風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和光伏發(fā)電技術(shù)綜合分析

中國(guó)電建集團(tuán)河北工程有限公司 河北石家莊 050000

我國(guó)地域遼闊，有著各種各樣的礦藏，但是，隨著經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)與能源的消耗，各類能源經(jīng)過(guò)開(kāi)采與利用，已經(jīng)呈現(xiàn)出了逐漸枯竭的趨勢(shì)，特別是煤炭與石油這類傳統(tǒng)礦藏，通過(guò)多年的開(kāi)采，已經(jīng)出現(xiàn)了礦產(chǎn)告急，如果不進(jìn)行新技術(shù)開(kāi)發(fā)，取代傳統(tǒng)能源，則會(huì)在未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，造成劣勢(shì)，影響發(fā)展。在這種非常嚴(yán)峻的社會(huì)大背景下，需要全面提高技術(shù)創(chuàng)新能力，對(duì)新能源做好全面有效的開(kāi)發(fā)和利用，新能源建設(shè)，在社會(huì)各界得到了更為高度的重視，只有全面提升新能源利用率、做好新能源普及，才是有效解決能源緊缺問(wèn)題的關(guān)鍵所在，新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)能源是未來(lái)發(fā)展的新趨勢(shì)，更是推動(dòng)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)環(huán)保建設(shè)的重要途徑。在新能源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，風(fēng)能和太陽(yáng)能是儲(chǔ)存量最高、分布最廣的能源，如果加以利用與開(kāi)發(fā)，將會(huì)具備更加廣泛的潛力，人類在科學(xué)的道路上不斷前行，通過(guò)長(zhǎng)期的開(kāi)發(fā)與利用，當(dāng)前，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電新能源產(chǎn)業(yè)中最朝陽(yáng)的領(lǐng)域，不但提升了電力環(huán)保水平，更在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)生了有力的促進(jìn)作用，這類能源的開(kāi)發(fā)與利用，必將是我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整前提與必要條件。

1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科學(xué)的進(jìn)步，我國(guó)對(duì)新能源的研究與發(fā)展步伐也在加快，水利發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、生物發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等新技術(shù)都有了突破性的進(jìn)展，并且已經(jīng)開(kāi)始大力推廣實(shí)施，國(guó)家在新能源領(lǐng)域也對(duì)送電入網(wǎng)進(jìn)行大力扶持，實(shí)行價(jià)格補(bǔ)貼，大力推進(jìn)新能源建設(shè)。在這種狀況下，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨成熟，并在新能源領(lǐng)域占有一席之地。當(dāng)前，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電廠建設(shè)已經(jīng)有了長(zhǎng)足發(fā)展，主要集中在風(fēng)力資源豐富地區(qū)，分布在東北、西北等地以及東南沿海地區(qū)，通過(guò)集中區(qū)域發(fā)展，提升了風(fēng)力發(fā)電的效能，為推動(dòng)新能源建設(shè)發(fā)展，起到了積極的作用。[1]

2 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)

風(fēng)能作為清潔能源，已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。發(fā)展風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為發(fā)電的發(fā)展方向，我國(guó)風(fēng)電發(fā)展方向是在逐步解決存在問(wèn)題時(shí)，著重關(guān)注以下幾點(diǎn)：（1）以點(diǎn)帶面重點(diǎn)發(fā)展風(fēng)能發(fā)達(dá)地區(qū)，重點(diǎn)發(fā)展沿海城市及平原戈壁等風(fēng)能發(fā)達(dá)地區(qū)，最大程度的利用風(fēng)能發(fā)電，做到投入設(shè)備最大程度的返回經(jīng)濟(jì)效益。（2）借鑒光伏儲(chǔ)能技術(shù)，研發(fā)風(fēng)能儲(chǔ)能技術(shù)，解決風(fēng)能不發(fā)達(dá)地區(qū)風(fēng)能發(fā)電問(wèn)題，也可以使得風(fēng)能發(fā)電與用電量相匹配，增加風(fēng)電經(jīng)濟(jì)性。（3）風(fēng)電設(shè)備單機(jī)容量呈大型化發(fā)展，變速恒頻直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)將成為主流。（4）建立健全可再生能源發(fā)展政策，由政府方面促進(jìn)風(fēng)能在我國(guó)的研發(fā)速度，加快技術(shù)發(fā)展。（5）風(fēng)電企業(yè)商業(yè)化發(fā)展速度加快，呈產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3 光伏發(fā)電系統(tǒng)原理

光伏組件作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中光電轉(zhuǎn)化主要的設(shè)備。光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏電池則是通過(guò)陽(yáng)光照射后轉(zhuǎn)換光電的半導(dǎo)體P-N結(jié)器件，其是通過(guò)半導(dǎo)體所產(chǎn)生的光伏效應(yīng)所制成，其能夠?qū)㈥?yáng)光直接轉(zhuǎn)換為電能。光伏電池還可以利用光激發(fā)少數(shù)載流子通過(guò)P-N結(jié)而發(fā)電的，其在電能產(chǎn)生全過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生任何的化學(xué)變化，也不會(huì)出現(xiàn)機(jī)械磨耗；在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)噪聲或是不良?xì)馕?，可保護(hù)環(huán)境。另外，光伏發(fā)電整個(gè)系統(tǒng)的主要技術(shù)就是在對(duì)電池方陣最大輸出功率進(jìn)行控制時(shí)，需要針對(duì)于輸出電流對(duì)其進(jìn)行一定控制，這其主要作用就是控制功率，在整個(gè)過(guò)程中，還需要進(jìn)行合理管控，了解其干擾性，以及輸出波形或是失真狀態(tài)等。

4 光伏發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 建立獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電技術(shù)是在傳統(tǒng)能源告急的社會(huì)背景下產(chǎn)生的，其應(yīng)用前景非常廣泛，隨著石油、煤礦等不可再生資源逐漸枯竭，可再生資源應(yīng)用受到全社會(huì)的重視，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)潛力巨大，在新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與建設(shè)上，發(fā)揮了重要的作用，在國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)中，太陽(yáng)能的并網(wǎng)，全面實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能、高效的能源供應(yīng)。為了全面推進(jìn)太陽(yáng)能能源建設(shè)，需要在光伏發(fā)電系統(tǒng)上建立起更加完善的模式，不斷推動(dòng)太陽(yáng)能建設(shè)，實(shí)現(xiàn)良好持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)。隨著能源建設(shè)發(fā)展，對(duì)太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)與利用的要求也越來(lái)越高，為了保證太陽(yáng)能的充分利用，對(duì)位置選擇時(shí)，通常選在海島、邊防哨所等距離電網(wǎng)較遠(yuǎn)的偏遠(yuǎn)隔離地區(qū)，這樣通過(guò)與公共電網(wǎng)相互連接，產(chǎn)生巨大的能源供給，保證了有效利用。太陽(yáng)能發(fā)電一般為白天發(fā)電，而現(xiàn)實(shí)生活工作中對(duì)電能的需求則是24小時(shí)不間斷，為了確保用電時(shí)間，則需要在獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中配置儲(chǔ)能原件，保證能源源源不斷的供應(yīng)。只有不斷提高不同地理位置、不同自然環(huán)境的太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)與利用，才能形成可靠、安全、穩(wěn)定的用電效果，保證偏遠(yuǎn)地區(qū)用電質(zhì)量。

4.2 混合型光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)建

混合型光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種綜合性的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，實(shí)現(xiàn)了綜合應(yīng)用效果，這是一種有效的發(fā)電方式，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中性能更加穩(wěn)定，是綜合性能更加強(qiáng)大的系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)的構(gòu)成，全面集中不同發(fā)電模式優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)一定的渠道得以展現(xiàn)發(fā)揮，發(fā)揮了優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了彼此不足，大大提高了電能效率。光伏發(fā)電具有不穩(wěn)定性的特征，為了不受環(huán)境天氣的影響，保證工作的穩(wěn)定，則會(huì)根據(jù)不同的地區(qū)條件，做好光伏發(fā)電與其他發(fā)電模式相結(jié)合的方式，通過(guò)這種綜合方式應(yīng)用，提高了發(fā)電效果，保證了供電連續(xù)性，有效降低惡劣天氣影響[2]。

5 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)力發(fā)電是一種清潔、環(huán)保的新型能源，它的建設(shè)發(fā)展具有高經(jīng)濟(jì)效益、低環(huán)境損耗的特點(diǎn)，不但具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，還有極高的環(huán)保效益，它的未來(lái)發(fā)展十分廣闊。與此同時(shí)，太陽(yáng)能也是開(kāi)發(fā)潛力很大的新能源，光伏發(fā)電技術(shù)開(kāi)發(fā)也得到了各部門、全社會(huì)的重視。隨著技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電的技術(shù)都是越來(lái)越科學(xué)合理，在各行業(yè)發(fā)展中充分發(fā)揮著他們巨大作用，為環(huán)保工程建設(shè)及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供有力的保障。