年的迅速發(fā)展提供巨大動(dòng)力。風(fēng)能具有可再生、永不枯竭、無(wú)污染等特點(diǎn)，綜合社會(huì)效益高。但盡管在理想條件下，雖然風(fēng)能利用的成本比較低，但仍高于化石燃料，風(fēng)能受地形、氣候、風(fēng)力的變化影響較大，連續(xù)性較差，轉(zhuǎn)換效率較低，技術(shù)還不夠成熟。所以風(fēng)能的發(fā)展也值得期待。但是風(fēng)電具有隨機(jī)性強(qiáng)、不易調(diào)控調(diào)度的特點(diǎn)，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下大規(guī)模風(fēng)電接入時(shí)將對(duì)容量小、結(jié)構(gòu)弱的電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響，因此，風(fēng)電裝機(jī)不能超過(guò)電網(wǎng)容量一定比例，目前國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為以不超過(guò)10%為宜。我國(guó)風(fēng)能資源主要分布在“三北”地區(qū)，占全國(guó)裝機(jī)容量的75%左右，但這些地區(qū)絕大部分屬于中國(guó)電網(wǎng)的末端，電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)落后，風(fēng)電消納能力有限，從2010年規(guī)劃裝機(jī)及區(qū)域電網(wǎng)容量看，內(nèi)蒙、東北、甘肅、新疆地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)已超過(guò)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)總?cè)萘康?0%，因此，未來(lái)3-4年，在特高壓電網(wǎng)建成之前，這些區(qū)域的風(fēng)電發(fā)展規(guī)模將遭遇電網(wǎng)消納能力瓶頸，風(fēng)電場(chǎng)盈利能力堪憂。把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會(huì)產(chǎn)生輻射。二、光伏發(fā)電目前光伏發(fā)電應(yīng)用比較普遍的是硅基光伏電池，而代表其未來(lái)發(fā)展方向的是聚光型光伏CPV。硅基光伏發(fā)電目前無(wú)論從技術(shù)成熟度、發(fā)電成本、設(shè)備利用小時(shí)數(shù)以及單位投資看都不足以滿足大規(guī)模應(yīng)用的條件，其電價(jià)構(gòu)成中受原材料（多晶硅）價(jià)格波動(dòng)影響大，發(fā)電成本不確定性強(qiáng)，發(fā)電穩(wěn)定性低，不易調(diào)控，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行有干擾。目前各國(guó)對(duì)光伏發(fā)電都采取政府補(bǔ)貼方式支持其發(fā)展，但金融危機(jī)后補(bǔ)貼力度逐漸降低，表面看是受金融危機(jī)影響國(guó)家財(cái)力降低，其實(shí)質(zhì)是硅基光伏發(fā)電較其他新能源發(fā)電而言技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的成本大幅降低的可能性較小，未來(lái)發(fā)展空間有限。從我國(guó)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃看，至2020年光伏發(fā)電規(guī)劃為180萬(wàn)MW，僅為風(fēng)電的6%。在有光照（無(wú)論是太陽(yáng)光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應(yīng)”。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽(yáng)能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽(yáng)能電池一般為硅電池，分為單金硅太陽(yáng)能電池，多晶硅太陽(yáng)能電池和非金硅太陽(yáng)能電池三種。與此同時(shí)太陽(yáng)能以其清潔環(huán)保、取之不竭在全球范圍受到了追捧，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)的新能源之首，發(fā)展前景極為被看好。只有太陽(yáng)能才能滿足人們更進(jìn)一步的需求，這種更加清潔的能源將會(huì)取之不盡，用之不竭。太陽(yáng)能具有普遍，無(wú)害，利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。太陽(yáng)能儲(chǔ)量巨大可再生。但同時(shí)太陽(yáng)能具有分散性和不穩(wěn)定性，開發(fā)成本高效率低等缺點(diǎn)。太陽(yáng)能具有巨大的利用潛力，但成本目前大大高于風(fēng)能，數(shù)倍于化石燃料，利用也是斷斷續(xù)續(xù)的。太陽(yáng)能開發(fā)難度大，短時(shí)間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用；太陽(yáng)能利用還受礦物能源供應(yīng)，政治和戰(zhàn)爭(zhēng)等因素的影響，發(fā)展道路比較曲折。盡管如此，從總體來(lái)看，20世紀(jì)取得的太陽(yáng)能科技進(jìn)步仍比以往任何一個(gè)世紀(jì)都大，太陽(yáng)能在人類的未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中必將占據(jù)著主導(dǎo)地位。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于新能源的開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)也在逐漸提高。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電在新能源的開發(fā)中占有重要的地位，作為電氣工程領(lǐng)域的研究人員，需要對(duì)這些能源的開發(fā)方式進(jìn)行大量的研究，節(jié)約成本，提高效率，促進(jìn)人們生活的發(fā)展，使消費(fèi)市場(chǎng)得到較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的能源，推進(jìn)新市場(chǎng)的開發(fā)。參考文獻(xiàn)王長(zhǎng)貴崔容