柳根
摘 要 我國經濟持續發展,社會不斷進步,使得我國對能源的需求量逐年增加,同時,我國在電能方面有著嚴格的要求。目前所有發電方式中,風力和太陽能光伏發電占據著極其重要的地位。畢竟,風力和太陽能,是可再生資源,取之不盡,用之不竭,并且投入低,對環境沒有不利影響。因此,相比傳統的發電方式來說,二者是十分理想的。本文分別從風力與太陽能出發,研究了二者光伏發電現狀及發展趨勢,希望可以給相關的工作人員一些啟示,為以后能源發電的研究奠定良好的基礎。
關鍵詞 風力;太陽能;光伏發電;現狀;發展趨勢
中圖分類號 TK5 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363(2017)17-0170-02
自1970年以來,各國的能源危機越發嚴重,因基于這個背景,對可再生能源進行開發以及利用都得到了大部分國家的重視。特別是當今世界日新月異的快速發展,造成對電能相關需求與日俱增,對于傳統的發電方法來說,不僅在很大程度上污染環境,甚至有可能加劇資源枯竭。總的來說,研發出新能源或者新方法以取代火力發電的位置,已成為當務之急。而風力和太陽能儲量大、可再生、無污染等優勢突出,引起了世界各國的普遍重視。為了進一步提高風力和太陽能光伏發電的技術水平,對其進行深入研究就十分必要。下面就分條列項,探究其發電現狀以及發展趨勢。
1 風力發電
對于風力形成來說,其與地表的空氣壓力差密切相關,高低壓之間的移動,產生了動能,該動能經由太陽輻射轉化為我們所需要的風能。憑借風能進行發電,在我國已經得到了相對成熟的發展,這樣做不僅減少了一次性能源的消耗,還降低了溫室氣體(如二氧化碳等)的排放,大大有利于我國環境的改善。
1.1 發電現狀
我國風力發電相關技術的研究起步并不早,于1950年左右開始起步,并且范圍也很有限,只在海島等一些地區建設了少部分小型低功率的裝置,甚至在之后的很長一個時期內發展停滯。到了20世紀中后期,我國才在其他國家的影響下關注風能的利用,并進行風力發電研究。由于這個客觀因素,我國的風力發電現狀并不十分樂觀。
1.2 發展趨勢
盡管起步較晚,但是在風電機組方面,我國已經從最初的單機小容量順利發展到大容量高質量機組,值得一提的是,很多風電機組是由我國自主研發制造的,國產化比例越來越接近100%。盡管我國風電機組制造技術在逐步趕超世界先進水平,但是我國相關行業的發展仍然存在一些問題值得引起我們注意。首先,在風力發電過程中,我國相應的成本較高,并且風能分布不勻造成了質量難以得到保證,控制和改善起來也比較麻煩,限制了我國風電相關行業的蓬勃發展。
2 太陽能發電
2.1 發電現狀
隨著科技的發展以及人們生活水平的提高,我國在太陽能相關行業的應用也越來越廣泛。其中,在光伏發電方面的相關應用得到了社會的普遍重視,光伏相關產業的發展也取得了不錯的成績。但是,在太陽能光伏發電飛速發展的同時,也要看到其客觀存在的一些問題。第一,利用太陽能發電,其成本比較高。太陽能光伏發電的價格,大約是風能發電的7倍左右,遠遠高于風力發電。但值得一提的是,最近幾年,太陽能發電成本逐漸下降,盡管下降幅度不大,但是未來十年或許下降幅度會增大。第二,在太陽能發電的相關行業中,產業鏈還不夠完善,處于中等規模的企業沒有足夠高的技術水平作為企業的競爭核心。第三,我國現在使用的原料大多來自國外進口,大大地限制了我國太陽能光伏等許多相應產業的發展。
2.2 發電趨勢
客觀來說,以往的發電能源(煤、石油、天然氣等)盡管可以在很大程度上促進經濟發展,但是這下能源對環境的污染不容忽視。再者說,這些能源大多是不可再生能源,很容易就會造成能源枯竭。由于這些因素,太陽能光伏取代傳統的發電方式將成為必然。畢竟,作為一種新能源,太陽能屬于可再生能源,并且屬于環境友好型能源,其發展前景十分廣闊。另外,由于我國幅員遼闊,太陽輻照充足,因此太陽能資源豐富。即使對于一些高海拔地區而言,其都有著豐富的太陽照射。除此以外,我國也十分重視可再生能源的利用問題。結合自身國情,我國政府已經出臺了一系列法律法規,以便對能源緊張和環境污染等相關問題做出良好控制。總的來說,我國太陽能光伏發電相關行業的發展有著良好的
趨勢。
2.3 進一步發展需要解決的問題
就目前而言,大部分國家的太陽能光伏發電產業都只是在發展初期,而只有解決了其發展中出現的一系列問題,才能真正做到促進太陽能光伏發電產業的有力發展。值得一提的問題就是太陽能光伏發電電池材料的問題,這就需要計算其最大功率,然后對其陣列進行科學合理的優化組合。除此之外,將太陽能光伏發電與建筑物建設有機地結合在一起,這樣可以很好的保證建筑物進行自我供電。另外,要想讓太陽能發電產業化發展,就要調整其價格,從而使大眾接受。還有,政府就要對相關的行業提供政策保護與扶持,重視提高提高對新技術發電的專利保護,以便真正提高我國的發電技術,促進發電產業的良性發展。
3 結論
與傳統的發電方式相比,本文提到的風力和太陽能不僅取之不盡、用之不竭,而且不會對環境造成傷害,值得注意的是,二者還屬于轉化效率十分高的能源。為了緩解決環境污染與資源短缺問題,并且最大程度地降低發電成本,因此,我國選擇將風力和太陽能光伏發電進行科學有機的結合,以便發揮二者最大的發電效率,并且控制成本。畢竟,將二者結合起來,無論是發電效率,還是發電成本,都比單方面的風力發電或者太陽能光伏發電效率更突出。總而言之,借助政府的優惠政策,并且不斷研發太陽能發電的核心技術,將風力和太陽能發電變得產業化、市場化,才是當今電力時代的主流。
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