关于新能源发展的技术瓶颈研究论文_邓雪冰

(国网哈密供电公司 新疆哈密 839000)

摘要:在调整经济结构、转变发展方式主线的引导下,中国新能源产业经过几年发展,不论是政策环境,还是技术、市场环境,都发生了重大变化。但不容忽视的是,诸如风能过剩,光伏产业“两头在外”,缺乏核心竞争力以及国内市场开拓不足,亦引起了业内专家的担忧。“新能源的前景很广阔,一旦发展进入到成熟期,将会带动上万亿的产值。”中国可再生能源学会副理事长孟宪淦表示,但现在的问题是,包括风能、太阳能等的发展都是相对独立的,新能源在整体上还没有形成一个系统性的规划,除了政策扶持外,更要认真考虑其发展模式和道路,创新性的研究如何实现新能源对经济的拉动作用。

关键词:新能源产业;面临瓶颈;研究困难;发展前景

1面临发展瓶颈

1.1目前是我国能源格局产生重大转折的时期,我国能源消费将会呈现多样化的格局,传统能源之间出现替代,新能源蓬勃发展,能源节约,高附加值利用成为趋势,我国能源结构将从以煤炭为主的对传统化能源的依赖向更加多元化、可持续、可再生的高效清洁能源消费新格局过渡。预计到2010年,可再生能源将占到我国一次能源消费的5.5%以上,而到2020年,将达到我国能源消费总量的16%。2035年到2040年,我国可再生能源的总量将占到我国一次能源总量的25%以上。

但是,目前国内新能源行业的发展却遭遇了许多瓶颈,诸如成本太高、市场无序竞争、管理体制混乱、缺乏人才等等,大大制约了新能源行业发展的脚步。

1.2瓶颈之二是市场发育不成熟,市场竞争无序。产品质量、性能良莠不齐,冲击了优秀产品的普及率,影响了人们利用新能源的信心。由于对新能源及其产品宣传太少,新能源产品的价值、性能及判断标准百姓认识不足;由于宣传、包装、防伪等方面的不足,目前许多龙头企业的优质产品不能引领市场,甚至还经常被劣质品冲击;由于我国缺乏相关的行业法规和质量标准,政府有关部门对新能源产品的市场监管缺位,导致各种打着新能源旗号的项目、产品到处推销,严重影响高、精、尖项目的推广应用。

1.3瓶颈之三是技术水平落后,专业技术人才缺乏。我国传统上没有专门从事可再生能源研究的机构和实验室,只有一些研究项目和课题组;新能源领域的技术发展规划滞后,基础研究、材料研究、应用研究、产业化研究和建设资金难以得到长期、持续的保障;专业技术人才极其缺乏,目前我国只有章其初等少数专家从事新能源开发利用的相关研究,全国各大院校尚无新能源相关的专业及专业人才的培养,人才培养落后于行业发展,尤其是在产品如何扩大应用领域的研究方面,专业人才队伍严重缺乏。

1.4瓶颈之四是新能源高占比导致电网抗扰动能力下降。随着新能源大规模集中开发,新能源出力占比大幅提升,大量常规机组被替代,系统调频、调压能力恶化,电网抗扰动能力下降,制约新能源出力规模。电力系统作为规模十分庞大的动力系统,其核心是能量的瞬时平衡。对一个交流电网而言,瞬时平衡的根在于“同步”。本系统发生故障扰动,产生功率冲击、频率波动时,依靠大量旋转设备的转动惯性进行调节,称之为“转动惯量”。系统频率调节能力主要与三方面因素有关:一是交流系统“有效”转动惯量的大小;二是机组调频能力;三是负荷频率特性。系统转动惯量越大,承受有功冲击、频率波动的能力越强。系统转动惯量分两部分:一是常规机组转动惯量,其随着机组被大量替代而持续减小;二是直流/新能源的“有效转动惯量”,其中,直流受制于过载能力、控制模式等原因,新能源受制于功能规范等原因,当前均不具备相关频率调节功能,有效转动惯量很小,导致系统总体有效惯量不断减小。如图1 所示。

图 1 直流/新能源替代常规电源导致转动惯量降低

2新能源发展出现的研究困难

不均匀分布的能源结构、能源供应和需求,浪费问题明显,空气质量,温室气体的排放,环境污染问题迫在眉睫,国家能源主要依赖进口,依赖性强,能源安全问题突出。导致大型企业与低水平的低成本产品竞争,导致产品利润率要低得多,企业和行业研究和开发资金的短缺等问题。新能源发展中这些问题暴露,如果不能引起更多的关注和解决,就会致使整个行业的发展情况陷入低水平的状态。

3如何推动新能源产业的发展

纵观欧盟新能源产业化的发展经验,大体可以归纳出四个主要特点:一是加强立法,从法律上保障新能源的发展;二是制定规划,明确目标;三是制定经济激励政策。这些政策概括起来有财政补贴、税收减免、电力加价和低息贷款等;四是加强宣传,把强化决策者和普通公民对发展可再生能源的重大意义的认识放在十分重要的地位。

在我国,新能源产业目前还很弱小,仅靠市场自发性发展很难,在实现商业化进程中需要政府对新能源生产和消费加以激励和扶持。

首先,倡导绿色消费,设立新能源专项发展基金,实行有保有压政策,通过对污染型的化石能源的抑制来促进绿色新能源产业的大发展。通过各种优惠政策和发放绿色消费证书等荣誉,鼓励企业、家庭积极认购绿色新能源。大力宣传绿色观念,积极营造绿色能源消费的社会氛围;实行环保折价和“清洁发展机制”。

其次,政府要积极引导新能源的技术开发。降低可再生能源发展成本,关键靠自主科技创新,而推进科技创新是一个复杂的系统工程,政府将在其中扮演极其重要的角色。要加大在能源领域的研发投入,通过招标形式,调动产学研各方的力量攻克新能源关键技术;与先进国家签订新能源技术交流与合作协定,为新能源技术的引进创造良好的国际合作环境;对新能源技术的引进实行进口税减免,对于新能源技术高端人才的引进给予优厚补贴。

4未来新能源的发展

4.1风能发展前景

对于风力发电,我国会提供更多的便利条件来发展风能对市场,并大力扶持。攻克远距离输电所带来的技术性难题。未来六年我国的海上风力发电将进入高速发展期,由此可以看出,风能发电会有更为广阔的空间。

4.2太阳能未来展望

国家能源局网站统计,截至2016年底,中国光伏发电新增装机容量34.54GW,累计装机容量77.42GW,新增和累计装机容量均为全球第一。就发电量而言,中国现在是全球最大的太阳能发电国,但目前就人均来算,仍然不及发达国家,如德国、日本和美国。当前,太阳能仅占中国全年总发电量的1%。国家能源局计划至2020年增加光伏发电新增装机容量11,000万千瓦。所以,太阳能发展的前景是非常可观的,我国属太阳能资源丰富的国家之一,全国面积2/3以上的地区日照时数大于2000小时。我国的太阳能资源十分丰富,近40年的太阳辐射量平均在1050到2450kWh/m2,大于1050kWh/m2的地区占国土面积的96%以上。中国陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于1.7×1012t标准煤。

4.3核能发展前景

核能拥有巨大的能量。如果能充分利用它,就能有效地解决能源危机问题,具有良好的发展前景。未来6年中,我国核电站供电总量所占市场份额将达到1000亿元,至2020年有望突破1万亿元大关。所以,我们国家的对核能开发这一方面仍处于初级阶段,未来仍有很长的路要走。

5结语

综上,在我国新能源开发发展上还存在着一系列的技术问题有待提高,但我国的能源储备是非常的充分,有非常可观的发展未来,我们更应该对我们的国家有所期待,所以,我们现在要做的就是完善能源结构资源开发。做好对未来新能源给予我们中国电力科研人的考验,来应对能源短缺停滞不前的现实状况。

参考文献:

[1]孟浩,陈颖健.基于层次分析法的新能源产业发展能力综合评价[J].中国科技论坛,2010,(6).

[2]周嗣辉.浅析中国新能源产业发展存在的问题及对策[J].绿色科技,2010(10)

[3]袁见.中国新能源发展之路―基于产业发展现状的讨论[J].人民论坛,2013(11)

论文作者:邓雪冰

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/15

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