吳 怡
(新疆龍?jiān)达L(fēng)力發(fā)電有限公司,新疆 烏魯木齊 830000)
近些年來(lái),能源的嚴(yán)重匱缺成為了全世界范圍內(nèi)的關(guān)鍵問(wèn)題。為了充分保證能源可以有效滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,所有國(guó)家將全新的能源開(kāi)發(fā)工作作為重要的發(fā)展運(yùn)作課題,并在探究過(guò)程中取得了不少的成果[1]。風(fēng)能和太陽(yáng)能屬于最具代表性的清潔能源,兩者不僅不會(huì)造成環(huán)境污染,而且相關(guān)資源獲取率也相對(duì)較高。因此,探究太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)展國(guó)內(nèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)起著極為關(guān)鍵的作用,也是如今能源探究的核心方向。
風(fēng)能是一種綠色能源。在缺水、缺燃料以及交通不便利的草原牧區(qū)和高原地帶,運(yùn)用風(fēng)力發(fā)電較為適宜。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成為電能,運(yùn)作周期相對(duì)較長(zhǎng),通常是通過(guò)風(fēng)車進(jìn)行抽風(fēng)。運(yùn)用風(fēng)力發(fā)電極為環(huán)保,且風(fēng)力中蘊(yùn)藏的能量非常大,因此風(fēng)力發(fā)電受到了各個(gè)國(guó)家的深入關(guān)注。風(fēng)能發(fā)電機(jī)組的架構(gòu)如圖1所示。
圖1 風(fēng)能發(fā)電機(jī)組的架構(gòu)圖
光伏發(fā)電是依據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,有效運(yùn)用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成為電力能源。不管是單獨(dú)運(yùn)用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)核心都是通過(guò)太陽(yáng)能電池板、管控器以及逆變器3個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。光伏發(fā)電設(shè)施較為精煉、穩(wěn)定性優(yōu)異、使用周期較長(zhǎng)且安置較為簡(jiǎn)易。從理論層面而言,光伏發(fā)電技術(shù)可以運(yùn)用于所有需要電力能源的場(chǎng)合[2]。
國(guó)內(nèi)第一所風(fēng)電場(chǎng)建立于20個(gè)世紀(jì)80年代后期,一年之后,國(guó)內(nèi)首座并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電廠也正式建成。在此后的時(shí)間里,國(guó)內(nèi)東部和西北部等地區(qū)陸續(xù)創(chuàng)建了規(guī)模較大的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。伴隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)力能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)化擴(kuò)張,風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)將形成更為完善的體系。
在我國(guó)引入風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的初步階段,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組幾乎都是從國(guó)外進(jìn)口,單機(jī)整體容量相對(duì)較小,且國(guó)產(chǎn)化的程度也普遍較低。而伴隨著我國(guó)專業(yè)領(lǐng)域?qū)︼L(fēng)力發(fā)電技術(shù)的持續(xù)化探究,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化程度有了顯著性的提升,與此同時(shí),國(guó)內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電規(guī)劃制造技術(shù)也逐步達(dá)到了全球的頂尖水準(zhǔn)。
近些年來(lái),國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在已有基礎(chǔ)上獲得了更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,有效緩解了國(guó)內(nèi)資源相對(duì)緊缺的問(wèn)題。但風(fēng)力發(fā)電存在運(yùn)作成本相對(duì)較高的問(wèn)題,為此國(guó)內(nèi)政府有關(guān)主管部門針對(duì)性地頒布了相關(guān)的扶持政策,從而更好地推進(jìn)大規(guī)模并網(wǎng)類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)入專業(yè)市場(chǎng),有效擴(kuò)大風(fēng)力能源的運(yùn)用范疇[3]。
早在15世紀(jì),就已經(jīng)開(kāi)始探究并運(yùn)用太陽(yáng)能。法國(guó)著名的工程師考克斯研發(fā)出了全球首臺(tái)將太陽(yáng)能源作為動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)施,但之后長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年的時(shí)間里,太陽(yáng)能沒(méi)有得到大眾的持續(xù)化關(guān)注與運(yùn)用,直到20個(gè)世紀(jì)70年代左右,伴隨著全球能源危機(jī)的產(chǎn)生,對(duì)太陽(yáng)能的深入研發(fā)與運(yùn)用才再次進(jìn)入了大眾視野。其中,最具代表性的是當(dāng)時(shí)的美國(guó)創(chuàng)建了以政府為主導(dǎo)的太陽(yáng)能發(fā)電計(jì)劃,加大了對(duì)此領(lǐng)域研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入。自此之后,日本等各個(gè)國(guó)家也都陸續(xù)開(kāi)展了對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)。如今,伴隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和有關(guān)技術(shù)的持續(xù)化革新與改善,大批兆瓦等級(jí)的光伏發(fā)電系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)得到了全面的運(yùn)用。與此同時(shí),太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本在很大程度上也得到了縮減,這也使其運(yùn)用范疇得以進(jìn)一步擴(kuò)張。今后,太陽(yáng)能光伏發(fā)電必將成為最核心的發(fā)電模式[4]。
伴隨著能源緊缺情況的日益嚴(yán)峻、可持續(xù)發(fā)展需求和環(huán)境防護(hù)意識(shí)的增進(jìn)以及相關(guān)政策的提出,開(kāi)發(fā)運(yùn)用全新能源成為了全新的趨勢(shì)。風(fēng)能作為一種清潔無(wú)污染的可再生能源,在國(guó)內(nèi)發(fā)電領(lǐng)域有著非常優(yōu)異的發(fā)展前景。
隨著我國(guó)可再生能源和環(huán)境保護(hù)等政策的制定以及諸多舉措和優(yōu)惠政策的提出,將進(jìn)一步提升風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的生產(chǎn)積極性,持續(xù)化增進(jìn)風(fēng)電領(lǐng)域的發(fā)展。不論是從能源需求、環(huán)境保護(hù)還是其他政策的角度出發(fā),風(fēng)力能源的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用都將是國(guó)內(nèi)的核心建設(shè),有著極為廣闊的前景。與此同時(shí),科學(xué)規(guī)范地開(kāi)展與運(yùn)用風(fēng)力能源,不僅對(duì)提升風(fēng)力發(fā)電效率、降低成本以及增進(jìn)風(fēng)力領(lǐng)域的發(fā)展有著極為關(guān)鍵的作用,而且對(duì)保護(hù)環(huán)境、調(diào)控能源架構(gòu)以及緩解能源壓力等環(huán)節(jié)有著極為突出的貢獻(xiàn)[5]。
太陽(yáng)能發(fā)電將進(jìn)一步取代傳統(tǒng)發(fā)電。傳統(tǒng)發(fā)電是利用煤礦和天然氣等有限資源來(lái)生產(chǎn)電力,由于相關(guān)資源是有限的,因此伴隨著時(shí)間的推移逐步顯現(xiàn)出了資源緊缺的問(wèn)題。而太陽(yáng)能有著環(huán)保與綠色的特點(diǎn),且是可再生能源,因此太陽(yáng)能光伏發(fā)電在今后的發(fā)展前景是非常明朗。隨著國(guó)內(nèi)電力需求量逐年上升,且相關(guān)不可再生能源的存儲(chǔ)量不斷削減,這就需要我國(guó)進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)可再生能源的全面研發(fā)與運(yùn)用。目前,我國(guó)已經(jīng)陸續(xù)對(duì)太陽(yáng)能等可再生且污染性相較低的資源創(chuàng)建了長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域勢(shì)將獲得前所未有的發(fā)展空間。
此外,太陽(yáng)能資源是否可以滿足企業(yè)電力產(chǎn)業(yè)的整體運(yùn)作需求在很大程度上影響著太陽(yáng)能光伏發(fā)電能否完全取代可再生資源。由于我國(guó)土地資源較為廣闊,太陽(yáng)光照也非常充足,因此在太陽(yáng)能資源存儲(chǔ)與運(yùn)用方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在未來(lái)的整體發(fā)展過(guò)程中,需要充分把控我國(guó)太陽(yáng)能資源的優(yōu)勢(shì)特征,從而促進(jìn)我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電,形成相對(duì)完善的產(chǎn)業(yè)鏈條[6]。
綜上所述,在整體介紹風(fēng)力和太陽(yáng)能光伏發(fā)電的基礎(chǔ)上,探究國(guó)內(nèi)風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電的運(yùn)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。如今,新能源的開(kāi)發(fā)盡管在全世界范圍內(nèi)得到了充分的關(guān)注,但往往受到運(yùn)作成本、相關(guān)專業(yè)設(shè)施提及技術(shù)等因素的影響。因此,我國(guó)對(duì)于風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域需要頒布有針對(duì)性的優(yōu)惠政策,從而更好地推動(dòng)全新電力系統(tǒng)的發(fā)展。此外,有關(guān)的科研單位需要持續(xù)研發(fā)發(fā)電過(guò)程中所運(yùn)用到的技術(shù),保證在電力系統(tǒng)中能更好更深入地運(yùn)用新能源。