浅谈新能源及可再生能源发电.doc

浅谈新能源及可再生能源发电 摘要从全球的能源现状出发,详细介绍了我国能源发电技术的应用现状,发现研究新能源发电对我国的现代化建设具有现实意义和战略意义。对传统的燃煤电站的投资成本进行了分析，在此基础上对新能源和可再生能源的发电优缺点进行了讨论，对不同类型发电站的实际投资成本进行比较，并进行汇表总结，期望能够帮助政府和个人有选择地投资适合当地情况的新能源和可再生能源发电。而新能源电力在不远的未来将成为我国电力建设的不可缺少的一部分。 关键词能源发电；可再生能源；投资成本 中图分类号P754.1 文献标识码A 文章编号 能源是人类社会存在和发展的物质基础，电力能源因为其独特的优势，已经成为了当今社会人类生产、生活的不可或缺的元素。现阶段国内外最普及、最成熟的方式是火力发电，核电、水力发电、风力发电、生物质发电和太阳能发电等新能源和可再生能源发电，则被视为未来发电结构的重点发展对象，其特点和投资都有很大区别，了解这些，可以帮助我们更好地开发和利用它们。 1 火力发电 现在世界上大部分国家，都是以火力发电为主。在我国，火力发电占据的比例高。随着经济的快速发展，每年都会有燃煤电站开工建设。其中，投资成本低并具有节水、节能、节地、节材、环保等特点的超临界、超超临界机组，是主要发展趋势。 2 可再生能源发电 2.1 水力发电 在可再生能源利用中，水力发电是目前世界上最成熟、使用量最多的可再生能源发电技术。近年来，我国水电发电总量，随着用电总量的增加，也逐年提高，对于水电站的重视程度和投资力度，也逐年加大。除了利用江、河直接发电，抽水蓄能电站也是一种发展潜力很大的水电站。在我国，水力发电拥有以下主要特点和发展趋势 （1）技术成熟、稳定，运行成本低，效率高（对比煤电的40，水电高达70～80）。 （2）资源总量丰富，但地域分布不均，用电多的中、东部比例小。 （3）与火力发电配合，水火互济，调峰灵活。 （4）洁净发电，多方综合利用，多方得益。 （5）受自然条件限制大，大型工程对环境、生态影响较大。 （6）对比火力发电站，一次性投资大，工期长，平均投资成本和配套建设差别大。 （7）大型工程具有战略地位，事故后果严重。 （8）对比发达国家，我国水电发展迅猛，但是整体开发率较低，发展空间大。 2.2 风力发电 风电作为节能、安全、环保和可再生的清洁能源，已经成为全球最具潜力能源之一，受到世界各国的关注。近年来，国内风电发展迅猛。风电建设标准化程度高，可模块化加工和运行，投资成本相近。随着政府、民众对于可再生能源的重视，众多企业对投资风电项目看好并积极行动，这在带动风电装机容量大幅度增加的同时，也导致了众多企业的无序竞争、一哄而上、重复或违规建设、圈地占地现象，在浪费了资源的同时，对于环境建设和经济发展都带来了不利影响。因此近期国家和地方政府，都加大了对风电站项目的规范化管理。 现阶段风电有以下的特点和趋势 （1）无污染的可再生能源，技术比较成熟，应用时间较长。 （2）分布广泛，总量巨大，建设周期短。 （3）小型设备简单相对造价低，对于偏远地区、地广人稀地区应用价值大。 （4）具有长期规律性和短期随机不可控性，必须与其他形式的能源相互配合，或具有某种蓄能装置，增加了技术的复杂性。 （5）能量密度低，装置庞大，设备分散，占地广，场地要求较高。 （6）对比火力发电站，建设费用高。 （7）国家政策鼓励，大容量发电基地发展突出。 2.3 太阳能发电 太阳能被称为“能源之母”，化石能源、风能、水能、生物质能等，都是由太阳能经过某种形式转换而形成的。现在使用太阳能发电，包括两种类型一种是通过光电转换元件直接发电，另外一种是通过太阳能聚光集热系统获得能量输入，然后转化为高温蒸汽或者气体，从而驱动汽轮机或者发电机发电。对于这两种形式的太阳能发电，现在国内外的发展都非常迅速，装机比例也提高很快。 太阳能发电属于无污染的可再生能源发电，其建设周期短，但是受地域、气候、天气影响大，整体发电效率较低（一般为10～20之间）。 2.3.1 太阳能光伏发电 近年来，随着太阳能技术和材料行业的发展，太阳能光伏发电的材料成本不断下降，使得装机规模不断扩大。例如，在2006到2008年这3年时间里，国内的安装量仅为5万kW，而随着多晶硅材料价格的迅速降低，现在有报道预测，2020年中国的太阳能光伏发电装机容量将达到1000万kW到2000万kW之间，是最初规划目标的6倍以上。 太阳能光伏发电，具有如下主要特点 （1）可以大规模集中供电，也可以以家庭、产品为单位供电，模块化生产、安装。 （2）发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长，安装维护简便。 （3）在人口密度稀少的偏远地区，或者宇宙探险等方面，可以发挥重要作用。 （4）建设成本和发电成本远高于火电站，对比水电、风电，现在安装规模非常小。 （5）日常应用发展迅速，如太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等。 （6）近期原材料成本大幅度降低，导致光伏发电的成本大规模降低，但是其投资成本仍然高于火电、水电、风电等。 2.3.2 太阳能热发电 而对于太阳能热发电，大体可以分为塔式、槽式和蝶式这3种形式。按照计算，在撒哈拉大沙漠1的面积上，建立太阳能热发电厂，就可以足够满足整个世界的电力要求。 现在太阳能槽式热发电的成本，已经降到0.12美元/kWh，美国能源部打算到2015年降低聚光太阳能热发电厂的成本到0.07～0.1美元/kWh，到2020 年则到0.05～0.07美元/kWh，从而可以和以化石为燃料的发电站竞争。 现在太阳能热发电的建设成本，仍然较高。以槽式热发电为例，从1985年到1991年间，美国在加州沙漠建造了9座太阳能槽式热发电站，其建设成本从1 号电站的近6000美元降低到9号电站的近3000美元。现在美国准备建设的世界最大的槽式热发电站，其装机容量为34万kW，而其建设成本估计为20亿美元。因材料、人工等方面的优势，在国内建设太阳能热发电的成本，要远低于美国。 现在，中国科学院广州能源研究所，正在建设槽式热发电的试验台，而在此试验台上，广州能源研究所的研究人员提出了新的结构设想，据初步统计，可以将热发电的建设成本控制在1万元/kW 左右，优势非常明显。 太阳能热发电的特点如下 （1）现在大规模推广使用的槽式热发电，以集中模块式大规模运行为主。 （2）太阳能热发电厂的峰值产出时间，与用电高峰时段一致，可作为基本负荷或者间歇发电的选择；同时太阳光照射一般也是可以预测和可靠的。 （3）太阳能电厂是可以完全以标准模块和日常材料建成，具有大约30～40 年的使用寿命。而且大部分太阳能区域材料，是可以循环利用的。 （4）太阳能热发电厂最好位置是陆地，可在很少被利用到区域，例如沙漠等地。 （5）太阳能热发电厂可以设计为单独一种太阳能或者混合能源运行，例如风能可以在峰值时段使用太阳能发电。 （6）热发电的核心部件，掌握在发达国家，例如蝶式热发电使用的斯特林发动机，槽式热发电的真空管接收器等。 3 核电 核能虽然不属于可再生能源，但是也属于清洁能源，是一种国家鼓励的新能源发电形式。而我国的核电发电量，在总发电量中占据的比重还不到2，对比而言，其发展空间巨大。 总结核电具有以下主要特点 （1）运行费用低，发电无污染。 （2）建造要求严格，安全标准高，安全性能好。 （3）能量密度高，受自然条件、地理位置限制小。 （4）我国的火电、水电资源蕴藏丰富地区与用电多地区脱节，核电可以有效弥补这方面的缺陷，节约电力运输消耗。 （5）核电站具有战略地位，事故后果严重，操作、管理、燃料后续处理要求高。 4 结束语 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。