新能源發(fā)電技術概況和發(fā)展前景

1、新能源發(fā)電技術的前景摘要：能源是人類生存和進展的重要物質條件。煤炭、石油、自然 氣等化 石能源支持了 19和20世紀近200年來人類文明進步和經濟社會進展，但煤炭、 石油、自然 氣等不行再生能源持續(xù)增長的大量消耗，不僅使人類面臨資源枯竭 的壓力，同時更感到了環(huán)境問題的嚴峻威逼。目前，提高能源采用效率、開發(fā)采 用可再生能源、保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)進展已成為國際社會的共同行動可再 生能源豐富、清潔，可永續(xù)采用。加強可再生能源開發(fā)采用，是應對日益嚴峻的 能源和環(huán)境問題的必由之路，也是人類社會實現(xiàn)可持續(xù)進展的必由之路。關鍵詞：新能源發(fā)電技術 前景在經濟進展、社會進步的同時，人們熟悉到了一個嚴峻的現(xiàn)實

2、：幾億年形成 的礦物質燃料儲量是有限的，地球自凈化的環(huán)境容量也不是無限的，在經濟高速 進展進程中，人類過度消耗能源的同時，嚴峻地污染了自己賴以生存的地球和空 間，能源與環(huán)境是進入21世紀必需考慮的四大難題之首一能源、環(huán)境、人口和 糧食。節(jié)省能源，抑制化石燃料的過度消耗；保護環(huán)境，凈化人類生存的有限空 間；開發(fā)與采用再生能源與新能源，帶來在環(huán)境及價格上均有競爭力量的能源革 命。既滿意人類當前進展的需要，乂不對后代人滿意其需求的力量構成危害，這 一 “持續(xù)進展”已成為人類當前和將來共同遵循的迫切問題?？稍偕茉窗ㄉ镔|能、水能、太陽能、風能。地熱、海洋能等。1995 年全球可再生能源占一次能源的

3、18%,估計到2050年將達22%,到21世紀末, 將到達33%,即11G噸標煤。因此可以說，21世紀是可再生能源世紀。目前技 術比較成熟，己經開頭大規(guī)模采用的新能源是風能、太陽能、沼氣、燃料電池這 四種?，F(xiàn)有的新能源發(fā)電方法很多，其中有：地面太陽能發(fā)電、衛(wèi)星太陽能發(fā)電、 地面風能發(fā)電、高空風能發(fā)電、地殼熱能發(fā)電、巖漿熱能發(fā)電、潮汐發(fā)電、波浪 發(fā)電、海水溫差發(fā)電、核聚變能發(fā)電等等。由此可見，人類對新能源發(fā)電方法探 究，已處在全方位、高科技、重資金投入的時期，目的只有一個，就是要找到一 種可以解決人類能源需求的新能源發(fā)電方法。自20世紀70年月以來，很多我國 開展了對新型可再生能源的討論、開發(fā)和

4、采用工作，到目前為止，除水電外，全 世界可再生能源發(fā)生的總容量已經接近4X104MW,占全世界總裝機容量的1%O 其中風力發(fā)電裝機容量已到達L8X104MW,太陽能光伏發(fā)電裝機容量近的IX 104M肌美國、日本、澳大利亞等我國和歐盟都制訂了相關政策樂觀進展新能源 產業(yè)。我們我國自然能資源特別豐富，開發(fā)潛力巨大，然而，由于技術、資金以及 政策引導等方面的緣由，新能源的開發(fā)步伐明顯滯后。至2000年底，我們我國 風能、太陽能等新能源發(fā)電約為33X 104k肌只占我們我國電力裝機總容量的 0.4%。因此，推動新能源產業(yè)的快速進展，已成當務之急。太陽能作為清潔無污染的新能源方式之一，同樣具有寬闊的進展

5、前景。美國 是世界上太陽能發(fā)電技術開發(fā)較早的我國，太陽能槽式發(fā)電系統(tǒng)已經積累了 10 多年聯(lián)網營運的閱歷，1 X 10妹W塔式和525即盤式太陽能發(fā)電系統(tǒng)正處于示范 階段。法國、西班牙、日本、意大利等國太陽能發(fā)電的應用也有肯定進展。太陽 能光伏發(fā)電最早用于缺電地區(qū)，從80年月開頭，聯(lián)網問題得到很大重視。目前, 在世界范圍內已建成多個兆瓦級的聯(lián)網光伏電站，光伏發(fā)電總裝機容量約IX 103MW。我們我國的太陽能電池制造水平比較先進，試驗室效率已經到達21% 一般商業(yè)電池效率是10獷13%。已建成1座光伏電站，容量約40MW。其中容量最 大的是1998年投運的西藏安多100kW電站。太陽能發(fā)電工程正

6、在啟動，方案在 拉薩建立一座35MW的魯茲型太陽能電站。在我們我國太陽能發(fā)電主要以光伏發(fā) 電為主，近年來，我們我國通過國陳合作.光伏發(fā)電取得了肯定的進展。據統(tǒng)計, 到2001年我們我國的太陽電池年產量已達4 MM累計裝機容量到達23MN,此后 間續(xù)建成了一些新的生產廠，使我們我國太陽電池的生產力量得到了較大的增 長，到2002年底我們我國的光伏系統(tǒng)累計的裝機容量達40 MW,但是多晶硅太 陽能電池還僅僅處于少量的試生產階段。雖然我們我國的光伏生產和開發(fā)討論取 得了一些成果，但與國外相比，還有很大的差距，投人太少，生產規(guī)模小，技術 水平較低，應用系統(tǒng)的商品化程度不高，市場進展緩慢等，此外目前我們

7、我國的 太陽能發(fā)電還處于中小規(guī)模采用階段。人類大規(guī)模采用太陽能的另一條有效途徑。燃料電池電池發(fā)電。燃料電池 (Fuel Cell: FC)是一種新型的發(fā)電方式，與傳統(tǒng)的火力發(fā)電等方式比它具有效 率高、噪聲低、污染低等優(yōu)點，發(fā)電效率可達60% 70猊是迄今為止發(fā)電效率最 高、污染物排放最少的化石燃料發(fā)電技術。隨著技術的進展，不僅可直接用作分 散電源，安裝在用戶四周節(jié)省輸變電投資。將來可建成以煤為原料的大型中心電 站，被視為21世紀很有進展前途的高效清潔的發(fā)電方式之一。美國每年投資數 億元開發(fā)燃料電池，把握了很多最先進的技術。日本也大力開展燃料電池及發(fā)電 技術的討論，僅磷酸型燃料電池(PAFC)發(fā)

8、電裝機就已超過30MW。加拿大、韓 國以及歐洲很多我國也在燃料電池的討論與應用上取得了很大進展。目前PAFC 是技術最成熟、商業(yè)化應用最廣泛的燃料電池，其價格已降至1500美元/kN。已 有數百座PAFC型電站在美國、日本以及歐洲各國投入運行，容量最大的是東京 電力公司的五井電廠(llMW)o 90年月中期以來，我們我國在PEMFC燃料電池討 論方面取得了較大的進展。燃料電池技術列入了我國九五科技攻關工程和中 國科學院九五應用討論與進展重大工程，其討論目標直指國際水平。風力發(fā)電是新能源中技術最成熟的、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化進展前景的 發(fā)電方式，隨著采用風能發(fā)電的技術漸漸成熟，其發(fā)電本錢已可以

9、和常規(guī)能源相 比較了，在美國其上網電價5美分，而其他我國大體上也是如此。風力發(fā)電經受 了從獨立系統(tǒng)到并網系統(tǒng)的進展過程，大規(guī)模風力田的建設已成為興旺我國風電 進展的主要形式。目前，風力田建設投資已降至1000美元/kW,低于核電投資且 建設時間可少于一年，其本錢與煤電本錢接近，因而具有很大的競爭潛力。世界 上最大的風力田位于美國加利福尼亞州，年發(fā)電約221X108kW-h。全世界風電 裝機容量已達17706MWo美國將在俄勒岡州至華盛頓州沿線建立一個世界最大的 風力發(fā)電基地，德國方案30年后用風力發(fā)電取代核電，風發(fā)電在德國供電系統(tǒng) 中的比重將占到25%。我們我國獨立風電裝置有10多萬臺，總容量

10、20MW左右， 80%以上在內蒙古。80年月中后期以來，聯(lián)網風電場建設快速進展，全國共建成 20個聯(lián)網風電場，容量234MW。新疆達板城風電二場是我們我國目前最大的聯(lián)網 風電場，我們我國自行研制的7. 5MW風力發(fā)電機組已經投入運行。同時國產化風 力機組的開發(fā)也取得了肯定成果，但我們我國風力發(fā)電本錢仍舊較高，主要緣由 之一是大型風力發(fā)電機組幾乎都是引進的。我們我國小型風力發(fā)電技術己經比較 成熟。我們我國能夠自行研制和開發(fā)容盆從100W10kW共約10個風力發(fā)電機組 品種，累計保有量已經居于世界第一位，與國外同類型機組相比，具有啟動風速 低、低速發(fā)電性好、限速牢靠、運行平穩(wěn)等優(yōu)點，而且本錢低，價

11、格廉價。但在 外觀質量、葉片材料的應用和制作工藝水平上以及在較大容量的離網型機組的生 產制造技術方面，還存在肯定差距。我們我國進展風力發(fā)電的三大支柱是：技術、 政策。投資?？梢云谕M入新的世紀之時，風力發(fā)電會得到快速進展，為我們 我國經濟可持續(xù)進展供應能源與環(huán)保的保證。地熱電站既沒有燃料運輸設施，也沒有浩大的鍋爐設施，所以也氣對環(huán)境的 污染，是比較清沽的能源。地熱發(fā)電站發(fā)電后排出的熱水，可供諸如采暖、醫(yī)療、 洗滌、提取化學物質和農，業(yè)養(yǎng)殖。地熱發(fā)電本錢較水電、火電都低。地熱發(fā)電 是以地下熱水和蒸氣為動力源，其基本原理與火力發(fā)電類似。地熱發(fā)電的相關技 術已經基本成熟，進入了商業(yè)化應用階段。美國

12、擁有世界上最大的蓋塞斯地熱發(fā) 電站，裝機容量達2080M跟菲律賓的地熱發(fā)電裝機容量也高達1050MW,占該國 電力裝機總容量的15%。目前全世界地熱發(fā)電站約有300座，總裝機容量接近1 X104MW,分布在20多個我國，其中美國占40機我們我國地熱發(fā)電站總裝機容 量30MW左右，其中西藏羊八井、那曲、郎久三個地熱電站規(guī)模較大。目前我們 我國共有八座潮汐電站建成運行，容量5.4Xl(MkW-h,最大的是80年月建成 的浙江江廈電站，裝機容量3.2MW。城市垃圾發(fā)電是30年月進展起來的新技術，最先采用垃圾發(fā)電的是德國和 美國。目前，美國垃圾燃燒發(fā)電約占總垃圾處理量的40樂已建立了幾百座垃圾 電站，

13、其中底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾4000t的垃圾發(fā)電廠。日本城 市垃圾燃燒發(fā)電技術進展更快，垃圾燃燒處理的比例已接近100虬 生物能發(fā)電 在我們我國尚處于起步階段，蔗渣/稻殼燃燒發(fā)電、稻殼氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等 技術已得到應用，總裝機約800MW。深圳垃圾發(fā)電廠已運行了七年，為垃圾發(fā)電 在我們我國的進展積累了肯定的閱歷，這將為解決我們我國城市垃圾處理問題帶 來新的盼望和契機。潮汐是指海水時進時退、海面時漲時落的這種自然現(xiàn)象。潮汐的最大潮差為 8.9 m,據計算，世界海洋潮汐能或費量約為27億kW,假設全部轉換成電能每年 發(fā)電t大約為L2萬億kWheMP發(fā)電與水力發(fā)電的原理基本相像.目前，世

14、界各 地己建成了很多潮汐電站，其中規(guī)模最大的是法國的郎斯電站，裝機容量240MWo 規(guī)模較大的還有加拿大的安那波利斯電站、中國的江廈電站和幸福洋電站、原蘇 聯(lián)的基斯洛電站等。2003年4月，英國科學家在德文郡北部距離海岸1. 3 km的 海洋中，建筑了世界第一座潮汐發(fā)電站。這臺潮汐發(fā)電機采納單轉子發(fā)電系統(tǒng)， 裝有一個直徑11m的葉輪，工作時可產生300即的電力。中國的煤炭資源以及開頭顯現(xiàn)枯竭跡象，而且煤炭所產生的大量二氧化碳不 利于環(huán)境保護，查找替代能源 及采用可再生能源成為中國經濟進展的打算力 氣。新能源的開拓是我們我國能源產業(yè)進展的必由之路。到2022年中國年需用 煤量為40億噸。我們我國

15、已探明的煤炭儲量為1145億噸，根據目前能源的消耗 速度，中國已探明的煤 炭儲量僅能維持30年的消耗。查找可替代能源及開 發(fā) 可循環(huán)采用的能源將打算中國經濟進展的命脈。從2003年開頭，政府大力推動 風能、太陽能、小 水電、生物質能的進展，以期轉變對傳統(tǒng)能源的依 賴。 經過7年的高速進展，各種新能源的進展呈現(xiàn)出不同態(tài)勢。太陽能發(fā)電目前最大的問翅是本錢昂貴，約為火電的6 8倍，提高轉換效 率、降低本錢是光伏發(fā)電技術進展的關鍵。晶體硅太陽能電池轉換效率雖高，但 本錢難以大幅度下降，而商效新型太陽能電池技術的進展是降低光電池本錢的另 一條切實可行的途徑，據估算，到2022年，太陽能發(fā)電的本錢可大體與

16、火電成 本相比較，那時，光伏發(fā)電進入規(guī)模進展期。在我們我國，根據我國計委制訂的 “光明工程”方案，2022年解決2000萬人口的照明和用電，光伏總容量將到達 300 MW,到2022年將開頭大規(guī)模進展并網式光伏系統(tǒng)。此外，隨著人類航天技 術以及微波輸電技術的進一步進展，空間太陽能電站的設想可望得到實現(xiàn)。由于 空間太陽能電站不受天氣、氣候條件的制約，其進展顯示出美妙的前景，是人類 大規(guī)模采用太陽能的另一條有效途徑。我們我國然料電池發(fā)電的進展應以優(yōu)先進展能組成大容量聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系 統(tǒng)，能以煤氣為燃料，并具有降低造價潛力的高溫燃料電池發(fā)電技術。即選擇 MCFC和S0FC為我們我國電力系統(tǒng)燃料電池發(fā)電

17、技術的主要進展方向。MCFC和 SOFC各有特點，都有各自適用范圍和進展?jié)摿?，但目前均未到達商業(yè)化。MCFC 適合與底部熱回收系統(tǒng)組成熱電聯(lián)供，S0FC那么適合加壓運行擴底部采納燃氣輪 機和余熱回收系統(tǒng)，組成高效率的復合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。隨著氫能技術進展，PEFC 在移動電源、分散電源、應急電源、家庭電源等方面具有肯定優(yōu)勢和市場潛力。 AFC不適合民用發(fā)電，PAFC技術目前已趨于成熟，與MCFC, S0FC和PEFC比較， 技術已相對落后，這4種燃料電池不應作為開發(fā)的方向。中國風力資源極為豐富，風能發(fā)電很可能作為可再生能源的主力軍在今后能 源產業(yè)中起到領軍作用。中國氣象科學院討論員朱瑞兆供應的數據

18、顯示，中國風 能資源僅次于美國 和俄羅斯，居世界第 三。已探明的中國風 能理論儲量為 32. 26億 千瓦，可采用開發(fā)為2. 53億千瓦。風能假如 能夠全部采用起來， 將滿意當前能源需求 的近四分之一。陸上風電市場化競爭效果顯著，規(guī)模經濟引領風能本錢大大下降。中 國風能市場從2003年開頭推動市 場化運營，經過7年的高速進展，陸上風 能 已經全面開發(fā)。風能資源最豐富的內蒙古、新疆及東北地區(qū)等一級城市的 風力發(fā)電的招投標及建設工作已經完成。目前風能開發(fā)工作已經開頭向風力資 源較為豐富的二三級城市進展。海上風能尚處于起步階段，有著巨大的進展空間， 將成為將來5年的投 資熱點。中國擁有特別豐富的近海風資源，我們我國近海 10米水深的風能資源約14. 9億千瓦。另一方面，東部沿海地區(qū) 經濟興旺，能 源緊缺，開發(fā)豐富的海上風能資源將有效改善能源供應狀況。國際在線消息、：能源專家們認為，環(huán)保的地熱發(fā)電將在今后有強勁的進展前 景。地熱發(fā)電本錢與其它再生能源的發(fā)電本錢相比是有競爭力的，而且在發(fā)電過 程中不產生廢水、廢氣等污染，所以它是一種將來的新能源。另一個好處是，地 熱幾乎是取之不盡、用之不竭的，并能隨