新能源電站發(fā)展思路研究

李晶華

新能源電站發(fā)展思路研究

李晶華

（青海民族大學(xué)，青海 西寧 810000）

隨著中國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程加快，對(duì)新能源的需求量也隨之增加。伴隨對(duì)新能源的深入開(kāi)發(fā)，相關(guān)部門(mén)發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)新能源的資源儲(chǔ)存量較多，自此之后，中國(guó)將工作精力轉(zhuǎn)移至對(duì)新能源的資源合理開(kāi)發(fā)上，同時(shí)積極開(kāi)展新能源電站的建設(shè)。新能源電站的建設(shè)能夠有效調(diào)節(jié)中國(guó)新能源的資源結(jié)構(gòu)，保護(hù)國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境，提高新能源發(fā)電的自然氣候適應(yīng)能力，同時(shí)幫助中國(guó)經(jīng)濟(jì)體制完成轉(zhuǎn)型發(fā)展以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針。針對(duì)中國(guó)新能源電站的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行試析，并提出了一些相關(guān)指導(dǎo)思想與發(fā)展思路。

新能源；太陽(yáng)能；生物質(zhì)能；地?zé)崮?/p>

新能源主要是指經(jīng)過(guò)新技術(shù)開(kāi)發(fā)的可利用再生資源，主要包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、氫能、洋流能以及潮汐能等。已?jīng)在國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域進(jìn)行廣泛使用的煤炭、化石資源、天然氣、水能、核裂變能等能源，可以成為常規(guī)能源。新能源電站就是通過(guò)新技術(shù)與現(xiàn)代建筑技術(shù)相結(jié)合，并利用上述新能源轉(zhuǎn)化生產(chǎn)電力能源的場(chǎng)所。

1 開(kāi)發(fā)價(jià)值及開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

中國(guó)新能源的資源儲(chǔ)存量巨大，并具備良好的開(kāi)發(fā)價(jià)值，以下對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能資源的開(kāi)發(fā)狀況進(jìn)行舉例闡述。

1.1 風(fēng)能資源

風(fēng)能資源是中國(guó)近幾年開(kāi)發(fā)的一種清潔再生能源，產(chǎn)生原理是太陽(yáng)輻射于地球表面時(shí)受熱不均，從而引發(fā)大氣層的受熱不均，使空氣沿著水平直線移動(dòng)，最終由空氣流動(dòng)產(chǎn)生風(fēng)能。其實(shí)質(zhì)就是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式。中國(guó)氣象局通過(guò)第四次風(fēng)能資源普查結(jié)果得出，離地50 m的高度，風(fēng)能資源的潛在開(kāi)發(fā)量為23.8億千瓦，近海5～25 m的深度，風(fēng)能資源的潛在開(kāi)發(fā)量為2億千瓦，華北地區(qū)、東北地區(qū)、西北地區(qū)以及東南沿海地區(qū)的風(fēng)能資源潛在開(kāi)發(fā)量占全國(guó)開(kāi)發(fā)總量的80%，其主要原因就是中國(guó)在“三北”地區(qū)及東南沿海地區(qū)間接規(guī)劃部署了8個(gè)千瓦級(jí)風(fēng)電基地[1]。

1.2 太陽(yáng)能資源

太陽(yáng)能資源的主要來(lái)源是太陽(yáng)對(duì)地球表面的輻射，而太陽(yáng)能的原始形態(tài)就是太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地進(jìn)行核聚變反應(yīng)期間所產(chǎn)生的能量，并且地球上使用的絕大多數(shù)能量全部來(lái)自于太陽(yáng)能。以中國(guó)為例，1971—2000年29年間，中國(guó)陸地表面接收的太陽(yáng)輻射總量約為49.3萬(wàn)億噸標(biāo)煤，每年平均接收1.7萬(wàn)億噸標(biāo)煤太陽(yáng)輻射量。從太陽(yáng)輻射資源的總體分布狀態(tài)來(lái)看，中國(guó)東部要小于中國(guó)西部，高原地形大于平原地形，內(nèi)陸地區(qū)大于沿海地區(qū)，干燥地區(qū)大于濕潤(rùn)地區(qū)，其每年的輻射量的空間分布特征和總輻射相差無(wú)幾，諸如內(nèi)蒙古西部、青海中部、西藏西南部等高原地區(qū)都是直接輻射資源最豐厚的區(qū)域[2]。

2 新能源電站發(fā)展需要面臨的問(wèn)題

2.1 能源供給與能源需求矛盾突出

中國(guó)是世界范圍內(nèi)排名前列的人口大國(guó)，因此化石能源的人均占有量較少，而煤炭資源的人均占有量?jī)H僅相當(dāng)于世界平均水平的1/2，石油資源及天然氣資源的人均占有量更是僅為世界平均水平的1/15，由此可見(jiàn)，中國(guó)的化石資源較之國(guó)外先進(jìn)國(guó)家來(lái)說(shuō)，面臨的問(wèn)題更加嚴(yán)峻?，F(xiàn)階段，中國(guó)仍在發(fā)展中國(guó)家的行列，人均能源消費(fèi)過(guò)低，與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距較大，但是中國(guó)的能源消費(fèi)量有著很大的增長(zhǎng)空間。隨著中國(guó)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的深入實(shí)施，國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)，人民群眾的生活質(zhì)量與消費(fèi)能力有了質(zhì)的飛躍，未來(lái)社會(huì)對(duì)能源資源的需求量將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，積極主動(dòng)地建設(shè)新能源電站，不斷追尋能夠逐漸取代化石能源的新型能源，有助于保障中國(guó)的正常能源供應(yīng)，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)[3]。

2.2 生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力日趨加大

據(jù)調(diào)查，中國(guó)的煤炭資源總量為1 145億噸，年產(chǎn)量的一半以上全部用于火電產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)階段這種能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)直接影響了對(duì)國(guó)內(nèi)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。當(dāng)前中國(guó)亟需解決的生態(tài)能源環(huán)境問(wèn)題非常嚴(yán)峻，由煤炭燃燒產(chǎn)生了大量的二氧化硫，導(dǎo)致自然降水質(zhì)量惡化。據(jù)調(diào)查，中國(guó)酸雨降水面積正處于不斷向外擴(kuò)張的趨勢(shì)。煤炭的燃燒在釋放了二氧化硫的同時(shí)，還產(chǎn)生了大量的二氧化碳，促使全球變暖現(xiàn)象的速度加快，開(kāi)發(fā)并合理利用新能源、低碳生產(chǎn)、綠色發(fā)展等途徑已經(jīng)成為中國(guó)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3 新能源電站的特征及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響

綜上，中國(guó)當(dāng)前的能源供給與能源需求呈現(xiàn)相互矛盾的狀態(tài)，可以理解為逆向分布狀態(tài)，因此，新能源電站建設(shè)所需電力及未來(lái)生產(chǎn)所需電力需要較長(zhǎng)的輸送時(shí)間。中國(guó)的風(fēng)能資源除了大量分布在東部沿海地區(qū)以外，還主要集中在內(nèi)蒙古、新疆和甘肅河西走廊以及華北北部等地形較高、氣候干燥的地區(qū)，而太陽(yáng)能資源大量集中在西藏、新疆南部以及青海、甘肅和內(nèi)蒙古的西部等海拔較高的地區(qū)。目前有75%以上的新能源資源集中分布在中國(guó)東部和中部地區(qū)，新能源資源與能源需求呈現(xiàn)出顯著的逆向分布[4]。

4 新能源電站發(fā)展的指導(dǎo)思想及其發(fā)展途徑探究

4.1 指導(dǎo)思想與基本原則

新能源電站的建設(shè)及未來(lái)的電力生產(chǎn)離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的有效支撐，一切生產(chǎn)活動(dòng)都要圍繞“科學(xué)發(fā)展”開(kāi)展，同時(shí)，將促進(jìn)轉(zhuǎn)變電力方式的發(fā)展速度為研究主線，將保障安全、完善構(gòu)架、低碳環(huán)保為工作重心，實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、和諧的電力工業(yè)體系的現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)。在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)的過(guò)程中，必須堅(jiān)持以下四項(xiàng)原則[5]。

4.1.1 安全性原則

為了保證現(xiàn)代化電力工業(yè)體系建設(shè)的安全性，新能源發(fā)電與常規(guī)能源發(fā)電的相關(guān)設(shè)備必須滿足系統(tǒng)負(fù)荷的要求，各類(lèi)電源的協(xié)同合作可以使電源之間相互調(diào)劑，同時(shí)，更具實(shí)時(shí)性與跟蹤性，以此為基礎(chǔ)，保證電力系統(tǒng)整體的安全性、穩(wěn)定性以及可行性。

4.1.2 鼓勵(lì)性原則

新能源電站自身具有一定的先進(jìn)性，其生產(chǎn)過(guò)程中所采用的新能源資源也有較強(qiáng)的清潔性與可再生性，應(yīng)以滿足新能源電站建設(shè)的安全性為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)自身電力生產(chǎn)目標(biāo)為前提，積極鼓勵(lì)同領(lǐng)域企業(yè)主動(dòng)發(fā)展新能源發(fā)電，幫助其明確“低碳生產(chǎn)”對(duì)自身與社會(huì)的益處，減少由消耗化石資源而產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體，幫助電力工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展目標(biāo)，積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召。

4.1.3 經(jīng)濟(jì)性原則

不同類(lèi)型的新能源發(fā)電在發(fā)電成本、出力曲線以及對(duì)電力系統(tǒng)的影響等方面具有不同的特征。在新能源發(fā)電發(fā)展總量目標(biāo)的引導(dǎo)下，必須始終堅(jiān)守自身的經(jīng)濟(jì)性原則，秉承著積極主動(dòng)的研究態(tài)度，對(duì)風(fēng)能、電能及太陽(yáng)能等不同類(lèi)型的新能源發(fā)電形式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征進(jìn)行深入了解，將盡可能把全系統(tǒng)投入成本降至最低為原則，較全面地完善新能源發(fā)電結(jié)構(gòu)比例及區(qū)域分布。

4.1.4 協(xié)調(diào)性原則

新能源電站的建設(shè)一方面要注意強(qiáng)化新能源發(fā)電與其他常規(guī)電源發(fā)電相互之間的協(xié)同合作，以此有效提高其系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，確保電力在電站內(nèi)部的充分消納；另一方面，要注意強(qiáng)化新能源電站內(nèi)部電網(wǎng)建設(shè)與各類(lèi)新能源發(fā)電方式之間的相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)與電源傳輸工程同步建成的建設(shè)目標(biāo)，強(qiáng)化電站跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)，加快智能電網(wǎng)的構(gòu)建速度。

4.2 新能源電站建設(shè)發(fā)展途徑探究

中國(guó)的新能源發(fā)展應(yīng)該培養(yǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光，梳理并整合常規(guī)發(fā)電和新能源發(fā)電的資源稟賦特征以及電網(wǎng)消納能力，同時(shí)滿足電力供需平衡機(jī)制、電力系統(tǒng)安全、非化石能源比例等要求，且將總體電力系統(tǒng)投入成本壓縮至最低為最終目標(biāo)，結(jié)合以上，筆者在此提出中國(guó)新能源電站建設(shè)發(fā)展的思路。

應(yīng)積極、有序地發(fā)展風(fēng)電?，F(xiàn)階段中國(guó)的風(fēng)電開(kāi)發(fā)較緩慢，因此必須遵循大中小、分散與集中、海陸開(kāi)發(fā)相互結(jié)合的發(fā)展原則。中國(guó)在“三北”地區(qū)及東南沿海地區(qū)間接規(guī)劃部署了8個(gè)千瓦級(jí)風(fēng)電基地，這是此發(fā)展原則的主要體現(xiàn)之一，同時(shí)，盡可能地提高對(duì)分散風(fēng)能資源的利用效率，激勵(lì)風(fēng)能資源較豐厚的地區(qū)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，根據(jù)實(shí)際地理位置及地勢(shì)，建立中小型風(fēng)能電站。應(yīng)促進(jìn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，大力推行太陽(yáng)能熱力發(fā)電方式，將光伏電站重點(diǎn)建立在中國(guó)的北京、上海、江蘇、廣東、山東等光照條件充足的地區(qū)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)在完成上述兩點(diǎn)建設(shè)發(fā)展要求的同時(shí)，還可以根據(jù)不同地區(qū)的地勢(shì)特征建設(shè)生物質(zhì)能電站項(xiàng)目，并合理規(guī)劃發(fā)展步驟：①應(yīng)該積極有序地發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，以供生物質(zhì)能電站的生產(chǎn)所需；②合理發(fā)展可利用垃圾發(fā)電；③積極主動(dòng)地創(chuàng)新生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)。結(jié)合上述發(fā)展思路可以得出，風(fēng)能電站、光伏電站以及生物質(zhì)能電站的建設(shè)，能夠有效推動(dòng)新能源電站的可持續(xù)發(fā)展以及多元化發(fā)展，保證了中國(guó)總體發(fā)展所需的電力供應(yīng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，目前世界范圍內(nèi)的能源補(bǔ)貼研究正處于起步階段，特別是中國(guó)相關(guān)系統(tǒng)尚未建設(shè)成熟，缺乏補(bǔ)貼機(jī)制的專業(yè)知識(shí)?？傮w來(lái)說(shuō)，中國(guó)當(dāng)前的新能源建設(shè)發(fā)展存在能源供給與能源需求矛盾突出、生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力日趨加大等問(wèn)題，針對(duì)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)新能源電站的建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀，國(guó)家相關(guān)部門(mén)已經(jīng)頒布了改良決策，并大力推行實(shí)施。謹(jǐn)以此篇，供相關(guān)人員參考借鑒，以期為中國(guó)新能源電站建設(shè)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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［2］戴麗媛，徐泰山，汪馬翔，等.多源電網(wǎng)協(xié)調(diào)實(shí)時(shí)控制技術(shù)綜述［J］.電力科學(xué)與工程，2017，33（5）：16-23.

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.15.044

2095－6835（2019）15－0110－02

〔編輯：張思楠〕