风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势论文_张坤

风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势论文_张坤

(中广核新能源江苏分公司 江苏南京 210000)

摘要:近年来,随着社会经济的发展,人们生活和生产中会用到大量的电力,同时对电力的质量也提出了较高的要求。风能和太阳能是新型的能源,其存储量比较大,分布比较广泛,现在的技术也可以实现对其利用,新能源对环境不会造成太大的影响。现在的新能源发电形式中以风能发电和太阳能发电为主,因为其资源比较丰富,可以改变能源的结构,同时有效的减少对环境的污染,是一种良好的保护生态环境的措施。本文就针对风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势进行分析。

关键词:风力;太阳能;现状;发展

近年来,能源紧缺已经转变为全球性的问题,为了确保能源能满足社会及经济的发展需求,世界各地都将新型能源的开发工作重视了起来,并在研发过程中获得了一定成效。本文主要针对风力及太阳能光伏发电进行介绍。结合现状来看,风能及太阳能相比较于传统的煤炭资源不但具备储量大、利用成本较低等特点,同时也能满足我国可持续发展的需求,因此,加快对风力及太阳能光伏发电相关技术及系统构建的研究,并通过这两种能源的利用来缓解传统能源紧缺的问题是非常有必要的。本文将首先对这两种发电方式进行介绍,并在后续内容中对风力发电、太阳能光伏发电的应用现状及发展趋势进行讨论。

1、风力发电和太阳能发电概述

1.1风力发电

风力的形成与地表压力差有一定的关系。风力就是由于高压向低压方向移动而产生的动能,太阳辐射也是风能产生的重要条件,在太阳辐射下风力才能转化为风能。风力发电技术将风力转化为风能再转化为电能的过程。在早期社会,我国人们就开始利用风能,如风车抽水、磨面等。风力发电的原理就是将风力的动能转化为机械能,然后将机械能转化为动能,这就是风力发电。

1.2太阳能光伏发电

太阳能发电视利用太阳能源,对地球外部天体能源的利用。太阳能发电的主要原理就是太阳在发生核聚变使氢原子核在高温状态下释放大量的能量。人们需要的大部分能量都直接或间接的来自太阳。我们现在生活需要的很多材料都是植物通过太阳能转化为化学能的方式储存,在地下历经漫长时间形成。很多能源都是利用太阳能产生,如水能、风能和海流能等。光伏发电是根据光生伏特效应将太阳能转化为电能的一种方式,这也是太阳能发电的一种重要的形式。光伏发电涉及很多的机械部件和电子元件,其主要元件就是太阳能电池。

2、风力发电现状及趋势

风能的产生主要是由于地表层的空气压力差所导致的,在高压区向低压区移动的过程之中会产生一部分的动能,同时在太阳辐射的影响之下转变为风能。目前利用风能来进行发电的技术手段已经较为成熟,此种发电方式能够有效地降低对于化石燃料等不可再生能源的使用量,从而降低二氧化碳等温室气体的排放,能够从侧面实现对生态环境的有效保护。

2.1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。因而目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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

2.2国内风力发电现状与发展趋势

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。

3、太阳能光伏发电现状及发展趋势

3.1世界太阳能光伏发电现状和发展趋势

在上世纪50年代左右,对太阳能发电的研究逐渐形成,并且美国当时研制出单晶硅半导体电池,这也就是太阳能电池的前身。单晶硅半导体电池是太阳能光伏发电的基础。光伏发电这种形式具有很多优点,如,不会枯竭、安全可靠、无污染,并且不受资源分布限制,建设周期短,获取时间短。现在世界各国对这种发电方式的研究也比较多。目前,光伏发电的成本也已经下降,在南美等国家销售价格与零售价格持平。在未来全球对太阳能光伏发电问题也会更加关注,对其研究力度也会增大。

3.2国内发展现状与趋势

当前,我国的太阳能光伏发电应用日渐增多,光伏产业得到了快速的增长,然而在实际的发展过程当中却也存在有诸多的问题,太阳能发电的价格一直居高不下。太阳能光伏发电的成本要远超风能发电成本,且为风能发电的7倍之多。并且又以光伏电池组件成本最大。然而伴随着近些年来国内相关科研单位及企业,在开展了一系列的科技攻关后在相关技术手段方面取得了突破性的发展,致使其成本出现了大幅度下降的趋势。在将来要使太阳能光伏发电逐步实现市场化与产业化的发展趋势,便需针对其发电的价格采取合理性的调整,以使之得到更为广泛的市场接受。对此,需要政府能够提供以相应的政策扶持,以促使太阳能光伏发电的相关核心技术能够完全实现国产化,打破国外的专利垄断降低发电成本,从而使其能够得到更为广泛的普及应用。太阳能光伏发电在我国拥有广阔的市场前景,首先,由于其所具备的清洁、环保、可再生等显著优势必将会实现对传统化石燃料的替代。其次,我国国土面积广阔,幅员辽阔,拥有着充足的光照条件。另外,不论是普通民众还是我国政府对于可再生能源也越来越重视,目前我国已经结合实际国情状况出台了大量的法规政策,来支持可再生能源的开发与利用工作。因此综合各方面因素来看太阳能光伏发电的未来发展前景十分可观。

4、结语

综上所述,在对风力发电及光伏发电进行简单介绍的基础上,本文主要从全球角度以及我国国内两方面对这两种新型发电方式的应用现状和发展趋势进行了讨论。对新型能源的开发已经在世界范围内受到了重视,但同时,对这些能源的利用也存在着成本较高、相关设施及政策不够完善等问题,为了确保这些资源在实际应用过程中能更好的发挥作用,缓解资源紧缺问题,各个国家都应针对风力发电产业及太阳能光伏发电产业出台相应的优惠和辅助政策,加快新型发电系统的发展。对于这两种发电技术在我国的应用来说,相关的研究单位应进一步对发电过程中所应用到的器械和技术进行研发,提升体系内的国产化程度,确保新型能源在我国电力系统中应用的可持续性。

参考文献

[1]童正,石志强.风力发电和光伏发电并网问题研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(9).

[2]陈深,毛晓明,房敏.风力和光伏发电短期功率预测研究进展与展望[J].广东电力,2014(1).

[3]杨金强.风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势初探[J].科技创新与应用,2017(31).

论文作者:张坤

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/17

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势论文_张坤
下载Doc文档

猜你喜欢