浅析清洁能源的利用

刘红丽

摘 要：风力发电、光伏发电等清洁环保的新型能源是世界未来能源的主要发展方向。我国在清洁能源的研发与应用方面起步较晚，虽然近些年取得了较大发展，但在实际应用环节还存在很多问题。文章围绕清洁能源利用问题进行探讨，首先介绍了我国清洁能源应有情况及存在问题，然后有针对性地提出改进措施，希望可以对我国能源企业更好地开展工作提供一些参考。

关键词：清洁能源；风电；光伏；存在问题；措施

引言

现代社会人类日常生产、生活活动对于资源的需求是极为庞大的。随着资源储量的迅速下降，资源紧张问题日益显著，已经成为世界各国都要面对并必须予以解决的严峻问题。值得庆幸的是，在科学技术高度发展的推动下，多种清洁、环保、无污染的新型能源相继出现，为人类社会实现健康、可持续发展提供了有力支持。以风力发电、太阳能光伏发电等为代表的清洁能源受到了各国的高度重视，短短时间内就实现了突飞猛进的巨大发展。清洁能源的推广应用，降低了环境保护压力，为人类生产用能提供了长久稳定的来源，是未来能源发展的主要趋势。由于清洁能源出现的时间还比较短，许多地方还不完善，在实际使用过程还存在许多问题，地方盲目上马清洁能源项目造成资金、资源的浪费事件时有发生。清洁能源的优势不仅仅在于储量巨大，供应稳定持续，更要在其项目建设过程中，在清洁能源的生产、利用过程中尽可能降低能耗，避免对环境产生负面作用，节约资金，从而确保项目本身的环保特性得以充分发挥。清洁能源项目投资巨大，建设周期较长，其运营过程过程中的维护和管理费用较高，如果项目管理不善，不仅不会取到节能减排的效果，还可能导致更大的资源浪费。就清洁能源目前使用情况进行深入研究，针对存在问题制定改进措施，科学规划建设，统筹管理运营，是我国当前能源行业和相关管理部门的重要任务。

1 清洁能源应用情况分析

清洁能源出现的时间并不长，尽管技术层面日趋成熟，但在运营管理方面与实际要求间还存在很大差距，有许多实际问题亟待解决。比如风电、光伏发电的波动性、风电、光伏发电入网对整个电网系统供电质量、安全稳定性乃至无功补偿和电压控制等都有着较大影响。同时，风电、光电入网会使得原本就非常繁琐的电网运行调度进一步复杂化，并对电网电量平衡造成影响，需要主动加以调节。这些问题的存在，都妨碍了清洁能源的大面积推广应用，不利于其健康发展。

1.1 风力发电的应用情况和存在问题分析

风力发电的形式就电网结构角度而言，主要有并网发电和离网发电两种。当前我国并网风力发电技术尚处于试点研究阶段，尚不能投入正常使用。从世界角度来看，并网发电技术相对成熟的国家或地区有美国和北欧。风力发电并网难度很大，除了要求电流具备正弦波交流50HZ外，在电压和功率方面也有明确要求。我国风力发电主要为离网发电，多建于偏远地区，国家电网覆盖不到的地方，常用于以下几个方面：

（1）单一家庭供电。主要使用小型风力发电机为住宅内的家用蓄电池充电。

（2）边远地区供电。边远地区电网覆盖率低，为保障必要的电力供应，在适合的地方设置小型无人值守风力发电机。这种发电形式下，风力发电机往往与蓄电池相连，或者与光电池或柴油发电机等其它电源联机，为海上导航和远距离通信等野外专用设备或偏远村落、小型电网等供电。

（3）给水加热。将风力发电机与浸没式加热器或电辐射加热器相连，加热供水，技术相对简单，所以应用较多，主要为私人住宅提供服务。

离网发电的最常见形式是将风力发电机和蓄电池连接，将风能转为电能储存在蓄电池中，然后再投入使用。离网发电机转子直径一般不大于5米，额定功率控制在1千瓦以内。和我国传统发电形式——火力发电相比，风力发电具有如下优点：一是装机容量变化范围大，可根据实际需求设置不同规模的装机容量，适用范围广。二是风力发电属于环境友好型能源，其使用过程中对自然环境不造成压力。三是资金需求低，风机数量多的情况下可以分批建设。四是项目建设周期短，万瓦级风电场一年以内即可建设完成。

1.2 太阳能光伏的应用情况和存在问题分析

太阳能光伏发电是我国新型清洁能源的另外一种主要形式，其并网形式有分布式和集中式两种。前者可以设置在建筑屋顶，对土地需求不大，便于安装，规模灵活，适合城市等建筑密集、空间有限的区域，主要有光伏建筑一体化等表现形式。后者建设规模较大，对土地需求量大，一般建在荒漠无人地区，作为大电源直接向高压电网送电。并网发电是目前太阳能发电的主要趋势，和离网发电相比，太阳能并网发电具有如下特点：一是由于太阳能并网发电需要大面积土地，所以并网发电设施一般都建立在无人荒漠地带，降低了对耕地的占有，并提高了土地利用效率。此外，并网设备中的光伏板在地表形成大面积阴影，适合种植喜阴植物，利于土地水土保持。二是并网系统可以采用分步的方式进行建设或拆除，有利于应对恶劣天气或自然灾害带来的风险。

2 进一步提高清洁能源开发利用水平的工作重点

2.1 在水力发电方面

我国南方地区水利资源丰富，是水利发电项目的主要实施地区。水力发电在南方电网中占据比例最大，其开发建设目前已经趋于饱和。我国水力发电技术已经完全成熟，继续开发潜力不大。鉴于水电并网后对电网的影响较大的实际情况，水电利用的工作重点应集中在运营管理方面。

2.2 在风力发电方面

我国国土面积广大，横跨多个气候带，风力资源极为丰富。随着风力发电的不断完善，风电并网已经成为我国电力事业发展过程中的一个必然趋势。一年四季，风力发电和水力发电恰好可以互相支撑，弥补彼此在稳定性和连续性上的不足。在我国发展清洁可再生能源的政策大环境下，构建风电和水电相结合的电力供应体系，能够在很大程度上缓解我国能源紧张的问题。

2.3 在其他能源形式方面

我国核能发电开发规模较大，其余形式尚处于刚刚起步阶段，应进一步加大开发力度，挖掘能源潜力。同时，新型清洁能源管理质量普遍不高，应予以加强。

2.4 清洁能源的开发利用

清洁能源的开发利用是一项系统工程，要深入认识到各种能源的特点，综合利用，充分发挥各类能源的优势，弥补其它种类能源不足，从而满足我国日趋增长的电力需求。

3 结束语

随着清洁能源开发利用工作的不断深入，我国电网中清洁能源装机容量比例越来越高，对电网造成的影响也日趋明显。加强清洁能源开发利用与运营管理，妥善解决清洁能源开发利用和并网过程中存在的问题，是我国能源事业顺畅发展的重要前提保障。能源企业要密切关注清洁能源开发利用情况和国际先进技术发展趋势，充分发挥自身优势，推动我国能源事业健康发展。

参考文献

[1]广西电网电力调度控制中心.广西电网清洁能源现状及发展规划情况[R].南宁：广西电网电力调度控制中心，2011.

[2]汪明清.贵州电网清洁能源现状及发展规划情况[R].贵阳：贵州电网公司电力调度控制中心，2011.

[3]广东电网电力调度控制中心.广东电网清洁能源现状及发展规划情况[R].广州：广东电网电力调度控制中心，2011.