风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势论文_张毅

风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势论文_张毅

(国家电投集团贵州金元威宁能源股份有限公司 贵州省威宁自治县 553100)

摘要:随着光伏电池及组件价格大幅下降,世界光伏电站造价成本不高。在中国,一些骨干企业已掌握万吨级多晶硅及晶硅电池全套工艺,光伏设备成本不断降低。在各国政策激励下,世界光伏发电已经从最初少数国家开发进入大规模发展阶段,而光热发电尚处于技术研发和试验示范阶段。从各国政策走势和规划来看,太阳能发电将继续保持快速发展,远期发展规模将超过风电,鉴于此,本文主要分析探讨了风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势,以供参阅。

关键词:风力;太阳能;光伏发电;现状;发展趋势

引言

随着近几年社会经济和科学技术的迅速发展,国家对电能的需求量逐渐增大,对发电技术的要求越来越严格。传统的火力发电在满足供电量和环保要求上都达不到标准,新的清洁可再生资源的需求迫在眉睫。近几年来风能发电和太阳能光伏发电的发展,人们越来越认识到风能和太阳能的优势,其成本低,绿色可再生的特点让其成为未来发展中很有竞争力的资源,也称为可持续发展的先天有利条件。

1风力发电现状及趋势

1.1国外发展现状与趋势

世界上的首台风力发电设备出现在十九世纪末,是由丹麦人所发明,同时也建设了世界上首座风力发电站,在此以后针对风力发电的研究越来越引起人们的关注与重视,各个国家对风力发电的研究工作也越来越深入,促使风力发电的机组设备、技术以及价格乃至于政策方面均取得了极大的进步。目前丹麦、芬兰、德国等国家的风电装机量位于世界前列,并且在这些风力发电十分发达的国家,其风力发电机的功率已经越来越大型化,其中主力机型的级别已经达到了兆瓦级别。因为风能是一种可再生的清洁能源,具有零污染的特性。要想在满足人们能源需求的同时还要实现对生态环境的保护并改善温室效应问题,风力发电方式的重要性不言而喻。因而且前一些发达国家均对风力发电企业给予了一定的优惠政策。其中以美国为代表,由于政府大力推出扶持政策,在上个世纪末美国的风力发电机组装机量已经位居世界首位。其中欧洲各国针对风力发电的价格制定以及相关产业的发展,均给予不小的优惠幅度,大力推动风力发电产业的蓬勃发展。

1.2国内发展现状与趋势

我国风力发电技术的研发起步较晚,开始于上世纪五十年代后期,只是在海岛、牧区等建设独立运行的低功率小型风电装置,之后的一段时间内处于停滞发展状态,在七十年代后期,各国加强对风能发电的重视力度,使得我国逐渐关注风力发电,并对其进行研究。(1)建设风电场。在上世纪八十年代后期开始建立风电场,地点为海南,次年在山东建立了我国第一座并网运行的风电场。之后在我国东部、南部以及西北部均建立了大型的风电场。(2)风电机组的发展。我国风电机组从开始的单机小容量,主要以55kW为主力机型,逐渐发展到大容量、本国制造的机组,风电机组的国产化逐渐接近百分之百,我国风电设计制造技术逐渐达到世界先进水平。(3)风电发展存在的问题与优惠政策。在风力发电技术的快速发展情况下,其前景比较广阔,但是我国风力发电成本较高,风能分布不够均匀以及质量无法得到较好的控制与改善,使得我国风电事业的发展受到较大的影响。因此,我国政府提出相关扶持政策,促。进大型并网型风电机组逐渐走向市场,并为风电产业的发展提供政策的支持与保证。

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2太阳能光伏发电的现状和发展趋势

2.1国外太阳能光伏发电现状与发展趋势

太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以来世界上增长最快的高新技术产业之一。到2004年,世界太阳能光伏发电装机总容量达到964.9MW,到2005年底,估计达到4961.69MW。已经商品化、实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、聚光电池、带状硅电池及薄膜电池等几类。在国际市场上,目前太阳能光伏电池的价格大约为3.15美元厢,并网系统价格为6美元厢,发电成本为0.25美元/(kW•h)。光伏电池的光电转化效率也不断提高,晶体硅光电池转化率达到15%,单晶硅光电池转化率是23.3%,砷化镓光电池是25%,在实验室中特制的砷化镓光电池已达35%~36%。太阳能光伏电池/组件使用寿命大大增长,可用30多年。目前,光伏发电主要集中在日本、欧盟和美国,其光伏发电量约占世界光伏发电量的80%。今后光伏发电系统主要围绕高效率、低成本、长寿命、美观实用等方向发展。专家们预测到2050年,太阳能光伏发电在发电总量中将占13%~15%,到2100年将约占64%。

2.2我国太阳能光伏发电现状与发展趋势

受地理环境优势的影响,我国也很早的意识到太阳能发电发展的契机,多年来我国从技术攻关到实践,一步一步的优化我们的太阳能发电技术。随着经济发展的推动,我国的太阳能发电领域已经取得了突飞猛进的发展。但是太阳能发电的发展严重的受到环境变化的制约和经济发展的制约。在环境上,受环境昼夜变化和天气变化的影响,太阳能发电系统一直存在不稳定的因素,在很多重要的供电系统中完全的改用太阳能发电存在着一定的风险,同时,太阳能发电受其本身特点的制约成本高,我国的经济发展还不能满足完全的太阳能发电的需求。所以在已有的太阳能发电的基础上,我国的太阳能发电也在成本控制上下足了功夫。从需求上看,我国正处于工业化的起飞阶段,各行各业正在百花齐放,同时国民需求量增大,能源的需求正在以一个难以想象的速度发展。在这种发展的阶段,仅凭传统的火力发电将无法满足我国的工业发展需求和人民生活需求,同时也是对燃料资源极大的消耗。在这种情况下,太阳能发电的发展必将得到更大的动力。我国能源需求总量的增长和能源结构的改善为太阳能光伏发电提供了广阔的发展前景。在太阳能发电和风力发电的不断更新改进中,风力和太阳能发电的有机整合,无疑是现阶段最好的发电方案,也将是未来发展的一大方向。风电互补,能够在很大程度上扬长避短,既满足能源需求的增长,又弥补现阶段我国在风力发电和太阳能发电中各自存在的不足。同时风力发电和太阳能发电都有环境的制约,两相结合能够更大程度的克服其受环境影响的劣势。在我国的能源开发利用发展中,风力和太阳能光伏发电的结合已成为主流的发展模式,发展趋势良好,发展前景广阔。

结束语

总之,风能与太阳能是新资源,其储存量较大,并且分布广泛,对生态环境与空气不会造成较大的局限性,在我国实用性风力发电与太阳能光伏发电的现状与发展趋势进行分析与研究,均符合我国电机组以及大电厂、大电网等特点进行分析,需要结合小型与分散型新能源发展策略,在市场研制与市场开发中需要对其进行研制与改善,并且在相关优惠政策的分析下,使得面向市场研制以及开发性能在短期内可以开展可靠性运行,并对其电能品质的有良性、短期见效性,商品化的可持续实用性等特点进行分析,确保电能在发电的过程中,使用风力与太阳能发电,减少不可再生能源的,改善生态环境。另外,由于太阳能光伏发电简单,容易操作,其安全性较高、操作手法不吵。在今后的发电过程中逐渐熟练本角色。

参考文献

[1]寇小军.风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势讨论[J].智能城市.2018(12)

[2]胡志军.风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势[J].百科论坛电子杂志.2018(20)

[3]杨龙.风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势[J].百科论坛电子杂志.2018(02)

论文作者:张毅

论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期

论文发表时间:2019/12/17

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