王昊宇

【摘要】：伴隨著人類社會生活的持續(xù)發(fā)展，對于各類能源的消耗需求也越來越大，能源危機的警鐘聲不絕于耳，鑒于此種情況，世界上絕大多數(shù)的國家，都重新審視了對于風能和太陽能等可再生能源的開發(fā)利用工作。特別是現(xiàn)代社會對于電力的需求越發(fā)嚴重，電力供應情況愈發(fā)緊迫，采用傳統(tǒng)的火力發(fā)電方式不但會對大氣環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染問題，并且這些火力發(fā)電所應用到的化石燃料是相對有限的，因而，就探尋新的可再生清潔能源問題已經(jīng)越來越引起人們的重視與思考，據(jù)此下文將主要就目前風力發(fā)電與太陽能發(fā)電，在國際與國內(nèi)的現(xiàn)狀及趨勢展開具體的分析與探討。

【關鍵詞】：風力；太陽能光伏發(fā)電；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1、導言

環(huán)境問題、經(jīng)濟問題、資源問題等是我國發(fā)展急需調(diào)整的問題，同時隨著環(huán)境污染情況的加重以及燃料資源的日益缺乏，使人們逐漸認識到再生能源發(fā)電的重要性，如風力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能發(fā)電等。本文就風力和太陽能的光伏發(fā)電角度分析其未來發(fā)展形勢，但就目前我國光伏發(fā)電現(xiàn)狀來說，比照國外先進國家的技術還有較大的差距，對此加強此方面的研究，增加我國的社會經(jīng)濟以及科技創(chuàng)新是非常有必要的。

2、風力發(fā)電現(xiàn)狀及趨勢

2.1我國風力發(fā)電的現(xiàn)狀

我國自20世紀80年代中期引進55kW容量等級的風電機投入商業(yè)化運行開始袁經(jīng)過二十幾年的發(fā)展袁我國的風電市場已經(jīng)獲得了長足的發(fā)展遙到2009年底袁我國風電總裝機容量達到2601萬kW袁位居世界第二遙2009年新增裝機容量1300萬kW袁占世界新增裝機容量的36%袁居世界首位。

2.2風力發(fā)電技術研究

我國風力發(fā)電機組主要有發(fā)電土工原動力的風力機和風能電能轉換的發(fā)電機兩種，其中風力機采用的有常規(guī)型和新穎型兩種。其技術發(fā)展特征主要表現(xiàn)在，風力發(fā)電的規(guī)模、單機容量正在不斷擴大，在電力生產(chǎn)行業(yè)占據(jù)一定的地位；正在逐漸向著專業(yè)化和成熟化方向發(fā)展；風力發(fā)電技術的成本雖然高，但是日常運營費用卻并不是很高。其中單機容量，從最初的55kW逐漸發(fā)展到了450kW，目前我國風電機組最大容量是6MW，更有專家向著單機容量10MW的風電機組進行研究，有效地促進了我國風電場建設的速度和經(jīng)濟效益。

功率調(diào)節(jié)的方式包括定槳距失速調(diào)節(jié)、變槳距調(diào)節(jié)、主動失速調(diào)節(jié)等，額定的風速是14m/s左右；不同的生產(chǎn)商和風力發(fā)電型號的額定功率不同，風輪控制的方式、轉速控制的方式也不同。其中變速運行，其中風機從風能中，捕獲到的功率的公式，即Pr=Cρ（β，λ）ρ╧πR2；λ=w╧R/Vw。式中：Pr表示風輪吸收的功率；ρ表示風的密度；R表示風輪的半徑；λ表示葉尖的速比；w表示風輪轉速；Cρ（β，λ）表示風能利用系數(shù)。同時變速運行，還具有高效率、吸收陣風能量、高系統(tǒng)效率、功率質(zhì)量改善、運行噪聲減少的優(yōu)點。

2.3發(fā)展趨勢

我國風能的開發(fā)利用應從這幾個方面著手：首先，在繼續(xù)發(fā)展小型風力機組的基礎上，加速發(fā)展大型風力發(fā)電機組。目前，我國自行研制的風力發(fā)電機組很少，風電機組的國產(chǎn)化將會使得風電成本降低，更為經(jīng)濟性；其次，快速建設風電場。能夠大規(guī)模利用風能、實現(xiàn)風電產(chǎn)業(yè)化的最好方式就是風電場；最后，綜合利用其他形式的新能源或常規(guī)能源，例如風-光混合系統(tǒng)、風-油混合系統(tǒng)等。

風力發(fā)電能夠滿足能源的有序利用，將會是世界能源利用及發(fā)電發(fā)展的趨勢，而中國風力發(fā)電的發(fā)展前景也是十分可觀及廣闊，風電產(chǎn)業(yè)和相關的科研機構應及時把握住這次機會，規(guī)劃出一個系統(tǒng)可行的風電全面發(fā)展的計劃，逐步解決掉風電發(fā)展中的遇到的困難和出現(xiàn)的問題，在科研基礎上完善風電機制，使風能真正得到大范圍和高效率的利用。

3、太陽能發(fā)電現(xiàn)狀及趨勢

3.1太陽能光伏發(fā)電的原理與優(yōu)點分析

太陽能光伏發(fā)電原理最基本體現(xiàn)為：通過太陽能電池把來自于太陽的輻射光能變成電能，現(xiàn)代科技的持續(xù)發(fā)展使得太陽能發(fā)電技術成為最具潛能的一項技術。主要是發(fā)揮半導體的光伏發(fā)電光能，來自于太陽輻射出的光，聚集于太陽電池中，電池吸收這些光能，對應將其轉化為電能。

太陽能光伏發(fā)電體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為：不同于普通的電力系統(tǒng)發(fā)電，太陽能光伏發(fā)電主要是利用太陽光能，將光子變成電子，光能轉化為電能，這其中省略掉了一系列的能量轉化環(huán)節(jié)，電能轉化更為簡單，同普通發(fā)電對比起來，其效率高、簡單、便捷，同時又節(jié)能環(huán)保；太陽能是一種來自于大自然的能源，具有清潔、環(huán)保、可再生等特點，太陽光的廣泛分布為其開發(fā)與利用帶來了巨大便利，充分利用太陽光能就可以減少對其他常規(guī)能源的開發(fā)，從而減少對環(huán)境的污染與破壞。

3.2發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

當前，我國的太陽能光伏發(fā)電應用日漸增多，光伏產(chǎn)業(yè)得到了快速的增長，然而在實際的發(fā)展過程當中卻也存在有諸多的問題，太陽能發(fā)電的價格一直居高不下。太陽能光伏發(fā)電的成本要遠超風能發(fā)電成本，且為風能發(fā)電的7倍之多。并且又以光伏電池組件成本最大。然而伴隨著近些年來國內(nèi)相關科研單位及企業(yè)，在開展了一系列的科技攻關后在相關技術手段方面取得了突破性的發(fā)展，致使其成本出現(xiàn)了大幅度下降的趨勢。

經(jīng)過多年的實踐，我國太陽能資源的開發(fā)已經(jīng)逐步進入到規(guī)模實用階段，我國太陽能的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、光熱產(chǎn)業(yè)居世界第一。在2015年我國太陽能光熱發(fā)電技術，已經(jīng)實現(xiàn)了與火電廠合作發(fā)電，同時電站的規(guī)模也在不斷擴大，大型的太陽能光熱發(fā)現(xiàn)也支持了海水淡化工程的發(fā)展，并且分布式發(fā)電系統(tǒng)的建立有效地解決了偏遠山區(qū)發(fā)電問題。雖然我國已經(jīng)具有了15WM的太陽能發(fā)電容量，為我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的發(fā)展基礎。

未來可以將風力和太陽能光伏發(fā)電進行結合，使其綜合利用對于其發(fā)電起到互補的作用；中小型風力發(fā)電以及風光互補新能源市場的發(fā)展也會有效地推動光伏產(chǎn)業(yè)的完善以及技術的成熟。

結論

總而言之，與傳統(tǒng)能源相比，風能與太陽能不僅清潔、無污染，而且分布十分廣泛。將風能與太陽能進行綜合利用，能夠發(fā)揮出極大的互補性價值，其發(fā)電效用要顯著優(yōu)于單一性的風力發(fā)電亦或是太陽能發(fā)電方式。當前，風力與太陽能發(fā)電的互補性研究依然還不甚成熟，因而應當由法律、政策以及相關的研究工作中進行共同努力，推動其發(fā)展的步伐，從而為新型清潔能源的開發(fā)與利用做出不懈的努力。

【參考文獻】：

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