浅析新能源发电技术的现状及其展望

浅析新能源发电技术的现状及其展望

苏宪彬田雷

（1南京南瑞太阳能科技有限公司南京211106;

2国电南瑞科技股份有限公司电气控制分公司南京211106）

摘要：随着人类社会的不断发展，促进了新能源发电技术日益完善，从未来发展的前景来看，火电、水电、风电、核电的成本和效率提高空间有限，而太阳能发电方面技术和成本改进空间大，相信随着科技的发展，太阳能发电在行业内的比重将会越来越高。

关键词：新能源；发电技术；能源开发

前言

随着社会的不断进步，国际间的相互竞争日益加剧，由于日益突出的环境问题，以及能源危机问题，新能源的开发与利用已经成为各国发展的重中之重。虽然和发展成熟的煤，石油，天然气等常规能源相比，包括太阳能，风能，地热能等对于保护环境，节能减排，促进社会可持续发展方面有着积极的作用和意义。而新能源发电技术也必然存在着广阔的发展空间。

一、太阳能发电技术

1、光伏发电。

利用光照造成了半导体和金属相结合部位火灾不均匀导体出现电位差的现象就是光伏效应。基于光伏效应从而把太阳能直接转换成电能的部件，当太阳能电池被太阳光照射时，在太阳能电池里经过太阳光光子的激发产生电子空穴对，电子空穴对与电子向电池的不同方向移动，当在外部形成通路时，此时就会产生电流，从而形成电能。目前，光伏发电应用最多的两种形式是并网型光伏发电系统与离网型光伏发电系统。并网型光伏发电系统是和电网相连的光伏发电系统；而将太阳能电池直流电直接利用的是离网型光伏发电系统，离网型光伏发电系统可以基于不同的需要利用逆变器实现将电流转变为直流电，满足了人们的需求。

光热发电。

把自然界中的光能进行汇聚，利用结合聚光器实现太阳能的汇集，通过处理后，太阳能实现了由液态向气态的转变，从而可以用来实现汽轮机的发电，这就是光热发电系统发电的原理。光热发电系统主要包括了以下三种形式，即槽式光热发电系统，蝶式光热发电系统，以及塔式光热发电系统。由于槽式光热发电系统的发电效率比较高，因此，是目前应用最广泛的光热发电形式。由于技术的限制，目前和光伏发电相比，光热发电进展比较缓慢。

二、风力发电技术

实际上风力发电是进行能量转化的过程，一般情况下，风力发电系统包括了发电机，桨叶，电力电子装置，机械传动装置和升压变压器等设备。风机桨叶捕获风的动能，并且将其转变成机械能，通过机械传动系统将由风能转变的机械能转化为电能，然后流域电力电子装置或者直接将电能接入到电网中。随着科技的不断发展，风力发电技术也越来越完善，目前主要的风力发电技术有恒速恒频以及变速恒频两种风力发电方式。

三、地热发电技术

通过热能向机械能的转变，然后将机械能运用到发电机，从而产生电能，也就是说通过蒸汽的热能带动汽轮机转动，最终实现发电，这是地热发电技术的原理。随着技术的不断进步，目前新型地热发电技术并不需要过多的装置，同时，地热发电技术也不需要燃料的消耗，利用载体将地下的热能带到地面上，地下热水以及地下天然蒸汽都是地热发电的载体。基于此，可以将地热发电技术分为两种形式，即热水型地热发电技术和蒸汽型地热发电技术。我国自从上个世纪的七十年代开始出现地热电站，目前山东招远，江西温汤等地都建有地热发电站。在目前我国已经探明的地热田中，西藏羊八井地热田的蒸汽温度最高，超过了172摄氏度。我国地热资源丰富，因此，要大力发展地热发电，而地热发电技术的实施，必须有设备，技术，人才等的保障。

四、生物质能发电技术

利用自然界中的生物产生电能，也就是基于绿色植物光合作用，把太阳能转变为化学能，在生物体内进行存储，生物质能具有分布广泛，清洁，污染低，种类多的优势，因此，生物质能发电技术的研究已经成为研究的重点和热点。

对生物质能利用的方法包括直接进行燃烧，包括气化，直接液化以及热解等的热化学法，包括酯化，间接液化等的化学法，包括水解，沼气技术，发酵等的生化法，以及物理化学法。作为对生物质能进行有效利用的主要方式之一，生物质发电包括了沼气发电，混燃发电，气化发电以及直燃发电等方式。

五、海洋能发电技术

将海洋中所蕴含的能量进行利用并进行发电的技术就是海洋能发电技术。海洋面积占到地球表面积的70%以上，海洋资源丰富，同时清洁无污染，是人类可以用来利用的新的能源，然而，海洋的地域性比较强，其能量的密度又比较低，因此，使得海洋能的开发利用受到一定的限制。目前利用海洋能进行发电的技术主要包括了潮汐发电技术，小型波浪发电技术。由于太阳与月球等的引力造成海洋水位出现潮汐变化时具有的能量，就是潮汐能发电。潮汐能发电蕴藏的能量高，由于对环境造成的影响比较小，属于可再生能源与清洁能源，而运行成本低，但是潮汐能发电建设成本过高，电价也就相应比较高，限制了潮汐能发电。利用波浪能转变成气压，机械等的能量，利用传动装置对发电机进行驱动进行发电就是波浪发电。我国海洋资源丰富，虽然波浪发电技术较为复杂，但是其发展前景非常好。

六、新能源发电对我国未来电力发展的意义

1、提高电网的可靠性

目前新能源发电技术在我国已经取得一定的进展，有的地区已经投入实际应用中。由新能源组成的微电网系统能够提高我国电网的可靠性，并且能够改善电能的质量。我国的经济发展早已步入了数字化的时代，随着各行各业用电量的增大，只有为他们提供优质且可靠的电力供应才能为经济的发展提供保障。大电网在高峰期的脆弱性就会表现出来，而新能源发电能够在一定程度上缓解这种状况，这样不仅节约了成本，还能提供优质可靠的电能，又能避免因超负荷停电带来的经济损失，从而为我国经济的高速发展创造条件。

2、有利于扩大我国电网覆盖面

在新能源发电未出现之前，我国利用煤炭、石油和天然气等传统能源的发电方式形成的电网覆盖面受地理环境的制约，使得一部分偏远地区并未实现通电，用电的限制在一定程度上制约了这些地区的经济发展。新能源出现后，可以利用当地的风能或者太阳能等能源来设计合理的微电网系统，在这些地区实现微电网供电。这样在充分发挥我国的资源优势的基础上实现了电力建设的快速发展。扩大了我国整个电网的覆盖面积，使我国电力系统朝着较好的方向发展。

3.节约成本，提高安全性

传统的发电方式形成的供电系统一般实行的是远距离的高压输送，这要求必须有一些相应配套的输变电设备，不但占地面积大，而且成本高。而利用新能源中的燃料发电方式可以把电池建在终端用户的附近，一些家用电源甚至可以直接装在居民的家里，这样就大大降低了输送成本。在一些偏远的山区或者海岛等地方就可以直接在当地使用燃料电池发电，从而节约电网的建设费用，降低了供电的成本。

另外，传统电网存在一定的安全隐患。如果发生战争或者自然灾害，或者是一些技术上的故障等，这些因素都会造成电网系统的大范围的停电。而利用新能源发电形成的小网络就能避免这些现象的发生，从而提高电网的抗破坏能力，在一定程度上保障电网的运行安全。

七、结束语

随着人类社会的不断发展，促进了新能源发电技术日益完善，而我国党的十八大明确提出节能减排，构建可持续发展社会，新能源发电技术对于保护环境，缓解我国目前的用电危机，保障我国可持续战略的实施起着非常重要的作用。

参考文献：

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[2]王国梁.低碳经济——中国用行动告诉哥本哈根[M].北京：石油工业出版社，2010.

[3]于三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育.2011（15）：68，69.