新能源发电技术的现状及应用前景分析

汪浩

（中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司，杭州310012）

新能源发电技术的现状及应用前景分析

汪浩

（中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司，杭州310012）

随着全球化石资源越来越少以及环境问题的日益突出，如何更多更好地利用可再生能源，并使可再生能源逐步替代化石能源满足人类社会的能源需求，成为目前能源领域亟待解决的问题。论文从新能源的概念出发，对当前比较成熟的新能源发电技术进行简单的介绍，希望能够对相关从业者提供参考。

新能源；发电技术；现状

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.148

1 引言

传统的一次能源主要以煤和石油为主，但是这些化石资源在利用的过程中，会给人类环境造成很大的破坏。随着人们的生活质量逐渐提高，人类在保护环境方面的意识日益增强。为了满足社会的能源需求，也为了减少传统能源对环境造成的污染，各种新型绿色能源开始产生和发展，尤其是太阳能发电、风能发电、生物质能发电以及地热发电等方面取得了长足的进步。

2 新能源发电技术概念及现状

能源紧缺、环境污染严重已经成为全球性问题，而且这些问题已经成为制约全球经济发展的主要因素之一，开发新能源并利用新能源满足社会发展的需要已迫在眉睫[1]。目前，开发和利用的可再生能源包括风能、水能、沼气、生物能等，而新能源发电就是利用这些天然可再生的清洁能源发电，满足社会的需要。由于新能源分布较为分散，不具备集中开发利用的优势，所以利用新能源发电主要是通过在资源分布较多的区域，建立中小型发电装置，将新能源中蕴含的能源转化为电能。新能源发电可以直接供给电力负荷，也可以与公用电网连在一起，将电量通过电网运输到负荷中心。截至目前，利用新能源发电技术生产的电能相对规模还比较小，远远不能满足社会需求，在实际中仍然只是作为传统化石能源的补充。但是，走绿色可持续发展之路的方向是不变的，新能源发电在很大程度上缓解了环境污染问题，同时也提高了能源的实际利用率，增加了社会效益，为社会的进步奠定了基础。

3 主要的新能源发电技术形式

3.1 太阳能发电

近年来，越来越多的国家开始利用太阳能发电，解决能源短缺的问题。为此，我国专门建立了金太阳示范工程，同时为了鼓励发电企业积极利用太阳能，促进光伏发电的快速发展，国家还制定了一系列的法律法规，为我国的太阳能发电拓宽了渠道。预计到2020年，光伏发电装机目标是1亿kW[2]。

太阳能发电主要包括光热发电和光伏发电两种方式。

3.1.1 光热发电

所谓光热发电，就是通过聚光器将太阳的能量收集到一起，利用太阳能把某些液态物质转化为气态物质，再利用气态物质中存在的能量推动汽轮进行发电，进而得到我们需要的

电能。目前，光热发电系统主要包括碟式、槽式以及塔式三种，并且以槽式光热发电为主。我国在光热发电方面受到很多技术条件的限制，发展十分缓慢，研究成果比较少。

3.1.2 光伏发电

光伏发电，是利用太阳能电池将电能输出，通过相应的变化装置直接接入电网或者给负荷供电。常用的光伏发电系统分为两种，即离网型和并网型[3]。

图1是离网型光伏发电系统示意图，图中表明了，太阳能电池可以直接给直流负荷供电，也可以经过相应的逆变器，将直流电转变为交流电为交流负荷供电。并网型光伏发电系统属于直接连接电网的光伏发电系统，并且分为可调度式与不可调度式两种类型，分别如图2和图3所示，从图中可以看出，可调度式并网光伏发电系统与不可调度式并网光伏发电系统最主要的区别就是是否配备了储能装置。

图1 离网型光伏发电系统

图2 可调度式并网型光伏发电系统

图3 不可调度式并网光伏发电系统

3.2 风力发电

风力发电系统是将风能转化为电能的系统，具体转化过程可以简单地表述为：风吹动桨叶，带动桨叶转动，利用这种转动将风能转化成机械能，通过特定的机械系统，将机械能传递给发电机，最终形成电能，而这种电能可以直接或者间接的接入电网当中。目前，主要的风力发电技术包括恒速恒频以及变速恒频两种方式，其中，变速恒频风力发电技术在捕获风能、运行转速以及灵活性方面具有非常明显的优势，已经成为风力发电的主要发电方式。

3.3 海洋能发电

3.3.1 波浪发电

波浪发电是利用特殊转换装置，将波浪中蕴含的能源转化为其他的机械能、气压或者液压能，通过机械装置的运行将能量传递给发电机形成电能。在我国广东就已经建设成了一个最典型的100kW振荡水柱式波浪发电站。福建、海南等地建立的波浪发电站，也取得了不小的成果，并且也在向着100kW以上的波浪发电站发展[4]。虽然波浪发电站的建设资金投入比较多，相应的技术难度较大，但是符合我国经济发展的需要，发展空间相对良好。

3.3.2 潮汐发电

海洋水位在太阳以及月球的引力作用下，会发生很大变化，这种自然现象称为潮汐。潮汐发电就是充分利用潮水水位差的变化，将其中存在的势能转化成电能的过程。潮汐属于可再生资源，资源量大，发电过程不会破坏生态环境，但潮汐发电的成本比较高，提高了电价费用，影响了潮汐发电的大力推广。

3.4 生物质能发电

生物质能主要蕴藏在生物质中，通过绿色植物的光合作用，把太阳能直接或间接转化为化学能，固定、储藏在生物体内，然后利用化学能来发电，生物质能具有可再生、分布广和低污染等特点，当前，主要通过化学法、生化法、热化学法，直接燃烧和物理化学法等方式运用生物质。

4 结语

综上所述，我国在新能源发电技术方面已经取得了不小的成就，尤其是太阳能发电和光伏发电，已经在实际生活中大量应用，不仅提高了能源的利用率，而且保护了环境，为我国的经济发展奠定了重要基础。随着我国科学技术水平的不断提高，新能源发电技术将会更加成熟，新能源发电方式也会越来越高效。

【1】周海波,李家坤.新能源发电技术的现状及应用前景分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011(1):82-85.

【2】康小义,白茂楠.新能源发电技术的现状及应用情景[J].电子制作, 2014(1):98.

【3】张海龙.中国新能源发展研究[D].长春：吉林大学,2014.

【4】许霞,唐浩,汪永超.新能源发电技术的现状及应用情景[J].信息化建设，2016(6):310.

Analysis on Status and Application Prospect of New Energy Generation Technology

WANG Hao
(Zhejiang Electric Power Design Institute Co.Ltd.of China Energy Engineering Group,Hangzhou 310012,China)

With the less and less fossil fuel and the increasingly outstanding environmental issues,how to make better use of renewable energy, and replace the fossil fuel gradually to meet the energy needs of human society,has become the urgent problem in the energy field.This paper based on the concept of new energy,briefly introduces the relatively mature new energy generation technology at present,hoping to providere ference for the relevant practitioners.

new energy;generation technology;status

TM6

A

1007-9467（2016）11-0104-02

2016-10-08

汪浩（1981～），男，陕西榆林人，工程师，从事电厂电气系统规划设计研究。