邓翔中
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摘要:现阶段,我国传统的发电技术需要消耗大量的煤炭和石油等资源,这些资源都属于不可再生资源,且在整个发电过程中还会对周围环境带来一定的污染,这就需要人们对新能源发电技术进行研究,应用各种新能源进行发电,实现我国经济社会的可持续发展。因此,分析新能源发电技术的现状与发展趋势非常必要。论文就新能源发电技术的现状和发展趋势进行分析,希望能促进新能源发电技术的开发与推广。
关键词:新能源发电;发电技术;电力产业
1我国新能源发电的背景
基于我国现代社会的发展情况,我国新能源发电产业跟其他新兴产业一样,与世界上一些发达国家差距较大,并且由于新能源开发技术的限制,前期设施投入大,回报率低,产生社会效应的速度较慢,因此我国新能源产业在这种基调下发展缓慢。近年来,随着低碳经济的倡导和众多国家支持政策的陆续出台,我国的新能源相关产业得到了迅速并且相对稳步的提升。据网上公开资料显示,截至2020年上半年,我国可再生能源发电装机达到7.94亿千瓦,同比增长9%,约占全部电力装机的39.5%;其中,风电装机2.1亿千瓦,光伏发电装机2.04亿千瓦,分别同比增长14.0%,17.3%。我国的新能源发电产业正在逐步替代传统电力能源,产生的效益也正在慢慢的体现。
2新能源发电技术现状
2.1风力发电
风能资源在世界上众多地区都极为丰富,而且风能资源利用的历史较长,因此技术也相对成熟。在我国西部地区,风能资源储量巨大,开发也相对简单,利用风能发电已经逐步成为我国新兴能源产业的支柱之一。风力发电的原理就是通过风带动内部发电机转动,将风能转变为电力。发电装置主要依靠发电机、风轮和塔筒三部分。风轮由三只叶片(也有其他数量叶片的风轮)组成,是把风的动能转换成机械能的重要部件。风轮的叶片一般用复合材料制造,重量轻,强度高,不易断裂。再通过与其相对应的电网部分,将产生的电能,存储、输送,产生经济效益[1]。风力发电中还有限速安全机构、尾翼、蓄电池等结构,共同发挥作用,将自然界的风能转换为可利用的电能。近年来,我国大力发展风电清洁能源,特别是2008年以来,国内的风电建设掀起了一股热潮,仅2009年一年中,国内新建风电机组就达到了10120余台,容量达到了13800多MW,增幅达到了124%。其中,内蒙古、河北、辽宁等省市地区占了很大部分,实现了快速的增长。我国风电能源产业呈爆发式增长,其产生的效益已经足以与传统燃煤发电相竞争。
2.2太阳能发电技术的应用现状
太阳能是最原始的能源,也是已知的储量最大的能源,地球上的生物所需要的绝大部分能量都来自太阳能。太阳能可以说是地球上永恒的能源,相关资料显示,我国陆地面积每年可以接收到的太阳辐射热量在3.3×103~8.4×106kJ/(m2·a),经过换算后得出,这个数据相当于2.4×1012t标准煤的发热量。因此,从数据可以看出,我国属于太阳能资源较为丰富的国家,我国有2/3以上面积的地区每年的日照时间可以达到2000h以上,尤其是在我国的西藏、青海、甘肃、宁夏以及内蒙古等地区,日照时间更久。这些都为我国发展太阳能发电技术提供了保障。因此,太阳能发电技术在我国的发展水平和应用水平也较高。截至2020年上半年,相关统计资料显示,在我国22%的城市中,太阳能发电装置已经被并入当地电网,有效降低了发电成本。
2.3海洋能发电的应用现状
2.3.1波浪发电
波浪能用来发电需要使用转换装置将波浪能转换为机械能、气动能或液压能,以此促使机械操作。
其中,我国广东油尾建设的100kW振荡水柱式波浪发电站是我国波浪发电的典型案例。另外,波浪发电在我国海南、福建等其他地区也取得了良好的研究成果。虽然波浪发电技术存在难度大、资金投入大等问题,但是符合我国经济市场发展需要,因此,具有广阔的发展空间。
2.3.2潮汐发电
潮汐发电是利用潮汐涨落产生的水位差产生势能,然后再将势能转化为电能进行使用。潮汐能最大的优点是可再生、储存量大、生产成本低。同时,潮汐能是一种清洁能源,不会造成环境污染。目前,我国的潮汐能发电水库方面一般建在河口或海湾,不占用耕地。但是,潮汐能发电存在着电价高、成本高的问题,会影响潮汐发电技术的普及。
2.4核能发电技术的应用现状
我国地大物博,核能资源也较为丰富,故而,核能发电技术也逐渐被开发和应用。尤其是在一些资源较为匮乏的地区,核能在人们的生活和生产过程中发挥的作用是不可代替的[2]。通过应用核能发电技术,可以有效提高我国生态环境的能源安全,在很大程度上也缓解了我国的能源污染问题,因此,值得被大范围推广和应用。
3新能源发电技术的发展趋势
3.1因地制宜发展新能源
我国地形种类多,地势复杂多变,各地的风土人情也千差万别。因此在发展新能源电力产业时,必须充分考虑当地实际情况,不能单纯搬运一成不变的建设方案和政策。
3.2完善电网设计,健全电网线路
就现在来说,我国电网的建设还留存着不少问题,例如:电力运输线路不够全面,电力存储设施不能支撑富余的产量等,还有个人用户产出的电量不能并入电网,或者并入电网过程中没有完善的体制和法律法规监督等等问题。只有建成了完善、全面的电网体系,才能真正充分地利用起每一度电。
3.3新能源发电是发展可再生能源的有效形式
我国在“十三五”期间积极推动和鼓励可再生能源的发展,是我国的重点发展战略之一,通过应用新能源进行发电,在很大程度上有利于调整我国的能源结构,在环境保护、西部开发、解决农村用电以及边远地区用电问题等各个方面有至关重要的意义[3]。因此,随着新能源发电的不断发展进步,其会逐渐成为我国发展可再生能源的有效手段。通过应用新能源进行发电,可以充分发挥新能源的潜力,构成微电网。例如,在我国的一些偏远地区应用当地的风能和太阳能等能源,可以实现微电网供电,促进我国的电力建设。
3.4由新能源组成的微电网可以改善电能质量
在今后发展中,利用新能源进行发电,其由新能源所组成的微电网可以有效提高我国电网供电的整体可靠性,在很大程度上有利于改善我国的电能质量,这也是新能源发电技术的主要发展趋势[4]。21世纪,我国在经济发展的过程中也逐渐迈入数字化时代,而优质的电力供应是实现我国经济发展的重要保障。通过设计出更加合适的电路结构,可以为我国的经济发展提供更加稳定的电力支持。同时,利用新能源进行发电,还可以降低发电成本,因此,在未来,也会有越来越多的新能源发电技术在我国得到进一步发展和应用。
结束语:
综上所述,我国在新能源发电技术方面已经取得了一定的成就,例如,太阳能发电技术、风能发电技术、核能发电技术等,在我国的应用范围都较大。但是,受到技术等方面的限制,我国还需要继续加大对新能源发电技术的研究,不断开发各种新能源技术,进而提高其应用水平,促进我国电力事业的持续发展。
参考文献:
[1]董强.关于新能源发电特性与经济性分析研究[J].化工管理,2019(33):55-56.
[2]杨瑞.新能源光伏发电站发展现状以及应用探讨[J].山东工业技术,2019(05):202.
[3]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.
[4]黄学庆,潘文虎,徐涛.我国发电技术现状及发展趋势[J].安徽电力,2017,34(04):57-60.