風(fēng)力和太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢初探

楊金強(qiáng)

摘 要：現(xiàn)在社會發(fā)展中，生產(chǎn)和生活環(huán)節(jié)用電量非常大，而且很多工作對電力的質(zhì)量要求也比較高。風(fēng)能和太陽能是新能源，并且其存儲量比較大，分布廣泛，現(xiàn)在的技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)對其利用，并且利用這種能源對環(huán)境不會造成太大的影響?，F(xiàn)在的新能源發(fā)電形式中以風(fēng)能發(fā)電和太陽能發(fā)電為主，風(fēng)能和太陽能等資源比較豐富，對能源的結(jié)構(gòu)也可以改變，還能減少對環(huán)境的污染，是一種良好的保護(hù)生態(tài)環(huán)境的措施，文章針對風(fēng)力和太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；太陽能發(fā)電；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TK519 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）31-0188-02

前言

自上世紀(jì)以來，全球都面臨著能源危機(jī)，對新能源的研發(fā)和對可再生能源的探索從未停止。為了使社會的生產(chǎn)和生活得到保障，就要對新能源進(jìn)行探索，火力發(fā)電對環(huán)境造成的污染很大，目前我國對環(huán)境很重視，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時不能對環(huán)境造成較大的傷害，所以開發(fā)新能源是最有效的解決路徑。風(fēng)能和太陽光屬于清潔能源，對環(huán)境不會造成污染，而且這種資源比較容易獲得，所以對太陽能和風(fēng)能的研究對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的意義，也是能源研究的重要方向。

1 風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電概述

1.1 風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力的形成與地表壓力差有一定的關(guān)系。風(fēng)力就是由于高壓向低壓方向移動而產(chǎn)生的動能，太陽輻射也是風(fēng)能產(chǎn)生的重要條件，在太陽輻射下風(fēng)力才能轉(zhuǎn)化為風(fēng)能。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為風(fēng)能再轉(zhuǎn)化為電能的過程。在早期社會，我國人們就開始利用風(fēng)能，如風(fēng)車抽水、磨面等。風(fēng)力發(fā)電的原理就是將風(fēng)力的動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動能，這就是風(fēng)力發(fā)電[1]。

1.2 太陽能光伏發(fā)電

太陽能發(fā)電視利用太陽能源，對地球外部天體能源的利用。太陽能發(fā)電的主要原理就是太陽在發(fā)生核聚變使氫原子核在高溫狀態(tài)下釋放大量的能量。人們需要的大部分能量都直接或間接的來自太陽。我們現(xiàn)在生活需要的很多材料都是植物通過太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的方式儲存，在地下歷經(jīng)漫長時間形成。很多能源都是利用太陽能產(chǎn)生，如水能、風(fēng)能和海流能等。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一種方式，這也是太陽能發(fā)電的一種重要的形式。光伏發(fā)電涉及很多的機(jī)械部件和電子元件，其主要元件就是太陽能電池[2]。

2 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1 世界風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

風(fēng)力發(fā)電起源很早，但是第一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由丹麥人發(fā)明，在十九世界末期，其組建了世界上第一個風(fēng)力發(fā)電站，并且一直在研究風(fēng)力發(fā)電，其對風(fēng)力發(fā)電研究有一定的深度和廣度。之后世界各國對風(fēng)力發(fā)電也很重視，風(fēng)力發(fā)電在世界各國都是重要研究課題，而且現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電的設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)、價格等都有明顯的改善[3]。其主要表現(xiàn)在：第一，裝機(jī)容量的發(fā)展。隨著風(fēng)力發(fā)電研究的不斷加深，現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷成熟，現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電的設(shè)備也在不斷的更新，而且風(fēng)電裝機(jī)的容量也有了很大的改變，從原有的55kW到現(xiàn)在的數(shù)千千瓦。目前世界各國對風(fēng)電裝機(jī)的容量的研究中，較為顯著、取得良好效果的就是德國、丹麥、意大利和印度等?，F(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量研究中，以歐洲為主，其中德國的研究更加的深入，并且風(fēng)力發(fā)電也是德國的主要發(fā)電形式。第二，單機(jī)容量、風(fēng)力發(fā)電的單機(jī)的容量與發(fā)電的成本有重要的關(guān)系，并且在風(fēng)力發(fā)電中單機(jī)容量越大，其風(fēng)力發(fā)電的成本就越低。風(fēng)力功率發(fā)展逐漸向大型化靠攏，風(fēng)力發(fā)電以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益為主?，F(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)兆瓦級別[4]。第三，風(fēng)電技術(shù)。風(fēng)電技術(shù)在空氣動力學(xué)和新材料技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展環(huán)境下，已經(jīng)得到了較大的改進(jìn)。第四，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)惠政策。由于風(fēng)能是可再生能源，所以各國對風(fēng)力發(fā)電的研究工作很重視，現(xiàn)在各國對風(fēng)力發(fā)電研究都給予一定的優(yōu)惠政策，希望可以促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的快速發(fā)展。如歐洲各國對電力價格和風(fēng)電事業(yè)的開展都給予優(yōu)惠，而且歐洲鼓勵風(fēng)力發(fā)電研究的私有化和合作化，鼓勵私人投資。

2.2 我國風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

我國對風(fēng)力發(fā)電的研究起步比較晚，我國是在建國以后開始對風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行研究，而且風(fēng)力發(fā)電開展的地區(qū)為海島、牧區(qū)等，而且剛開始研究的風(fēng)電裝置的功率比較小，之后我國進(jìn)入“文革”，對新能源的研究都停滯，所以在我國對新能源的研究中主要還是在上世紀(jì)七十年代，并且在世界各國都關(guān)注風(fēng)力發(fā)電的形式下，我國對風(fēng)力發(fā)電也重視起來。我國在上世紀(jì)八十年代左右開始建立風(fēng)電場，首先在南海建立風(fēng)電場，之后在山東建立風(fēng)電場?，F(xiàn)在我國的東部和南部都有大型的風(fēng)電場。我國的風(fēng)電機(jī)組在最開始也是55kW，在發(fā)展中逐漸由我國產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)組代替，我國目前的風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)百分之百國產(chǎn)化，并且我國的風(fēng)電機(jī)組設(shè)計也是全球領(lǐng)先。我國對風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展很重視，現(xiàn)今也有一些扶持政策，主要就是為了保證風(fēng)電機(jī)組走向市場，保證風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[5]。

3 太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

3.1 世界太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

在上世紀(jì)50年代左右，對太陽能發(fā)電的研究逐漸形成，并且美國當(dāng)時研制出單晶硅半導(dǎo)體電池，這也就是太陽能電池的前身。單晶硅半導(dǎo)體電池是太陽能光伏發(fā)電的基礎(chǔ)。光伏發(fā)電這種形式具有很多優(yōu)點(diǎn)，如，不會枯竭、安全可靠、無污染，并且不受資源分布限制，建設(shè)周期短，獲取時間短?，F(xiàn)在世界各國對這種發(fā)電方式的研究也比較多。目前，光伏發(fā)電的成本也已經(jīng)下降，在南美等國家銷售價格與零售價格持平。在未來全球?qū)μ柲芄夥l(fā)電問題也會更加關(guān)注，對其研究力度也會增大。

3.2 我國太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

近些年來，我國對太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用越來越多，而且光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也越來越受重視。雖然光伏發(fā)電取得了一些成績，光伏發(fā)電比較普及，但是其中還存在一些問題：第一，我國的太陽能發(fā)電的成本比較高。太陽能發(fā)電成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于風(fēng)能發(fā)電，而成本高其銷售的價格就高，這樣在市場上的競爭力就比較低，而且光伏發(fā)電組件的成本高。第二，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈需要進(jìn)一步完善。太陽能光伏發(fā)電中的技術(shù)水平還不夠，而且在工作中還缺乏對進(jìn)入行業(yè)的企業(yè)的管理和規(guī)范?，F(xiàn)在的太陽能光伏企業(yè)的競爭比較大，而且我國在光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)方面還沒有原材料，我國對原材料的進(jìn)口和出口還存在壓迫，我國的太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈存在較大的問題[6]。endprint

在未來光伏發(fā)電成本會慢慢的下降，而且未來太陽能光伏發(fā)電也會逐漸的市場化，其價格會相應(yīng)的調(diào)整。當(dāng)然在這個過程中，政府也應(yīng)該給予一定的支持，保證太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在未來我國對光伏發(fā)電的原材料的研究也會增加，為了解決現(xiàn)在的原材料進(jìn)口和產(chǎn)品出口的問題，原材料的問題必須要解決。而且在未來太陽能光伏發(fā)電會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤炭、石油等發(fā)電方式。在社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，環(huán)境問題也會受到世界各國的重視。而且在未來也會出現(xiàn)更多的新能源解決現(xiàn)在的問題。我國現(xiàn)在的太陽能源很豐富，在很多地區(qū)都有廣泛的資源，這也會促進(jìn)我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而且在未來我國對再生能源的重視程度會提高。我國現(xiàn)在的環(huán)境問題比較嚴(yán)重，所以我國加大對可再生能源的研究，以期解決我國面臨的環(huán)境問題，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)在風(fēng)力和太陽能發(fā)電是全球都關(guān)注的課題。人類的生存和發(fā)展中需要很多的能源，而我們現(xiàn)在利用的很多能源都無法再生，為了避免過度的使用不可再生能源，應(yīng)該對現(xiàn)有的能源進(jìn)行利用，保證子孫后代能夠有足夠的能源。而且利用不可再生能源對環(huán)境造成的污染較大，若是可以利用可再生能源滿足人們的生存和發(fā)展，這對后世的影響也是巨大的。現(xiàn)在全球都在利用新能源進(jìn)行發(fā)電，所以我國應(yīng)該趕超國際發(fā)展水平，根據(jù)我國的實(shí)際情況，建立小型和分散性新能源發(fā)電場所，并且進(jìn)行市場調(diào)研，了解在能源利用中需要改善的地方，并且面對市場研制和開發(fā)可持續(xù)使用的新產(chǎn)品，更多的使用太陽能和風(fēng)能，確保電能在發(fā)電中可能產(chǎn)生的問題，更好的利用新能源，改善現(xiàn)在的環(huán)境狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張靜.風(fēng)力和太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀分析[J].河南農(nóng)業(yè)，2016，01（32）：10-13.

[2]張晉炎.探析風(fēng)力與太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀和展望[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2016，04（20）：24.

[3]黃傳水.風(fēng)力和太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].江西建材，2016，05（15）：207+210.

[4]黃幼平.風(fēng)力和太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技展望，2015，09（36）：72-73.

[5]陳深，毛曉明，房敏.風(fēng)力和光伏發(fā)電短期功率預(yù)測研究進(jìn)展與展望[J].廣東電力，2014，05（01）：18-23.

[6]趙春雨.現(xiàn)代能源與發(fā)電技術(shù)[J].科技資訊，2013，03（28）：102-103.endprint