新能源发电技术的现状与发展趋势分析

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年第28期   作者:王明
[导读] 新能源行业使用了许多新型风力发电机组、新设备和新技术。
        王明
        国电汉川发电有限公司    湖北省汉川市   431600
        摘要:新能源行业使用了许多新型风力发电机组、新设备和新技术。虽然在当前阶段针对风能自然资源的开发还存在着一定的缺陷,且风力发电技术也存在着不足之处,但是我国在整体技术提升的同时,针对风能资源的应用已经投入了较多的精力,因此在后续发展的过程中,势必也能够保证风力发电技术可以获得全面的提升。本文主要分析新能源发电技术的现状与发展趋势分析
        关键词:新能源发电技术;现状;发展趋势
引言
        随着我国经济社会的发展进步,人们在日常生产和生活中对电能的需求量在不断增加,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。
1、新能源简述
1.1新能源的概念
        所谓新能源是指传统能源之外的各种非常规能源,主要是在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,当前主要包括太阳能、地热能、风能、核能等,这些新型能源以新技术和新材料为基础,将传统的可再生能源进行循环开发利用。新能源的出现和应用是在能源和环境危机日益严重地背景下为了人类的可持续发展而不得不采取的一种手段,常规能源的储存总量有限且使用过程中很容易造成环境污染等问题,环保的重要性逐渐被世界各个国家和地区所重视,持续开发利用新能源是解决当前全球环境和经济发展危机的首要选择。
1.2新能源的特点
        从现阶段新能源开发利用的现状来看,新能源与传统能源相比具有以下几个显著优势和特点:一是资源储量非常丰富,可供人类永续利用,以太阳能发电和风能发电为例,前者预计在2020年可以达到2GW,后者则预计达到20GW;二是新能源的基本结构的含碳量非常少,在开发利用的过程中不会产生大量的碳排放,对环境造成的污染和影响较小;三是新能源的基础资金来源分布非常广泛,从陆地到海上都能够持续开发利用,十分有利于小规模分散开发利用。与此同时,在新能源开发利用的过程中还发现其存在一些难题需要解决:一是新能源的能量密度较低,开发利用需要较大的空间,无论是太阳能还是风能的开发利用,都需要利用到非常大的场地及其附属设备;二是新能源的开发利用不能保证持续性,不同地区、不同时节的风能、太阳能供应很容易出现波动,尤其是其并网发电存在的波动性很难控制;三是新能源的开发利用成本较传统化石能源高,风能、太阳能、核能的前期开发利用不仅需要大量的资金和技术投入,后期的运营维护同样需要投入巨大的人力、物力和财力。
2、新能源发电技术的现状
2.1太阳能发电技术的应用现状
        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、宁夏研以及内蒙古等地区,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2019年年底,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。
2.2海洋能发电的应用现状
        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。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。
2.3风力发电
        中国的风力发电具有非常雄厚的风能资源基础,我国的东南沿海地区、沿海岛屿以及西北、华北、东北等地区具有非常丰富的风力资源,可供开发利用的风能总量可谓取之不尽,在政策、资金和技术的支持下,前述地区的风能开发利用,尤其是风电项目的发展非常迅速。与世界其他风电强国相比,中国的风力资源接近美国,远远超过了印度、德国以及西班牙,近年来,在国家能源开发政策的支持下,我国已经建成了八大“千万千瓦级风电基地”,分布于河北、山东、蒙东、蒙西、吉林、江苏沿海、甘肃酒泉以及新疆哈密,这些风电基地在国家能源局的领导下按照“建设大基地、融入大电网”的战略规划进行建设,极大地解决了我国部分地区用电压力,而随着国家未来产业发展战略的调整,八大风电基地及拟投建的项目将调整为“集中式、分布式”,即集中供电、分散建设,全面并入大电网,在国家统一能源战略规划框架内开展风电项目的发展建设。
3、新能源发电技术的发展趋势
3.1新能源发电是发展可再生能源的有效形式
        我国在“十二五”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。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。新能源的出现和应用是解决当前全球环境问题和能源危机的必然的选择,风能作为新能源的一种类型,应用风力发电解决电力供应问题成为促进国家和地区经济发展的一个全新选择。
3.2海上风电项目的快速发展
        我国海岸线较长且海域面积较大,可供利用的海上风能资源储量十分丰富,而且内陆建设风电基地除了技术成本上的投入较大,土地资源也十分紧张,因此,海上风电项目近年来正成为我国风电事业发展的另一领地。首先,海上的风速更高且可供利用的时间更加充裕,路上风电项目由于存在山川或建筑物等障碍,风速受到影响且路上气候环境变化较大,风能开发利用受到的波动变化较大,而海上风能利用则更加稳定,且单机产能要远远高出陆上风电项目。其次,海上风电项目选址大多在沿海100海里~200海里处,且沿海用电量相对较高,如此一来,海上风电基地的建设使用将极大地节约风电并网的成本投入。最后,海上风电项目的建设使用,尤其是在东南沿海一带,能够缓解陆上风电项目建设所带来的土地资源压力的同时还能促进区域经济发展,此外,由于海上风电项目建设远离城市和人群,其所带来的噪声和视觉污染相对较小。
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:
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