吳 怡
(新疆龍源風力發電有限公司,新疆 烏魯木齊 830000)
近些年來,能源的嚴重匱缺成為了全世界范圍內的關鍵問題。為了充分保證能源可以有效滿足社會經濟的發展需求,所有國家將全新的能源開發工作作為重要的發展運作課題,并在探究過程中取得了不少的成果[1]。風能和太陽能屬于最具代表性的清潔能源,兩者不僅不會造成環境污染,而且相關資源獲取率也相對較高。因此,探究太陽能和風能發展國內對經濟起著極為關鍵的作用,也是如今能源探究的核心方向。
風能是一種綠色能源。在缺水、缺燃料以及交通不便利的草原牧區和高原地帶,運用風力發電較為適宜。風力發電是將風的動能轉換成為電能,運作周期相對較長,通常是通過風車進行抽風。運用風力發電極為環保,且風力中蘊藏的能量非常大,因此風力發電受到了各個國家的深入關注。風能發電機組的架構如圖1所示。

圖1 風能發電機組的架構圖
光伏發電是依據光生伏特效應原理,有效運用太陽能電池將太陽能直接轉換成為電力能源。不管是單獨運用還是并網發電,光伏發電系統核心都是通過太陽能電池板、管控器以及逆變器3個環節構成。光伏發電設施較為精煉、穩定性優異、使用周期較長且安置較為簡易。從理論層面而言,光伏發電技術可以運用于所有需要電力能源的場合[2]。
國內第一所風電場建立于20個世紀80年代后期,一年之后,國內首座并網運行的風力發電廠也正式建成。在此后的時間里,國內東部和西北部等地區陸續創建了規模較大的風力發電場。伴隨著國內風力能源產業的持續化擴張,風力發電場將形成更為完善的體系。
在我國引入風力發電技術的初步階段,風力發電機組幾乎都是從國外進口,單機整體容量相對較小,且國產化的程度也普遍較低。而伴隨著我國專業領域對風力發電技術的持續化探究,風力發電機組的國產化程度有了顯著性的提升,與此同時,國內的風力發電規劃制造技術也逐步達到了全球的頂尖水準。
近些年來,國內風電產業在已有基礎上獲得了更為長遠的發展,有效緩解了國內資源相對緊缺的問題。但風力發電存在運作成本相對較高的問題,為此國內政府有關主管部門針對性地頒布了相關的扶持政策,從而更好地推進大規模并網類型風力發電機組進入專業市場,有效擴大風力能源的運用范疇[3]。
早在15世紀,就已經開始探究并運用太陽能。法國著名的工程師考克斯研發出了全球首臺將太陽能源作為動力的發動機設施,但之后長達數百年的時間里,太陽能沒有得到大眾的持續化關注與運用,直到20個世紀70年代左右,伴隨著全球能源危機的產生,對太陽能的深入研發與運用才再次進入了大眾視野。其中,最具代表性的是當時的美國創建了以政府為主導的太陽能發電計劃,加大了對此領域研發經費的投入。自此之后,日本等各個國家也都陸續開展了對太陽能的開發。如今,伴隨著太陽能光伏發電系統和有關技術的持續化革新與改善,大批兆瓦等級的光伏發電系統在全球范圍內得到了全面的運用。與此同時,太陽能光伏發電的成本在很大程度上也得到了縮減,這也使其運用范疇得以進一步擴張。今后,太陽能光伏發電必將成為最核心的發電模式[4]。
伴隨著能源緊缺情況的日益嚴峻、可持續發展需求和環境防護意識的增進以及相關政策的提出,開發運用全新能源成為了全新的趨勢。風能作為一種清潔無污染的可再生能源,在國內發電領域有著非常優異的發展前景。
隨著我國可再生能源和環境保護等政策的制定以及諸多舉措和優惠政策的提出,將進一步提升風力發電領域的生產積極性,持續化增進風電領域的發展。不論是從能源需求、環境保護還是其他政策的角度出發,風力能源的開發與運用都將是國內的核心建設,有著極為廣闊的前景。與此同時,科學規范地開展與運用風力能源,不僅對提升風力發電效率、降低成本以及增進風力領域的發展有著極為關鍵的作用,而且對保護環境、調控能源架構以及緩解能源壓力等環節有著極為突出的貢獻[5]。
太陽能發電將進一步取代傳統發電。傳統發電是利用煤礦和天然氣等有限資源來生產電力,由于相關資源是有限的,因此伴隨著時間的推移逐步顯現出了資源緊缺的問題。而太陽能有著環保與綠色的特點,且是可再生能源,因此太陽能光伏發電在今后的發展前景是非常明朗。隨著國內電力需求量逐年上升,且相關不可再生能源的存儲量不斷削減,這就需要我國進一步增強對可再生能源的全面研發與運用。目前,我國已經陸續對太陽能等可再生且污染性相較低的資源創建了長期發展規劃,國內太陽能發電領域勢將獲得前所未有的發展空間。
此外,太陽能資源是否可以滿足企業電力產業的整體運作需求在很大程度上影響著太陽能光伏發電能否完全取代可再生資源。由于我國土地資源較為廣闊,太陽光照也非常充足,因此在太陽能資源存儲與運用方面有著獨特優勢。在未來的整體發展過程中,需要充分把控我國太陽能資源的優勢特征,從而促進我國的太陽能光伏發電,形成相對完善的產業鏈條[6]。
綜上所述,在整體介紹風力和太陽能光伏發電的基礎上,探究國內風力和太陽能發電的運用現狀與發展趨勢。如今,新能源的開發盡管在全世界范圍內得到了充分的關注,但往往受到運作成本、相關專業設施提及技術等因素的影響。因此,我國對于風力和太陽能發電領域需要頒布有針對性的優惠政策,從而更好地推動全新電力系統的發展。此外,有關的科研單位需要持續研發發電過程中所運用到的技術,保證在電力系統中能更好更深入地運用新能源。