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由光電互補發(fā)電技術看中國的新能源發(fā)展
（作者未知） 2011/8/23
摘要：在全球經濟尚未完全擺脫經融危機的困擾，氣候變化不斷加劇的大背景下，新能源以其可再生，清潔低碳，可持續(xù)利用等特點受到各國的普遍關注，許多國家將其作為保護環(huán)境和促進發(fā)展的重要途徑，在應對經融危機的政策中都增加了新能源元素。我國的新能源產業(yè)也進入了快速發(fā)展階段，新能源技術不斷進步，產業(yè)規(guī)模迅速提高，新能源裝備制造業(yè)水平和產業(yè)技術研發(fā)水平迅速提升。但隨著產業(yè)規(guī)模化的的不斷擴大，諸多問題也逐漸顯現(xiàn)出來，成為制約我國新能源產業(yè)規(guī)�；钠款i。如成本相對較高，市場競爭力弱；技術研發(fā)投入不足，自主創(chuàng)新能力不強；產業(yè)體系薄弱，配套能力不強；行業(yè)管理松散，標準體系和人才建設嚴重滯后；政策體系不完善，措施不配套等。由此，必須采取相應的措施。
關鍵字：光電互補發(fā)電技術 新能源產業(yè) 瓶頸 戰(zhàn)略規(guī)劃 技術創(chuàng)新
徐青山教授為我們詳細介紹了能源危機下的風光互補發(fā)電系統(tǒng)技術優(yōu)勢，及其對新能源發(fā)展應用的創(chuàng)新與推動。并結合日本某大學的風光互補發(fā)電系統(tǒng)案例深入地展示，并展望新能源發(fā)展的前景。
風光互補發(fā)電系統(tǒng)被譽為是最合理的獨立電源系統(tǒng)。因為它最合理地利用了偏遠地區(qū)的資源。偏遠地區(qū)一般用電負荷都較小而且居住分散，所以用電網送電成本就很高，因此只能在當地直接發(fā)電，最常用的就是采用柴油發(fā)電機。但柴油的儲運對偏遠地區(qū)來說成本太高，而且難以保障。所以柴油發(fā)電機只能作為一種短時的應急電源，要解決長期穩(wěn)定可靠的供電問題，只能依賴當地的自然能源——太陽能和風能。太陽能和風能是最普遍的自然資源，也是取之不盡的可再生能源。偏遠地區(qū)往往太陽能和風能資源又非常豐富，這為在偏遠地區(qū)推廣風光互補發(fā)電系統(tǒng)提供了資源條件。
太陽能是地球上一切能源的來源，風能是太陽能在地球表面的另外一種表現(xiàn)形式。并且太陽能與風能在時間上和地域上都有很強的互補性。白天太陽光最強時，風很小，晚上太陽落山后，光照很弱，但由于地表溫差變化大而風能加強。在夏季，太陽光強度大而風小，冬季，太陽光強度弱而風大。太陽能和風能在時間上的互補性使風光互補發(fā)電系統(tǒng)在資源上具有最佳的匹配性，因此風光互補發(fā)電系統(tǒng)是資源條件最好的獨立電源系統(tǒng)。
下面對風光互補發(fā)電系統(tǒng)進行具體分析。光電系統(tǒng)是利用光電板將太陽能轉換成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負荷供電的一套系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)可靠性高，運行維護成本低，缺點是系統(tǒng)造價高。風電系統(tǒng)是利用小型風力發(fā)電機，將風能轉換成電能，然而通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負荷供電的一套系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)日發(fā)電量大，系統(tǒng)造價低，運行維護成本低，缺點是我國的小型風力發(fā)電機的可靠性設計一直沒能解決。
另外，風電和光電系統(tǒng)都存在一個共同的缺陷，就是資源的不確定性導致發(fā)電與用電負荷的不平衡，風電和光電系統(tǒng)都必須通過蓄電池儲能才能穩(wěn)定供電，但每天的發(fā)電量受天氣的影響很大，會導致系統(tǒng)的蓄電池組長期處于虧電狀態(tài)，這也是引起蓄電池組使用壽命降低的主要原因。
由于太陽能與風能的互補性強，風光互補發(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補了風電和光電獨立系統(tǒng)在資源上的缺陷。同時，風電和光電系統(tǒng)在蓄電池組和逆變環(huán)節(jié)是可以通用的，所以風光互補發(fā)電系統(tǒng)的造價可以降低，系統(tǒng)成本趨于合理。
風光互補發(fā)電系統(tǒng)可以根據用戶的用電負荷情況和資源條件進行系統(tǒng)容量的合理配置，即可保證系統(tǒng)供電的可靠性，又可降低發(fā)電系統(tǒng)的造價。無論是怎樣的環(huán)境和怎樣的用電要求，風光互補發(fā)電系統(tǒng)都可作出最優(yōu)化的系統(tǒng)設計方案來滿足用戶的要求。應該說，風光互補發(fā)電系統(tǒng)是最合理的獨立電源系統(tǒng)。目前，推廣風光互補發(fā)電系統(tǒng)的最大障礙是小型風力發(fā)電機的可靠性問題。
自從改革開發(fā)以來，我國新能源產業(yè)發(fā)展越來越受到重視。其中風電產業(yè)率先進入快速規(guī)模化發(fā)展階段，目前已具備初步的產業(yè)體系輪廓，表現(xiàn)出競爭力不斷增強的可喜的發(fā)展勢頭。據統(tǒng)計，大型并網風電總裝機容量從2000年的350MW增長到2009年的16130MW，年均增長53%，累計風電總裝機容量達到25800MW。在太陽能利用領域，在2009年已經達到年產4000MW光伏發(fā)電池的能力，成為世界上第一大太陽能光伏電池的生產國。但是，由于光伏電池發(fā)電成本較高，目前我國太陽能光伏發(fā)電仍主要用于解決電網覆蓋不到的偏遠地區(qū)的居民用電問題。2009年新增裝機容量160MW，累計裝機容量達到300MW。在太陽能利用方面，目前運用最廣的是太陽能熱水器。2009年，我國太陽能熱水器年生產能力已達到42M平方米，累計太陽能熱水器使用量超過145M平方米，占世界太陽能熱水器總使用量的60%以上。
總體看來，我國新能源產業(yè)發(fā)展成效顯著，并且規(guī)�；墙窈笮履茉串a業(yè)發(fā)展的總趨勢，但隨著產業(yè)規(guī)模的不（未完，下一頁）
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