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【關鍵詞】新能源；并網；關鍵技術；發(fā)展趨勢
0 引言
兩次科技革命過后，我們的科技程度與生產力進步程度都有了大幅的提高。隨之而來的，也有負面影響。比如，化石能源等不可再生資源越來越少，環(huán)境污染也越來越嚴重。長此以往，地球上的化石資源等終將枯竭，屆時人類的生存將面臨嚴峻考驗。不管是從我們賴以生存的自然環(huán)境，還是從我們無法離開的能源資源角度，找到可再生資源來取代傳統(tǒng)的不可再生資源都是當務之急。一些國家和地區(qū)已經在著手計劃以新能源來代替化石能源，并有了一定成效。我國的社會建設與人民群眾的日常生活一樣離不開電力供應，從環(huán)保與成本等方面考量，新能源發(fā)電技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源技術必將成為主流。我國電力系統(tǒng)結構也將面臨大的調整。但由于我國新能源研究較晚，技術方面并不是特別成熟，新能源發(fā)電技術還是小范圍存在，沒有成大規(guī)模投入使用，所以新能源發(fā)電技術的研究與發(fā)展還是當前需要工作人員繼續(xù)努力推進的重點項目。
1 新能源并網發(fā)電系統(tǒng)的關鍵技術
1.1 新能源發(fā)電技術主要方式
新能源發(fā)電技術主要方式是分布式。分布式新能源發(fā)電技術主要突出了分布式和新能源兩個特點。首先發(fā)電規(guī)模小，其次和電力用戶距離不遠，第三可單獨給電力用戶供電的形式就是分布式。傳統(tǒng)能源以外的各種環(huán)保的、清潔的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠發(fā)電技術與儲能技術兩者結合的方式給電力用戶提供電能。
1.2 新能源發(fā)電系統(tǒng)結構及關鍵部件
新能源發(fā)電系統(tǒng)中含有多個小型的新能源發(fā)電單元，這些小型的發(fā)電單元中可能包含風能發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、潮汐能發(fā)電等多種能源發(fā)電形式。這些供電設備需經過逆變器，然后以并聯的方式接入大電網，才能保證主網的安全穩(wěn)定運行。
新能源發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部位包括：并網逆變器、靜態(tài)開關、電能質量控制裝置。
1.3 新能源并網發(fā)電系統(tǒng)關鍵技術
新能源發(fā)電多以微網形式存在，下面主要分析微網技術。
1.3.1 微網的運行
微網的抗擾動能力不強，且我們無法控制自然資源。比如風力的大小，出現的時間，出現的頻率等，這就導致微網的安全性不穩(wěn)，需對其加強控制。
1.3.2 微網的故障檢測與保護
微網系統(tǒng)中不僅存在單向潮流，也會包括雙向潮流，傳統(tǒng)的保護措施不再有效，可研發(fā)在不同于常規(guī)模式下運行的故障檢測與保護控制系統(tǒng)。
2 新能源并網發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
我國的發(fā)電總量在世界上是名列前茅的，但因為我國人口眾多，基數過大，人均電量就難以到達令人滿意的水平。從另一方面來說，我國的人均用電量還有很大的上升空間，大力發(fā)展新能源并網發(fā)電技術，解決人民群眾生產生活用電需求，既可填補用電缺口，又有利于綜合國力的提升。目前環(huán)保問題已是全球性問題，能源問題亦然。傳統(tǒng)的化石能源必然會被可再生新能源替代。所以說，新能源發(fā)電技術必將成電力發(fā)展的主流方向，以下就是幾種新能源發(fā)電技術的發(fā)展趨勢分析：
2.1 太陽能光伏發(fā)電
太陽能的最大優(yōu)勢在于方便廉價，存在面積廣，只要有太陽的地方都可以利用，還可以分散到各家各戶采用單獨供電的方式。也可采用大規(guī)模發(fā)電方式并網運行。太陽能無污染無噪音，是一種重要的清潔能源。
我國76%的國土光照充沛，全年輻射重量約917-2333kWh/m2，理論總儲量約為147*108GWh/a，且光照資源分布較為均勻，可以說是資源優(yōu)勢得天獨厚，就基礎條件來講，我國的太陽能光伏發(fā)電前景是非常廣闊的。目前，我國能源供應中所占比例最大的就是煤炭，占主導地位，其消耗量巨大，所帶來的環(huán)境問題更是日益嚴峻。所以，不管是從環(huán)境角度，還是從能源角度，我國政府都在著手計劃并已經初步采取措施來研制以可再生新能源來逐漸替代傳統(tǒng)能源的技術。2007年我國制定的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》指出，截止2020年，太陽能光伏發(fā)電總容量將達到180萬kW，且按有關專家預測，這一數字或有望達到1000萬kW。從市場需求角度看，我國很多邊遠地區(qū)仍處于缺電甚至無電狀態(tài)，電力缺口很大，加之我國經濟發(fā)展迅速，可以預見，并網型太陽能光伏電站不日將進入市場，且發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
2.2 風能發(fā)電
風能是一N可再生清潔能源，無污染、能量較大、發(fā)展前景良好。風能得到了各國的認同與重視。且風力發(fā)電在眾多的可再生能源中屬于成本較低的類型，即可并網運行，也可獨立運行，又能與其他技術互補組成混合型發(fā)電系統(tǒng)。近年來，風力發(fā)電技術日趨完善，并網型風力發(fā)電機單機額定功率最大已經達到5MW，葉輪直徑已達到126m。截止到2005年，全球裝機容量為58982MW，其中風力發(fā)電量占總數的1%。中國已成為亞洲風電產業(yè)發(fā)展的助推者之一，總裝機容量位居世界第八。日后，不論國內還是國外，風力發(fā)電技術與產業(yè)發(fā)展速度都會大大提升。
2.3 地熱發(fā)電
地熱發(fā)電也是新能源的一種，但其易受環(huán)境影響，利用方面小，對于大面積供電并不適合，但對于有地熱資源的地方來講，這又是一種福音。地熱發(fā)電的開發(fā)和利用有利于擁有該資源的地區(qū)的經濟文化發(fā)展，所以，地熱資源也是一種不可忽略的新能源。
2.4 海洋能發(fā)電
利用海洋能發(fā)電主要是在海上，對人們的生產生活影響不大，且我國海域資源遼闊，海岸線長，所以，海洋能發(fā)電也是一種主要發(fā)電形式。
2.5 生物質能發(fā)電
我國是農業(yè)大國，每年都會有大量的農副產品遺留，且隨著社會的發(fā)展，人民生活水平的提高，所產生的生活垃圾也是日漸增多。這些東西都可以作為發(fā)電的生物質能資源，既保護了環(huán)境又可以解決電力需求，所以，生物質能資源也有較大的發(fā)展空間。
3 結束語
綜上所述，雖然新能源發(fā)電技術目前有一定成績的取得，但是受種種因素的制約，可再生新能源的并網發(fā)電發(fā)展不是特別理想。為了走可持續(xù)發(fā)展的道路，要逐漸減少發(fā)電企業(yè)對傳統(tǒng)的不可再生化石能源的依賴，大力發(fā)展可再生新能源的并網發(fā)電技術。將新能源研究納入大電網的總體規(guī)劃研究框架中。在堅強電網的高級配電運行框架下，新能源的發(fā)電并網一定能夠快速發(fā)展并發(fā)揮重要作用。
【參考文獻】
[1]孫佐.新能源并網發(fā)電系統(tǒng)的關鍵技術和發(fā)展趨勢[J].池州學院學報，2010，24（3）：31-35.
[關鍵詞]電力系統(tǒng)；新能源；風力發(fā)電；太陽能光伏發(fā)電
中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0167-01
1 引言
為了能夠有效的解決能源緊張的問題，減少對自然環(huán)境的破壞，維護生態(tài)的穩(wěn)定，對清潔、再生、污染小的新能源的需求也隨之越來越明顯。新能源是指在科學技術上開發(fā)和利用的非常規(guī)性，綠色能源是未來發(fā)展中的主要能源，如：太陽能、風能、海洋能等。是無污染的，取之不盡用之不竭的。為確保電力系統(tǒng)能夠在整個現代經濟社會建設發(fā)展中得到長時間且可持續(xù)性的發(fā)展，展開有關新型能源在電力系統(tǒng)中的應用研究勢在必行。所以，隨著我國能源需求的逐漸提高，新能源發(fā)電逐漸獲得了政府的支持和人們的關注。
新能源是指在新技術的推動下，系統(tǒng)的開發(fā)利用的可再生資源。相對于傳統(tǒng)的化石能源，新能源具備突出優(yōu)點便是可再生，同時它還有儲量豐富、污染少的優(yōu)點。新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、生物質能發(fā)電、地熱發(fā)電、潮汐發(fā)電等形式。而新能源電力系統(tǒng)是指用科學新技術將新能源進行發(fā)電、輸電、配電和用電的系統(tǒng)。發(fā)電企業(yè)具備的生產特點是在電力生產中清潔、無污染、零排放、可再生。
2 新能源發(fā)電基本形式
2.1利用自然界的風能發(fā)電
在目前的電力電子背靠背變頻技術的支持下，風力發(fā)電系統(tǒng)能夠對發(fā)電功率的各個參數的輸出作業(yè)進行有效的調整和控制，風力發(fā)電的目標也是通過控制電磁轉矩控制機組轉速頻率來實現的。風能在利用過程中因為沒有產生輻射、也不會對空氣產生污染是一種公認的清潔的可再生能源，風力發(fā)電基本原理，利用自然界的風力帶動發(fā)電企業(yè)安裝的風車葉片旋轉，通過增速機把風車旋轉的速度加快，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。
2.2太陽能光伏發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的運用
光伏發(fā)電技術不斷進步，成本逐漸降低，世界上很多國家都制定了相關的激勵政策，大大推動了光伏發(fā)電的發(fā)展。我國在光伏發(fā)電領域起步較早，目前已經在太陽能電池組件的生產能力上走在世界前列，很多科研院所也逐步開展相關技術的研究。光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中的主要應用形式有戶用電源、獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏并網發(fā)電系統(tǒng)。戶用電源是最簡單的一種應用形式，其發(fā)電容量小，一般的用途是緩解邊遠地區(qū)的居民缺電狀況。獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)相對于戶用電源來說容量較大，但是結構仍比較簡單，其作用是對某一區(qū)域進行供電。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)是未來太陽能光伏發(fā)電的主流，它是將電能輸送至電網的光伏系統(tǒng)。
2.3利用生物質能發(fā)電
生物質發(fā)電時蘊含在生物中的能量，具有可再生、低污染、分布廣等特點，在能源資源中占有比例重，是第四大能源。目前我國的生物質發(fā)電主要表現有：直燃發(fā)電、混燃發(fā)電、氣化發(fā)電、沼氣發(fā)電等。生物質能發(fā)電較傳統(tǒng)的能源發(fā)電優(yōu)勢是在環(huán)保、節(jié)能又可以再生，因其無污染、見效快、也可以減少對環(huán)境的破壞，增加農民的收入備受人們的關注與青睞。且生物質能分布廣，儲量大是替代煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的新能源。當前，生物質能發(fā)電形式主要有秸稈發(fā)電、沼氣發(fā)電等形式。
2.4海洋能發(fā)電
海洋能發(fā)電主要是通過海洋中的可再生能量進行發(fā)電，清潔無污染，但是海洋能具有區(qū)域性和局域性，只有在特地的范圍內才能對海洋能進行利用。利用海洋能發(fā)電主要是潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電。海洋中儲存的大量能量來發(fā)電對于緩解傳統(tǒng)能源的消耗意義重大。其中潮漲潮落形成的動能可以帶動水輪機使發(fā)電機運行工作達到發(fā)電的目的。其發(fā)電方形式能量比較穩(wěn)定、電力輸送配送比較簡單、便于管理。
3 新能源發(fā)電發(fā)展的意義與前景
3.1使我國電網覆蓋面得以提高
“受煤炭市場不景氣影響，煤價自2012年5月以來持續(xù)下跌，未來煤電上網電價仍存較強的下調預期?！睆B門大學中國能源經濟研究中心主任林伯強講到，這相當于增加了新能源發(fā)電的利用成本，傳統(tǒng)能源發(fā)電在價格方面有了更多比較優(yōu)勢。在我國由于地理環(huán)境的復雜性傳統(tǒng)能源的發(fā)電方式基本是的電網廣距離遠途輸送配電，然而所形成的電網覆蓋面受到復雜地形、地貌環(huán)境的制約，在部分偏遠地區(qū)還沒有通電。電力輸送不到的區(qū)域其經濟發(fā)展、生活質量都受到了極大是限制。而風能、太陽能等能源發(fā)電后形成的微電網系統(tǒng)，則為沒有通電的地區(qū)帶來了福音，實現了微電網供電。新能源發(fā)電無疑提高了我國電網的覆蓋面積，提升了部分區(qū)域的生活品質。
3.2促進新能源發(fā)電技術的發(fā)展
國家能源局新能源司處長董秀芬說道，能源局目前正在協(xié)調有關部門，針對補貼資金來源等進行溝通，針對性提出對策，并在未來逐步進行完善。但在補貼資金不能無限量增長的現階段，可再生能源補貼政策將出現微調，一些被證明行之有效的政策會繼續(xù)保留，確保給企業(yè)一個合理的利潤空間，實現新能源從規(guī)模擴張型向質量效益型發(fā)展、從高補貼政策依賴模式向低補貼競爭力提高模式的兩個轉變。
3.3明確各方責任，全方位促進發(fā)展
就目前來看，想要促進新能源發(fā)電的快速發(fā)展，還需要獲得政府的扶持。一方面，在新能源發(fā)電上網價格上，為了使新能源發(fā)電能夠與常規(guī)能源競爭，政府需要為電網企業(yè)提供一定的財政補貼。另一方面，在增值稅方面，新能源發(fā)電產品不需要使用燃料和其他材料，所以不應該收取增值稅。而解決新能源發(fā)電的稅負問題，則可以更好的促進新能源發(fā)電的發(fā)展。最后，政府應該實行優(yōu)惠信貸政策，以便使新能源發(fā)電的市場競爭力得到提升。我們在政府部門、監(jiān)管部門、發(fā)電企業(yè)、電網企業(yè)、制造企業(yè)、行業(yè)協(xié)會應該履行《可再生能源法》賦予的責任，進而促進全方位發(fā)展。
3.4加強新能源發(fā)電科學統(tǒng)一規(guī)劃
科學制定規(guī)劃，明確相對穩(wěn)定的發(fā)展目標。新能源最大優(yōu)勢具有可再生性、分布的廣大性、均衡性、資源巨量性。開發(fā)利用新能源，利用新能源發(fā)電對于節(jié)約傳統(tǒng)資源保障煤炭、石油等戰(zhàn)略資源的儲備、調整能源消費結構、護佑生態(tài)、呵護環(huán)境、提升人們的生活質量、擴大、拉動內需、涵養(yǎng)新的經濟增長點、提供更多的工作崗位、是我國經濟建設和社會發(fā)展必然選擇。新能源發(fā)電技術在我國基本屬于成熟階段。建議能源主管部門按照安全、經濟、綠色、和諧原則，根據全國能源需求與可再生能源資源實際狀況，對水電、煤電、核電和天然氣發(fā)電等進行統(tǒng)籌優(yōu)化，制定可再生能源開發(fā)利用中長期總量目標。
4 結語
總之，國內的新能源發(fā)電已經逐步進入到了新的發(fā)展時期，需要在技術創(chuàng)新和產業(yè)化發(fā)展方面取得一定的進步。為了促進新能源發(fā)電的發(fā)展，政府應該為新能源行業(yè)提供一定的政策支持，大力開發(fā)太陽能、風能、生物質能、潮汐能等可再生能源利用技術，對于國家的能源建設、環(huán)保事業(yè)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有深遠的歷史意義。當下，我國傳統(tǒng)能源的資源有限，在環(huán)境污染、戰(zhàn)略儲備、人們普遍倡導的低碳生活的多重壓力下，對其開發(fā)與利用受到局限。因此，尋找可替代傳統(tǒng)能源的新能源，在我國乃至全球正在如火如荼的開展。
參考文獻
關鍵詞：風力發(fā)電；新能源；對策
當今，隨著經濟的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，對綠色風能的需求也逐漸增加。風能相比傳統(tǒng)能源煤炭、石油、天然氣等能源相比具有綠色、低碳、環(huán)保、清潔等方面的優(yōu)勢。風能作為新能源，日益受到各國重視。風能主要應用于風能發(fā)電，因此，充分研究我國風能發(fā)電現狀，以國家層面出臺相關政策重視風能發(fā)電，推動我國風能發(fā)電健康、快速發(fā)展。
一、發(fā)展風力發(fā)電的重要性
（一）保障國家能源安全
近年來，世界并不安穩(wěn)，因為能源危機導致戰(zhàn)爭時有發(fā)生。中東國家因為能源爭奪爆發(fā)的戰(zhàn)爭問題一直困擾著世界各國，給世界各國增添了諸多的不穩(wěn)定因素。世界各國也開始認識到單一依靠這種傳統(tǒng)的能源是不能長久，開始開發(fā)新能源，來維護本國的能源安全，甚至上升到國家安全。風力發(fā)電作為新能源，逐漸受到國家重視，將發(fā)展風力發(fā)電作為維護本國能源安全的重要選擇。
（二）提高經濟和社會效益
近年來，隨著技術的發(fā)展，風力發(fā)電技術獲得突飛猛進的發(fā)展，風電成本逐漸降低。從成本上考慮，一般情況下，我國風電上網電價比煤電高出0.3～0.4元/千瓦時，風電一般位于相對偏遠的地方，作為周邊的電力用戶，就近建風力發(fā)電可減少電網設施的投入，極大地降低成本，提高效益。從社會效益來分析，我國是能源消費大國，我國能源開發(fā)規(guī)模大，資源開采浪費嚴重，因為過度開發(fā)導致的環(huán)境問題也日益突出。因此，在常規(guī)能源日漸匱乏的今天，充分利用大自然饋贈的風能，對人類來說是十分寶貴的財富。對節(jié)約合理利用資源、保護環(huán)境，保護人們身體健康具有重要意義。
二、我國風力發(fā)電現狀及存在的問題
我國風力發(fā)電經過多年的發(fā)展，形成了一定的規(guī)模。正確認識我國風力發(fā)展現狀，為今后推動風力發(fā)電提供客觀依據。
（一）發(fā)展迅速，技術仍較落后
20世紀的50年代我國風力發(fā)電開始發(fā)展，最初是在我國的東北和西北地區(qū)。直到70年代人們開始對能源安全的重視，開始專門研究新能源，研究開發(fā)新能源的設備，技術研究有很大提高。進入80年代，迅速建成我國第一座并網運行的風力發(fā)電。到了90年代，全國已經建立了多座并網型風力發(fā)電，總的裝機容量為36.1MW，最大的單機容量達到了500KW，2000年后這個數據不斷被刷新，后來逐步達到1500KW。
雖然風力發(fā)電發(fā)展迅速，但是我國風力發(fā)電的技術仍較落后，主要表現在設備，風力發(fā)電機組的制造技術上等等。我國在吸收國外先進技術，進行自主研發(fā)需要進一步加強。國外的風電機組已經達到兆瓦級，我國在這一技術上處于落后位置，還不具備獨自研發(fā)制造特大型風電機組的能力，機組的總體設計、技術、材料等方面都落后于其他國家。國際上的大型風機設備被丹麥、意大利壟斷，國內風力發(fā)電技術面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。
（二）國家出臺扶持政策，但政策執(zhí)行運用不夠
國家為鼓勵風力發(fā)電出臺了一系列的政策，《風力發(fā)電場運行規(guī)程》從電價方面對風力發(fā)電進行支持，明確給出對風力發(fā)電的電價補貼，給予風力發(fā)電一定的利潤空間。從宏觀政策上也給風力發(fā)電一定的支持，明確將風力發(fā)電作為新能源和可再生能源的重要發(fā)展方向。國家不僅從政策上對風力發(fā)電進行傾斜，在資金方面也對風力發(fā)電進行大力支持。國家在“十五”期間投資20億元，用于風力發(fā)電的需要，并且在隨后的幾年逐步加大投入。
雖然從國家層面出臺了一系列支持風力發(fā)電的政策措施，但是在具體的政策執(zhí)行力度和運用上面存在一定的問題，制約了風力發(fā)電的發(fā)展。國內風力發(fā)電融資渠道狹窄，在融資貸款的利息方面沒有優(yōu)惠，導致風力發(fā)電技術研究缺乏資金，科研經費不足，造成風力發(fā)電人才稀缺，這與發(fā)達國家存在很大的差距，嚴重制約了風力發(fā)電的發(fā)展。
（三）風力資源勘探不足，成本高
發(fā)展風力發(fā)電需要有好的選址，需要對有意向選址的地方進行嚴格測量，包括風速、風力、持續(xù)的時間都要嚴格丈量。不同的地方差異很大，合理的選址對提高風力發(fā)電的經濟效益至關重要。但從我國現在的風力測量來看，遠遠達不到使用標準，對風力測量、風力資源的分布都很粗糙，無法滿足風力發(fā)電選址參考，需要進一步細化，為風力發(fā)電選址提供好的區(qū)位條件。
風力發(fā)電成本高主要體現在固定資產的投入上，由于國內風力發(fā)電設備較落后，一般采用的是全進口的國外設備，在購買、運輸、安裝、維護等方面要投入大量的人力、物力和財力。因此，在成本上面就需要大量的前期投入，在一定程度上為企業(yè)增加了負擔。
三、推動風力發(fā)電健康發(fā)展的對策
（一）提高風力發(fā)電的技術水平
世界各國都在研究風力發(fā)電，國外對風力發(fā)電研究已經達到一個新的水平。我國的風力發(fā)電要利用國外先進的技術，明確自身存在的差距，走出國門多與發(fā)達國家交流，學習國外技術，結合自身國內發(fā)展的實際，研究制定推動風力發(fā)電的技術發(fā)展規(guī)劃，提高自身風力發(fā)電的技術水平。在風力發(fā)電設備的選擇上大膽利用國產設備，為我國國產設備提供巨大的市場前景，讓我國風電發(fā)電機組80%的實現國產化。同時將我國的風力發(fā)電納入國家科技發(fā)展規(guī)劃和高技術產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并安排資金支持可再生能源開發(fā)利用的科學技術研究、應用示范和產業(yè)化發(fā)展，促進可再生能源開發(fā)利用的技術進步，促進我國風力發(fā)電產業(yè)的健康發(fā)展帶來重大機遇。
（二）出臺國家政策和具體的可行性指導意見
2008 年，國家發(fā)改委印發(fā)了《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》。《規(guī)劃》對風力發(fā)電并網、風力發(fā)電價格給出了明確的要求。并且明確了財政補貼執(zhí)行意見，并就政策落實工作提出了具體的要求。在稅收扶持上也給予明確的規(guī)定，明確地方考核要求，出臺激勵措施鼓勵企業(yè)參與風力發(fā)電中來。為風力發(fā)電提供了制度保障，還出臺一系列有針對的指導意見，極大的促進了我國風力發(fā)電的發(fā)展。在具體的實踐操作中還需要結合實際，在具體的措施和規(guī)則上還要細化、規(guī)范、便于操作，使風電的發(fā)展穩(wěn)步，快速的發(fā)展起來。
（三）做好風能資源基礎性資料的勘察
風力發(fā)電非常重要的一個環(huán)節(jié)就是選址，選址好壞直接關系到風力發(fā)電的成本和經濟效益。因此，要想推動我國風力發(fā)電迅速發(fā)展，就需要從國家層面對我國風力資源的整體狀況進行總體了解，掌握真實的情況。國家需要盡快安排普查工作，從人力、物力、資金方面投入，各地要結合自身實際做好風力資源勘察工作，認真調查確定可開發(fā)風電場的分布和規(guī)模，為我國風力發(fā)電選址提供客觀依據。
總之，我國的風力發(fā)電發(fā)展到今天，取得了顯著進步。但受于技術、資金、人力等因素的制約，發(fā)展面臨著諸多困難。近年來，風力發(fā)電日益受到政府重視，政府也出臺了一系列的政策措施來支持風力發(fā)電的發(fā)展，這對風電的發(fā)展是一個重要的機遇。因此，只有我們抓住這次機遇迅速行動起來，提高我國風力發(fā)電技術，形成一套成熟的風力發(fā)電產業(yè)，必將優(yōu)化我國能源消費結構，促進人們生活水平提高，保障人民身體健康發(fā)揮著重要的作用。
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關鍵詞：智能電網；新能源入網；問題；思考
中圖分類號： F407 文獻標識碼： A
目前我國風電裝機必須每年保持在20%的上升勢頭才能在2020年實現15%非化石能源的目標。國際擬在新疆、甘肅、河北、吉林、內蒙古、江蘇建立7各超千萬千瓦級的風電基地，總裝機容量將超過1.26億kW。但是在建設過程中出現了電網不穩(wěn)定、電網建設滯后等眾多問題，這也成為新能源發(fā)展的主要瓶頸，對此，本文主要開展了以下研究。
一、智能電網破題新能源入網面臨的挑戰(zhàn)
目前我國能源發(fā)展的主要問題是以煤為主的能源結構，在2010年的“2010能源、經濟、發(fā)展”論壇中，我國現任國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司司長江冰就表示，在面對高比重的煤炭一次消費額的形勢下，我國急需優(yōu)化以煤為主的能源結構。而我國可再生能源學會風能專業(yè)委員會副理事長施鵬飛則表示，盡管我國風電工程的建設不斷深入，但是卻存在電網建設滯后的問題。隨著風電規(guī)劃目標的不斷提高，電網的滯后性也不斷得到體現。
另外風力屬于客觀存在的自然現象，具有不可控性，風力的出現和強弱具有隨機性，而電源必須要具備穩(wěn)定性，因此如何將不可控的能源轉化為穩(wěn)定的電源成為我國目前研究的重點。其中涉及的調峰能力也是我國目前技術的薄弱點，同時新能源建設的不斷深入也使得調峰問題更加凸顯出來。對此有專家提出建立抽水蓄能電站是可行的措施，電站能夠在用電量較低的時候將過剩的電力從下水庫轉移到上水庫中并保持起來，在用電高峰階段再釋放出來，從而實現對電力的調度，而這一措施正在付諸實踐，為了保證我國電網調峰以及運行的安全和穩(wěn)定，我國擬在2020年以前在華東、華中、華北地區(qū)建設3000萬千瓦的抽水蓄能電站，將超過全國規(guī)模的57%。另外制定階梯電價政策能夠緩解削峰填谷的問題，即對未來6小時內的期貨電價進行預報，以經濟來將用戶用電的時段轉移到低谷電，利用較低的電費讓夜晚風力多發(fā)的電得到充分的利用。
我國曾向世界承諾，我國將在2020年將非化石能源在一次能源中的比重提升到15%，但是就目前來看，距離這一目標的實現還有較大差距，我國新能源還處于盲目圈地、效率低下、重復建設的階段，光伏產業(yè)與風電產業(yè)均面臨一定過的問題，目前我對風電的控制比例僅為5%，主要是因為比重過高，那么風電本身的動態(tài)變化會導致整個電網的不穩(wěn)定。
二、大力推進智能電網的建設
為了突破新能源入網瓶頸，最重要的突破口在于建立一個綜合水、火、風聯合調峰并且具有較高穩(wěn)定性的智能電網。智能電網可以充分吸納新能源的發(fā)電量，并且完成送出、用下等操作，最終保證入網后的高效調度和安全。我國智能電網的建設預計在2020年得以實現，東北和西北電網將成為主要的輸送端，華中、華北、華東特高壓同步電網將成為接收端，從而與全國范圍內的核電、水電、煤電與可再生能源發(fā)電基地相連接，進而完善我國的電網結構。借助智能電網可以同時輸送風電與煤電，從而將西北地區(qū)豐富的風電資源轉移到華北、華東、華東地區(qū)，從而讓風電在全國范圍內得到消化。但是目前智能電網還處于實驗和企業(yè)規(guī)劃階段，為了盡早的實現智能電網的建設，需要把此項公共上升到國家戰(zhàn)略的層面，這主要也是因為智能電網的建設涉及眾多領域，單一部門難以實現，必須要社會各界相互配合。對此我國第十二個五年規(guī)劃中會分配出專項的資金用于智能電網的建設。除了資金方面的投入外，還需要采取一定的激勵措施提高電網對新能源入網的積極性，我國曾調整了可再生能源法規(guī)，但是必須不斷的細化和完善才具有實效性。調整之后的條文指出電網企業(yè)應該全額保障性的將可再生能源發(fā)電上網電量進行回收，而電網企業(yè)還可以從上升的成本中獲得發(fā)展基金的補貼，避免企業(yè)的經濟效益受到損害。
但是由于可再生資源對技術的要求較高，因此目前可再生資源的價格一直處于較高水平，限制了新能源的利用與推廣。對此國家發(fā)改委表示可再生能源的生產成本明顯高于石化燃料，例如小水電的發(fā)電成本是燃煤發(fā)電的1.2倍左右，沼氣發(fā)電以及風力發(fā)電分別為燃煤發(fā)電的1.5倍和1.7倍，光伏發(fā)電更是高達18倍，這導致新能源不具備市場競爭的價格優(yōu)勢，嚴重限制了其商業(yè)利用和市場推廣價值。但是在風力發(fā)電技術的不斷成熟中，發(fā)電成本相比以往以及出現了下降趨勢，國外一些發(fā)達國家的風力發(fā)電成本與火力發(fā)電成本已經基本相同，另外還可爭取到政府的資金補助，其成本甚至低于火電成本，因此風力發(fā)電在未來會有更高的應用價值，預計在五年之內我國也能夠生產出大量的風力發(fā)電機組并投入使用。而太陽能發(fā)現也具有廣闊的發(fā)展前景，預計在10年內取得質的突破，并且發(fā)電成本將不斷下降，降幅約為沒度0.8元。
結束語：
總的來說，國家政府必須認識到新能源開發(fā)的重要性，并加強宣傳推廣工作，與目前經濟發(fā)展趨勢相結合，促進與新能源相符的消費結果轉型，加大對生態(tài)保護以及拉動經濟增長的新能源產業(yè)發(fā)展，從而為我國取得國際新能源市場奠定堅實的基礎，利用產品來提高我國新能源的市場競爭力，利用經濟刺激、宣傳教育等方式不斷擴大新能源的市場占有率。
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關鍵詞：風力發(fā)電 挑戰(zhàn) 機遇
引言：能源是一個國家高速發(fā)展的重要動力，在煤、石油等常規(guī)能源日益枯竭的情況下，如何保證能源的持續(xù)供應，避免能源危機，是世界上很多國家面臨的課題。風力發(fā)電作為新能源的代表，符合多數國家“低污染、低耗能”的要求，兼有技術成熟、產業(yè)鏈完善、市場化程度高、成本具有競爭力等諸多優(yōu)點，受到包括中國在內的許多國家重視。
一、我國風力發(fā)電存在的問題：
1、 雖然我國風力發(fā)電技術發(fā)展迅速，但是風力機制造的一些核心技術跟一些發(fā)達國家相比仍有一定的差距，并網型風機和一些核心部件主要依靠進口，就風力機的容量而言，現在2～3MW的風電機組已成主流，5MW的風機開始應用，7～10MW的機組正在研制，而我國5MW的風機尚未規(guī)?；患夹g水平總是慢上一拍，導致在國際市場上失去主動性，處于被動的尷尬位置。
2、國家對于發(fā)展風力發(fā)電出臺了許多政策措施來激勵風電產業(yè)又好又快發(fā)展，近幾年組織開戰(zhàn)了風能資源評價、風能資源專業(yè)觀測網的建設并建立了全國風能資源數據庫，并對電力體制改革作了積極的探索，以期建立適應新能源特點的電力管理體制和運行機制，由于很多工作尚處在初級階段，很多問題不能有效根除，要想實現預期目標，要在生產中不斷發(fā)展和完善相應政策和法規(guī)，建立長期有效的機制。
3、過于注重裝機容量和發(fā)電量，對輸電的重視程度不夠高，電網建設的速度未能趕上快速增長的風力發(fā)電量，導致“棄風”現象的發(fā)生，雖然國家要求盡量讓風電上網，但棄風、限電現象仍不斷加劇，大量清潔能源不能及時送出而造成白白的浪費。因此如何建設擁有超強輸送能力的強健型電網，以及跟其匹配的電力管理體制，如何建設能夠對電網實時監(jiān)測、控制的智能型電網和統(tǒng)一的技術標準規(guī)范，實現可靠、安全、經濟、高效和環(huán)境友好，都是需要我們重視的問題。
4、 能源結構過于單一。
（1：原煤， 2：原油 3：天然氣 4：風電、核電、水電）
由圖可以看出我國的能源消費仍是以煤炭為主，能源結構過于單一，能源利用效率跟發(fā)達國家相比仍有距離。據中國能源統(tǒng)計年鑒，我國每千瓦時發(fā)電量所消耗的標準煤在330克左右，而發(fā)達國家可控制在300克以下，而且常規(guī)能源還存在粉塵、氮氧化物所造成的環(huán)境污染問題。2014年國家能源局文件指出，要優(yōu)化能源結構，使非石化能源消費比重提高到10.7%，煤炭消費比重降低到65%以下，表明國家十分重視新能源的發(fā)展和能源結構調整。
二、我國風力發(fā)電的努力方向
1、加大對技術方面的投資，積極引進高層次人才，建立多層次的風電人才培養(yǎng)體系，鼓勵自主創(chuàng)新，探索并掌握核心技術，在整機設計、核心部件制造技術方面取得突破，達到國際先進水平，實現風機國產規(guī)?；档惋L力發(fā)電成本，擺脫被動的局面。
2、建設智能型、強健型電網；
高壓輸電實現的大區(qū)域互聯能夠有效解決棄風現象并減小輸電損耗，而且兼具有良好的環(huán)境經濟效益，我國現已建成1000KV的交流超高壓輸電線路和800KV的直流超高壓輸電線路，為大區(qū)域互聯提供了基礎。而電網的智能性則能夠對風電等清潔能源進行及時有效的調控，能夠最大限度的利用清潔資源，為節(jié)能減排和全球的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻。
（1）優(yōu)化能源結構；
實現這一目標我們要以科學發(fā)展觀為指引，遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，完善機制體制，開拓思路，深化改革精神，發(fā)展以風能為代表的可再生能源，逐漸增大風能等可再生能源的比重，實現能源結構的平穩(wěn)過渡，推動能源生產和消費方式變革，實現經濟保質保量的健康發(fā)展，實現低碳發(fā)展，為生態(tài)文明建設添磚加瓦。
（2）建設“電網友好型”風電場；電網對電能質量有著嚴格的要求，包括電壓質量、頻率質量和波形質量。重視風電場選址的前期風資源評估工作，嚴格按照錯價標準，建立詳實的風資源數據網絡，完善和加強風電場的功率預測系統(tǒng)，采用具有低電壓穿越能力的風力機，保證在風力機并網點電壓較低時能夠保持并網，根據電網的標準和要求合理選擇電壓跌落深度和時間，盡量使風電并網對電網的波動最小，是保證電能質量的有效措施。
（3）發(fā)展分布式和風光互補等發(fā)電方式，提高能源利用效率，減少碳排放量。分布式發(fā)電可以獨立于電網運行，具有運行靈活、安全可靠性好、靠近用戶、輸配電網簡單等特點，不存在對電網運行穩(wěn)定性的干擾，可用于解決偏遠地區(qū)的能源供應問題。風光互補優(yōu)化了資源配置，可再生能源得到了最合理的應用，解決了風能的間歇性和不確定性使并網后的功率輸出更加穩(wěn)定，減輕了對電網電能質量的影響。
在近年的發(fā)展過程中，我國已初步建立了風電產業(yè)的服務體系及覆蓋全行業(yè)的管理政策法規(guī)，風電發(fā)展程度已初具規(guī)模，發(fā)展環(huán)境更加優(yōu)越，在2014年的北京國際風能大會上，國家能源局新能源和可再生能源處長表示風電有望擺脫替代能源的帽子，上升為未來國家能源結構調整的主體地位，這是風電發(fā)展中難得的機遇，隨著技術水平的日益成熟，風力發(fā)電的成本也將不斷降低，與常規(guī)能源相比有很大的優(yōu)勢，而且風電的快速發(fā)展為社會帶來巨大的經濟效益和社會效益，全球已有數十個國家致力于發(fā)展風電新能源，所以發(fā)展風電是在能源危機大背景下最明智的選擇，也是大勢所趨，人心所向。
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關鍵詞：光伏發(fā)電；現狀；發(fā)展措施
中圖分類號：TM61文獻標識碼： A 文章編號：
隨著人口數量的快速增長，傳統(tǒng)化石能源（以石油、天然氣及煤炭為代表）正面臨消耗殆盡的危機，能源危機問題已經發(fā)展成為一個世界性的難題。除此之外，在使用化石能源的過程中，將會產生一系列環(huán)境污染問題，給生態(tài)失衡造成了嚴重的影響，制約了人類社會的進一步發(fā)展。尋找并開發(fā)新能源已經成為世界各國的一項重要戰(zhàn)略任務。眾所周知，太陽能資源不僅豐富，而且分布廣泛，同時具有環(huán)保的特點，是各國公認的清潔能源。
1.光伏發(fā)電技術
1.1光伏發(fā)電技術原理
對于光伏發(fā)電而言，太陽能電池屬于核心部分。所謂的光伏發(fā)電指的是在太陽能電池的幫助下，實現光能到電能的一系列轉化過程。光伏發(fā)電的歷史可追溯到19世紀40年代末期，科學家在科研實驗的過程中發(fā)現了光生伏打效應，奠定了太陽能電池誕生的理論基礎。太陽能電池工作原理如下：在光照條件下，其芯片PN結中的電子將會吸收光能，進入自由電子狀態(tài)，并在晶體里高速移動，由此產生的空穴也會以晶體為中心按照一定的規(guī)則圍繞移動，最終自由電子完成在N 結的聚集，而空穴完成在 P 結聚集，此時，PN結之間將會存在一個電勢差，并發(fā)揮出電源的功用。[1]
1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電系統(tǒng)包括以下幾個主要部分：1）太陽能光伏電池板；2）儲電裝備；3）控制器存；4）逆變器。利用太陽能光伏電池板可實現太陽能到電能的轉換，然后再利用逆變器進行相關轉化之后，便可輸送給用戶了。
2.光伏發(fā)電的現狀
2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)設備生產狀況分析
前文提到，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能光伏電池板是核心組成部分。目前，有相當數量的企業(yè)在從事相關的生產以及銷售工作?？v觀世界市場，太陽能光伏電池板的年均總產量已經多年保持在4000MW以上。中國在該領域所占的份額位居世界前列。以無錫尚德公司生產情況為例。該公司的產能在327.0MW/年（2007年數據），在中國排行第一，在世界范圍內位居第三。由此可見，我國在光伏發(fā)電系統(tǒng)設備生產方面的巨大優(yōu)勢和潛力。[2]
值得一提的是，中國在光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機容量方面遠遜于光伏電池產業(yè)。2007年，中國光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機容量僅為世界當年累計安裝量的1%。
由以上信息可以看出，我國在光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量方面有待提高。
除了太陽能光伏電池之外，光伏控制器也是相關廠家的關注焦點。在世界范圍內比較，我國在這一領域的生產方面并不占優(yōu)勢，落后于歐洲以及日本等先進地區(qū)和國家。另外，在光伏控制器的自主創(chuàng)新及研發(fā)方面還有待提高。
2.2光伏發(fā)電系統(tǒng)在我國的應用
在我國，太陽能資源不僅豐富，而且分布廣泛，整體資源占有量超過 5000兆焦/（平方米·年）。所以，中國在發(fā)展太陽能光伏發(fā)電方面具備一定的先天優(yōu)勢。在我國，光伏發(fā)電的應用主要集中在下列四個方面：1）農村以及邊遠地區(qū)；2）通信和工業(yè)；3）太陽能光伏產品；4)光伏并網發(fā)電系統(tǒng)。近些年來，國內陸續(xù)建成了一批示范性光伏發(fā)電系統(tǒng)。如600W光伏提水系統(tǒng)，其輸出電壓為220VAC，日發(fā)電量為1.8kWh，日提水量為30m³/（20m）。又如100kw并網型光伏供電系統(tǒng)，其輸出電壓為220VAC，日發(fā)電量達350kWh。光伏發(fā)電產業(yè)屬于政府推動的示范性工程，其商業(yè)化應用還有很長一段路要走。[3]
2.3我國光伏發(fā)電存在的主要問題
我國光伏發(fā)電存在的主要問題有：1）在太陽能的開發(fā)方面缺乏戰(zhàn)略意識。政府沒有將太陽能開發(fā)作為政府的日常工作的一部分。另外，相對于常規(guī)能源建設項目而言，太陽能開發(fā)項目缺少固定的資金投入又或者資金渠道不夠通暢，同時還缺乏科學、有效的激勵政策；2）相較常規(guī)能源產業(yè)而言，新能源的開發(fā)還處于起步階段。多元化、多層次的能源結構體系尚未建立。邊遠地區(qū)的能源緊張問題仍舊存在，生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化短時間內難以改變。以上問題制約了邊遠地區(qū)的進一步發(fā)展；3）和太陽能光伏發(fā)電相配套的市場運行機制（包括管理和服務兩大方面）還不完善，該領域的競爭尚處于無序、混亂狀態(tài)；4）光伏發(fā)電市場的培育度不夠，沒有形成規(guī)模產業(yè)鏈。受經濟因素和技術因素的制約，表現出了高技術含量不足的問題；5）產品質量評價標準不統(tǒng)一，導致光伏產品在質量方面參差不齊；6）對綜合型能源系統(tǒng)的投入、開發(fā)力度不夠。[4]
3.光伏發(fā)電的發(fā)展措施
太陽能光伏發(fā)電可以向農村以及邊遠地區(qū)提供滿足日常需求的非聯網電力,且成本較低。結合當地的具體情況，加大對太陽能的開發(fā)力度，可將其轉化為高品質的生活用電和工業(yè)用電。推動光伏發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，不僅有利于脫貧致富,而且有利于維持人和環(huán)境協(xié)調發(fā)展,這對于我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略而言具有非常重要的現實意義。[5]
光伏發(fā)電的相關發(fā)展措施：1）政府應加大投入，加強引導，從而推進太陽能這一新能源的應用進程；2）結合市場規(guī)則，促進新能源產業(yè)的市場化轉變，同時對現行產業(yè)結構中的不當之處進行大刀闊斧的整改，建立起科學、規(guī)范、高效的市場運行機制；3）完善光伏發(fā)電系統(tǒng)相關產品的質量檢測標準，使其規(guī)范化、規(guī)?；?；4）建立完善的技術培訓體系，結合實際需要培養(yǎng)不同層次的新能源技術人才，提高加工、應用相關的技術水平，從而獲取更大的經濟效益；5）在推廣應用過程中，切忌急躁，要穩(wěn)步發(fā)展。如根據當地情況，先推廣那些技術條件已經相對成熟的光伏發(fā)電設備，同時將維修、管理、宣傳等一系列基礎工作落實到位；6）政府應制定各項優(yōu)惠政策，建立高效的投融資機制，營造良好的投資環(huán)境，以此吸引國內外的人才、技術以及資金，保證光伏發(fā)電產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。[6]
4.光伏發(fā)電技術發(fā)展前景展望
目前，我國光伏企業(yè)的市場重心集中在歐美等發(fā)達國家和地區(qū)，為改變這一現狀，我國相繼出臺了諸多光伏補貼政策，以促進國內市場的開放與發(fā)展，相信不久的將來，我國光伏企業(yè)大有希望擺脫當下這種生產過剩的局面。國家已經明確提出了，在中東部地區(qū)建設分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的計劃，并提出了結合城市建筑的理念，所以，我國光伏產業(yè)在未來的一段時間里將會致力于分布式光伏發(fā)電和建筑光伏一體化的研究。由此可以預見，光伏產業(yè)正在由高端市場轉戰(zhàn)下游市場，那些生產太陽能照明設備以及屋頂太陽能的相關企業(yè)將會迎來發(fā)展的契機。光伏企業(yè)應該將主要精力投入到更高層次技術的開發(fā)、研究與應用中去，例如以下幾個方面：1）光伏并網電路的拓撲結構；2）分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量管理問題；3）對系統(tǒng)的顯示以及遠程監(jiān)控技術等。與此同時，還需要提供一系列安裝維護等方面的增值服務。就目前市場而言，晶硅太陽能板仍舊同類產品中主流，但是越來越多的企業(yè)開始將人力、物力投向了對薄膜太陽能板技術的研究。同晶硅太陽能板相比，薄膜太陽能板具備了更強的高溫潮濕適應能力，因此多見于下游的建筑幕墻，造價方面也具有優(yōu)勢，在制造環(huán)節(jié)所消耗的能源還不到晶硅太陽能板的1/2。在全球經濟衰退的大環(huán)境之下，薄膜太陽能板市場不見頹勢，仍在穩(wěn)定增長之中。[7]
5.結語
我國幅員遼闊，擁有大量的、可利用的太陽能資源。太陽能光伏發(fā)電技術不僅是一種清潔能源技術，而且在轉換率方面也在日益提高，相信光伏產業(yè)的未來發(fā)展前景將會更好。隨著電價補貼政策的落實以及光伏發(fā)電的使用時間增加，相信在不久的將來，太陽能發(fā)電成本將會大幅下降，甚至達到和常規(guī)電價極為接近的水平。我國石油、煤炭以及天然氣等化石能源的儲量正在減少，如果不采取有效的解決措施，將來必然會陷入能源危機之中。在此背景下，開發(fā)、利用太陽能等清潔能源已經成為能源領域的一個必然發(fā)展方向。
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微電網在中國并非新鮮事物，“十二五”期間，國家就計劃建設30個微電網項目，主要用于解決偏遠地區(qū)、海島居民的用電問題。
新能源微電網的最大優(yōu)點是將風、光、天然氣、地熱等分散的分布式電源進行整合，形成多能互補的能源綜合利用網，以組網的形式克服分布式電源隨機性和間歇性的缺點，擴大分布式電源的利用。新能源微電網被認為是“互聯網+”在能源領域的創(chuàng)新性應用，是未來能源發(fā)展的趨勢，對能源可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
從國家政策和新能源發(fā)展趨勢看，新能源微電網前景光明。尤其是在新電改售電側市場化改革的形勢下，未來新能源微電網系統(tǒng)可以參與電力交易。產業(yè)園區(qū)、經濟開發(fā)區(qū)、發(fā)電企業(yè)、獨立售電企業(yè)都可利用新能源微電網搭建自己的發(fā)、供、用體系，開展配售電業(yè)務。
但成本過高、利益分配等問題或成為新能源微電網發(fā)展的絆腳石?！拔㈦娋W需要有強大的電源來支撐才能提供可靠的電力，因此要配有儲能系統(tǒng)，這必然導致成本增加，在‘十三五’期間還須對微電網進行補貼等政策支持?！眹野l(fā)改委能源研究所研究員王斯成對《財經國家周刊》記者說。 成本難題
近年來，我國在新疆吐魯番、珠海萬山海島、浙江溫州南麂島等地陸續(xù)開展了新能源微電網示范工程，金風科技等企業(yè)也投資開發(fā)了包含風力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)在內的“智能微網示范項目”。但成本過高始終是所有項目共同的煩惱。
儲能是新能源微電網成本過高的核心因素之一。儲能是新能源微電網的關鍵部分，被當作一個非常強大的后備支撐力量。當微電網內發(fā)電設備發(fā)出的電量不能實時被用戶消納時，通過儲能的方式儲存起來;當發(fā)電量不足以滿足用戶需要時，將儲存的電提取出來，以此化解新能源發(fā)電間歇性問題。
“儲能項目的平均成本遠高于現行電價，從用戶層面看，目前儲能的成本仍然過高?！敝袊娏茖W院電工與新材料研究所所長來小康告訴《財經國家周刊》記者。
發(fā)電成本也是問題之一。以應用較為普遍的分布式光伏發(fā)電為例，盡管光伏組件價格近年來快速下降，國家補貼0.42元/千瓦時，用戶依然需要8?10年收回成本。
在當前國家對新能源微電網系統(tǒng)尚未出臺補貼的背景下，發(fā)電、儲能成本較高，再加上變配電設施和控制系統(tǒng)以及后期的運營維護支出，新能源微電網在大電網覆蓋的區(qū)域普遍應用并不具備優(yōu)勢?！蛾P于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》提出，在電網未覆蓋的偏遠地區(qū)、海島等，優(yōu)先選擇新能源微電網方式，探索獨立供電技術和經營管理新模式。這是未來新能源微電網的主要應用范圍。
金風科技微網并網技術中心部長谷延輝告訴《財經國家周刊》記者，雖然微電網成本較高，但在大電網發(fā)生異常時能夠保證供電不受影響，提高供電的可靠性。對于醫(yī)院、礦山、廣播電視、通信等對供電可靠性要求較高的領域，已具有商業(yè)應用價值。2015年3月并網運行的金風科技江蘇大豐智能微電網項目，被認為是國內較早商業(yè)化并網的工業(yè)區(qū)微電網項目。
“新能源微電網對能源行業(yè)的作用是積極的，但效果顯現需要很長一段時間?！睆B門大學中國能源經濟研究中心主任林伯強對《財經國家周刊》記者說。 看電網臉色？
法律限制、標準缺失也是阻礙新能源微電網發(fā)展的重要因素之一。
可以預見，新能源微電網未來若在大電網覆蓋區(qū)域內發(fā)展，必將會出現一個供電營業(yè)區(qū)內出現多個獨立電力運營商的現象，但這與現行《電力法》“一個供電營業(yè)區(qū)內只設立一個供電營業(yè)機構”的規(guī)定相抵觸。
除此之外，新能源微電網發(fā)展還看電網企業(yè)的支持力度如何。由于新能源微電網存在兩種運行模式：并網模式和孤網模式。如果新能源微電網采用孤網模式，電網的穩(wěn)定性須依靠自有的發(fā)電設備和儲能設備來維持，新能源發(fā)電的波動性會影響供電穩(wěn)定和電能質量。
在有大型電網覆蓋的區(qū)域，微電網并入大型電網是較為理想的模式。在并網模式下，用戶既可從大電網獲得電能，也可從微電網獲得電能，同時微電網既可從大電網獲得電能也可向大電網輸送電能，這一模式也被認為能夠增強微電網活力，降低配套儲能成本。 成本過高，利益分配等問題或成為新能源微電網發(fā)展的絆腳石。
（1.青海省職業(yè)教育公共實訓中心籌建辦公室，青海 西寧，810000；2.青海交通職業(yè)技術學院，青海 西寧，810003）
[摘要]現階段，發(fā)展低碳經濟是一個全球化的戰(zhàn)略目標，由于人類的發(fā)展與進步，對于我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，發(fā)展低碳經濟成為解決環(huán)境問題的有效途徑。電能是當今社會發(fā)展的必然需求，但是每年因發(fā)電所消耗的能源也在呈現上漲的趨勢，因此在電力企業(yè)發(fā)電中采用新型能源，有效減少對碳的排放，是低碳經濟環(huán)境中對電力企業(yè)發(fā)展的重要要求。本文主要探討當前電力企業(yè)基于低碳經濟時代新型發(fā)電項目中新能源的利用及其發(fā)展前景，以減少環(huán)境污染，實現電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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關鍵詞 ]低碳經濟；電力企業(yè)；發(fā)電；前景
由于傳統(tǒng)的經濟發(fā)展模式是以犧牲環(huán)境為基礎的，對于生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。而低碳經濟發(fā)展模式是一種全新的發(fā)展理念，所采取的主要方式就是運用各種方法進行節(jié)能、減排，充分利用清潔能源，努力提高能源的利用效率。在低碳經濟發(fā)展過程中，還要不斷完善相關的法律、經濟管理措施，不斷優(yōu)化產業(yè)結構，最終實現經濟的可持續(xù)發(fā)展。
1低碳經濟的特點及其影響
低碳經濟是基于當前生態(tài)安全考慮的，由于經濟的發(fā)展造成大量的碳排放到空氣當中，對環(huán)境造成了嚴重的污染。現展經濟首先要考慮到環(huán)境問題，減少碳的排放，這種發(fā)展模式也是未來社會發(fā)展的主要方向。
1.1經濟發(fā)展要以全球公共利益為基礎
當前所倡導的低碳排放、低碳交易都是以國際協(xié)議標準來實施的，對于全球經濟發(fā)展都有著非常重要的意義。目前環(huán)境問題已經成為了全人類的共同話題，已經不再是單一的氣候問題，而是已經上升到人類道德標準的全球性課題，各國都要結合自身的情況對經濟的發(fā)展形式進行約束，共同維護生態(tài)環(huán)境不受到破壞。
1.2發(fā)展低碳經濟受到經濟條件的影響
經濟發(fā)展水平不一樣，對于環(huán)境造成的破壞也有所區(qū)別，各國并沒有統(tǒng)一的標準。發(fā)達國家對于實現低碳經濟有其自身的優(yōu)勢，技術方面比較先進，人才也比較充足。發(fā)展水平較低的國家，尤其是還處理解決人民溫飽問題的國家，對于實現低碳經濟還是有很大困難的，這樣會投入大量的資金，更加劇了與發(fā)達國家之間的差距。因此，在一些國家實現低碳經濟還是有一定的困難的。
2新型發(fā)電項目前景分析
2.1風能在發(fā)電工程中的應用
將風能用于發(fā)電工程，在當前可再生資源發(fā)電項目中是應用最為成熟的一種方法，具有廣闊的發(fā)展前景，利用風能發(fā)電不會對環(huán)境造成污染，有效的降低能源的消耗，減少碳的排放，在實現低碳經濟方面成效顯著，目前風能發(fā)電技術正在全世界范圍內迅速推廣。據數據顯示，在2008年的時候，全球風電裝機容量已經達到12.08萬兆瓦以上。我國在風能發(fā)電技術方面也處于領先地位，在國家相關政策的扶持下，不斷推進風能發(fā)電項目，在未來很長的時期內都將會保持高速發(fā)展的態(tài)勢。據統(tǒng)計，到2010年的時候，我國風電裝機總量已經達到了2000萬瓦，提前完成了原來制定的2020年的裝機目標。
從當前風能發(fā)電的現狀來分析，風能發(fā)電項目仍然具備非常廣闊的投資前景，一是風能發(fā)電不會造成碳排放，完全符合國家所倡導的低碳經濟的發(fā)展要求。二是國家制定的許多優(yōu)厚的扶持政策，比如電價管理方面設立了特許電價和指導性電價，對于風能投資企業(yè)都非常有利。三是國家對于投資企業(yè)的融資與技術研發(fā)都給予了大力的支持。所以說投資風能發(fā)電風險非常低。隨著科學技術的不斷進步，在風能發(fā)電技術將會有更加廣闊的前景。
2.2生物質在發(fā)電工程中的應用
目前用于生物發(fā)電的原材料主要是秸稈，國際能源機構對此做過深入的研究，秸稈屬于良好的清潔能源，燃燒時對環(huán)境的污染非常小，其含硫量僅為0.38%。長久以來，秸稈都是作為農業(yè)生產的廢棄物而浪費掉，每年所丟棄的秸稈大概在1億噸以上，有數據預測，到2020年的時候廢棄的秸稈可能達到2億噸以上。所以將這些秸稈進行合理的利用轉化成電能，對于發(fā)展低碳經濟具有非常重要的意義。
沼氣發(fā)電也屬于新型發(fā)電技術，將廢棄的有機物通過發(fā)酵的方式獲得沼氣，然后利用內燃機燃燒所產生的熱量來發(fā)電，是一種將化學能轉化成電能的方法。目前這種技術在全球范圍內得到了推廣與應用，而我國在這一領域也有了重大突破，并成立了專門的科研團隊，加快了沼氣發(fā)電技術的發(fā)展。
2006年的時候，我國共有兩座生物質發(fā)電項目投產運行，一個是山東單縣的首座生物質直燃發(fā)電項目，此項目耗資達3億多元，該發(fā)電機組裝機容量達到了2.5萬kW；二是江蘇興化的生物質熱解氣化發(fā)電項目，該發(fā)電機組裝機容量達到了5.5兆瓦。據統(tǒng)計，2010年的時候，我國生物質發(fā)電技術已經非常成熟，裝機容量已經超過了550萬kW，而2012年底的時候，直燃發(fā)電項目并網容量達到3000兆瓦以上，通過垃圾焚燒發(fā)電并網容量也基本達到2500兆瓦。這些數據表明，我國在生物質發(fā)電方面也已經有了較為成熟的經驗，而且將這些生物質轉化為電能，是變廢為寶、節(jié)能減排的重要手段，對于發(fā)展低碳經濟意義重大。利用生物質發(fā)電，可以消耗大量的農業(yè)生產廢棄物，轉化成可以發(fā)揮更重要作用的電能，燃燒后的物質再用于農業(yè)生產，實現了能源的轉換，是對可再生能源的有效利用。因此政府要加大扶持力度，加大研究力度，在當前低碳經濟環(huán)境下具有非常重要推廣價值。
2.3光伏發(fā)電技術在發(fā)電工程中的應用
光伏發(fā)電技術是利用太陽能進行發(fā)電的一種新型方式，其原理就是光生伏特效應，將光伏發(fā)電系統(tǒng)將吸收的光能轉化為光生電流流出，實現太陽能與電能的有效轉化。光伏發(fā)電涉及到的技術較多，比如太陽能電池技術、光伏陣列最大功率跟蹤技術、孤島效應檢測技術以及聚光光伏技術等。
（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)分類
目前，光伏發(fā)電系統(tǒng)基本可以分為兩類，一是獨立發(fā)電系統(tǒng)，是一種獨立發(fā)電的裝置，不和電力網絡連接，通過自身的運行實現太陽能發(fā)電，以滿足自身對電能的需求，這種發(fā)電系統(tǒng)多數應用于偏遠地區(qū)或是野外作業(yè)。但是這種獨立的發(fā)電系統(tǒng)一般穩(wěn)定性較差，有時候需建立普通電站來進行輔助，這樣一來就增加了投資的成本，不是特殊情況很少會用到。二是并網發(fā)電系統(tǒng)，是指將光伏發(fā)電系統(tǒng)利用現代科學技術接入到電力網絡中，一般分為商用和民用兩種類型，將自用余量上網，國家采用收購的方式并入到電力網絡中。并網發(fā)電系統(tǒng)不需要自己配備蓄電池，大大降低了投資成本，同時電能的轉化效率也得到了有效的提高，發(fā)電也比較穩(wěn)定，在光伏發(fā)電產業(yè)中具有廣闊的發(fā)展前景。
（2）光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用
當前光伏發(fā)電技術在實際應用主要有以下幾個方面：
一是用于LED照明：LED是一種半導體材料，和光伏發(fā)電系統(tǒng)組合，充分利用光生伏特原理，能夠實現光能電能光能的快速轉化，完全符合當前節(jié)能減排、環(huán)保高效的發(fā)展理念，使用壽命長，維護簡便。如果在該系統(tǒng)中加入可充放的蓄電池系統(tǒng)，將會顯現出更加明顯的優(yōu)勢。
二是在現代建筑中的應用：光伏發(fā)電系統(tǒng)用于建筑中主要有兩種方法，一種是利用屋頂結構安裝光伏發(fā)電裝置，對用戶進行實時供電，然后可以余量上網。第二種將發(fā)電系統(tǒng)集成到建筑中，在建筑設計的時候將光伏發(fā)電裝置考慮進去，使其成為建筑結構的一部分。比如將普通的玻璃幕墻替換成光伏發(fā)電系統(tǒng)的玻璃幕墻，利用安裝在屋頂和墻面的光伏器件吸收并將太陽能進行轉化。在這一方面，世界各國都加大了研發(fā)的力度，將彩色的光伏模塊替代建筑外墻裝飾材料，既建筑裝飾的要求，又實現了光伏發(fā)電，有效降低了投資成本，這一技術在未來的建筑行業(yè)發(fā)展中前景廣闊。
三是在泵站工程中的應用：目前光伏發(fā)電技術在很多行業(yè)中都得到了廣泛的應用，比如太陽能水泵，借助電池板吸收太陽能，然后轉化為動力來帶動水泵運行，從而建成了大量的光伏水泵站。在規(guī)模比較大的泵站中一般都會加裝逆變器，將轉化的直流電再轉換成交流電，實現大型泵站的運轉。這種光伏泵站開始的投資成本較高，但是投資建成后的運行費用卻很低，而且具有較長的使用壽命，因此值得大力推廣。
2.4燃料電池發(fā)技術在發(fā)電工程中的應用
燃料電池發(fā)電技術的原理是將空氣里面的氧與氫兩種物質進行轉化，把化學能轉化成電能，所用到的轉化裝置就是燃料電池。燃料電池包括以下幾個部分：預處理裝置、燃料電池堆、并網逆變器（PCU）等。其特點是電能轉化率高、對環(huán)境不會造成污染，便于操作。隨著研究的不斷深入，燃料電池技術受到越來越多的人的青睞，在全球范圍內得到了快速推廣。目前走在世界前列的有北美、歐洲和亞洲的日本，我們國家起步相對較晚，但是卻受到國家及相關研究機構的重視，已經列入了“十五”規(guī)劃之中，同時國家自然科學基金也對這一項目的實施提供是大量資金。由此也可以看出燃料電池技術的發(fā)展前景異常廣闊。
3結 論
綜上所述，低碳經濟背景下，對于新型發(fā)電項目建設提出了更高的要求，要充分利用可再生資源來替代煤炭、石油等不可再生資源，而且新型發(fā)電技術的應用不能夠對環(huán)境造成污染，減少發(fā)電過程中碳的排放。低碳經濟是全球化共同的發(fā)展目標，其核心理念就是提高能源的利用效率，減少碳的排放，減少對環(huán)境造成的污染?，F階段新型的發(fā)電技術種類有很多，每種發(fā)電技術都有其發(fā)展優(yōu)勢，各地區(qū)要結合本地的電能需求與資源利用現狀選擇適合的新型發(fā)電方式。政府相關部門也要做好宏調控，加大對新型發(fā)電技術的扶持力度，制定并完善相關的補貼政策，強化管理措施，比如利用城市垃圾和農林廢棄物進行發(fā)電的要給予相應的補貼，在項目建設中可以提供低息貸款給予扶持，加快項目審批并提供各種便利條件等。相信新型發(fā)電技術會得到越來越多的應用，有力的推動低碳經濟的發(fā)展，快速實現能源利用的可持續(xù)發(fā)展。
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摘要：隨著經濟的快速發(fā)展和社會的全面進步，我國的能源供應和環(huán)境污染越來越突出。一般估計，地球上的石油還可供人類開采40年~50年 ，煤炭約200年。我國的石油剩余開采量僅有全球人均的1/10，煤炭僅有1/2?；鹆Πl(fā)電，燃燒大量煤炭，排放SO2和CO2，汽車尾氣也是城市空氣污染的首要因素。新能源的開發(fā)與利用迫在眉睫，而在新能源的利用中，電力電子技術扮演者重要的角色。
關鍵詞：電力電子技術；新能源；開發(fā)；利用
一、風力發(fā)電
風能是潔凈的，可再生的，儲量很大的低碳能源，為了緩解能源危機和供電壓力，改善生存環(huán)境，在20世紀70年代中葉以后受到重視和開發(fā)利用。風力發(fā)電是可再生能源領域中除水能外，技術最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。目前我國主要的能源是火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能，風力發(fā)電的成本比核電要低。風力發(fā)電相對于太陽能、生物質能等其它可再生能源技術更為成熟、成本更低、對環(huán)境破壞更小。在過去20多年里, 風力發(fā)電技術不斷取得突破, 規(guī)模經濟性日益明顯。隨著風力發(fā)電技術的改進, 風力發(fā)電機組將越來越便宜和高效。增大風力發(fā)電機組的單機容量就減少基礎設施的投入費用, 而且同樣的裝機容量需要更少數目的機組, 這也節(jié)約了成本。隨著融成本的降低和開發(fā)商的經驗豐富, 項目開發(fā)的成本也相應得到降低。風力發(fā)電機組可靠性的改進也減少了運行維護的平均成本。
國際能源專家預言: 21世紀是風力發(fā)電的世紀?？梢哉f,綠色能源———風力發(fā)電將為人類最終解決能源問題帶來新的希望。目前風力發(fā)電通常有三種運行方式：1.獨立運行2.聯合供電方式3.并網型風力發(fā)電運行方式，這是風力發(fā)電的主要運行方式。
風力發(fā)電系統(tǒng)示意圖
大部分可再生能源和其他分布式發(fā)電系統(tǒng)產生的電能通常都是不穩(wěn)定的，如果不加控制和調節(jié)，就會對電網造成嚴重的沖擊，同時為了保證將盡可能多的有功能量送人電網，風力發(fā)電系統(tǒng)還必須有儲能環(huán)節(jié)，并需解決存儲能量再次轉化的問題。上述這些過程都需要利用電力電子技術對其進行控制。
風能取之不竭,耗之不盡。合理利用風能,既可減少環(huán)境污染,又可減輕越來越大的能源短缺所造成的壓力。發(fā)展風電有利于調整能源結構:電源結構中75%是燃煤火電,增加風電等潔電源。尤其在減少C02等溫室氣體排放,緩解全球氣候變暖方面,風電是有效措施之一。發(fā)展風電是解決我國能源供應不足的有效途徑之一。就社會效益來講,開展風力發(fā)電技術的研究有助于解決我國乃至全世界范圍內的能源短缺的問題。
二、太陽能發(fā)電
太陽能是取之不盡，用之不竭的能源。太陽能作為清潔的可再生能源，越來越受到人們的重視，應用領域也越來越廣泛。中國的太陽能資源至少是風能資源的100倍，每年接收的太陽能是總消耗一次能源的600倍，據統(tǒng)計，我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創(chuàng)造了豐富的資源和有利條件。
目前太陽能在利用中，主要采用了三種技術：太陽能光電技術、太陽能光熱技術和太陽能光伏發(fā)電技術。
太陽能光電技術是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉化為電能由蓄電池儲存上在放電控制器的控制下釋放出來，供室內照明和其他需要。目前占主流的太陽電池是硅太陽電池，它又分單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池(總稱晶體硅太陽電池)和非晶硅太陽電池。整個光伏系統(tǒng)由太陽能電池、蓄電池、負載和控制器組成。
太陽能熱發(fā)電技術就是利用光學系統(tǒng)聚集太陽輻射能，用以加熱工質，生產高溫蒸汽。驅動汽輪機組發(fā)電，簡稱光熱發(fā)電技術。他與光伏發(fā)電相比，具有效率高、結構緊湊、運行成本低等優(yōu)點。目前技術比較成熟且應用比較廣泛的是蔬菜溫室大棚、中藥材和果脯干燥及太陽能熱水器等。
將光能直接轉換成電能的過程確切地說應叫光伏效應。不需要借助其它任何機械部件，光線中的能量被半導體器件的電子獲得，于是就產生了電能。這種把光能轉換成為電能的能量轉換器，就是太陽能電池。太陽能電池也同晶體管一樣，是由半導體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網光伏發(fā)電系統(tǒng)。完全依靠太陽電池供電的光伏系統(tǒng)，系統(tǒng)中太陽電池方陣受光照時發(fā)出的電力是唯一的能量來源。首先最簡單的獨立光伏系統(tǒng)是直聯系統(tǒng)，發(fā)出的直流電力直接供給負載使用，中間沒有儲能設備，負載只在有光照時才能工作。這種系統(tǒng)有太陽能水泵、太陽能風帽、太陽能路燈等。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽電池方陣發(fā)出的直流電力經過逆變器變換成交流電，且與電網并聯并向電網輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這類光伏系統(tǒng)發(fā)展很快，在20世紀末，并網光伏系統(tǒng)的用量就超過了獨立光伏系統(tǒng)。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為兩大類：光伏電站和戶用并網光伏系統(tǒng)。
在光伏系統(tǒng)中太陽能電池、蓄電池、控制器，都離不開電力電子技術，在太陽能到電能的轉換中，電力電子技術發(fā)揮著重要的作用。