寇小軍

中國(guó)電建西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安 710065

近年來(lái)，能源緊缺已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿蛐缘膯?wèn)題，為了確保能源能滿(mǎn)足社會(huì)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，世界各地都將新型能源的開(kāi)發(fā)工作重視了起來(lái)，并在研發(fā)過(guò)程中獲得了一定成效。本文主要針對(duì)風(fēng)力及太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)行介紹。結(jié)合現(xiàn)狀來(lái)看，風(fēng)能及太陽(yáng)能相比較于傳統(tǒng)的煤炭資源不但具備儲(chǔ)量大、利用成本較低等特點(diǎn)，同時(shí)也能滿(mǎn)足我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的需求，因此，加快對(duì)風(fēng)力及太陽(yáng)能光伏發(fā)電相關(guān)技術(shù)及系統(tǒng)構(gòu)建的研究，并通過(guò)這兩種能源的利用來(lái)緩解傳統(tǒng)能源緊缺的問(wèn)題是非常有必要的。本文將首先對(duì)這兩種發(fā)電方式進(jìn)行介紹，并在后續(xù)內(nèi)容中對(duì)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行討論。

1 概念簡(jiǎn)述

1.1 風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力的產(chǎn)生與地表壓力差存在一定的聯(lián)系，隨著空氣的流動(dòng)，風(fēng)力將會(huì)自然的產(chǎn)生。從風(fēng)力的產(chǎn)生過(guò)程來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)主要需要解決的問(wèn)題就是如何將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，并利用風(fēng)能作為動(dòng)力來(lái)完成發(fā)電過(guò)程。對(duì)于風(fēng)力的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，我國(guó)古代就已經(jīng)出現(xiàn)了大量實(shí)例，風(fēng)車(chē)抽水、磨面等都有效地提升了原有的工作效率，這也就說(shuō)明，風(fēng)能是可以作為主要能源來(lái)使用的。對(duì)于本文所討論的風(fēng)力發(fā)電過(guò)程來(lái)說(shuō)，其本質(zhì)就是首先將風(fēng)力的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程。

1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電

太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要是結(jié)合光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板、控制器、逆變器等組成，其中，太陽(yáng)能電池板是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，由于這一系統(tǒng)自身所具備的安全可靠、安裝簡(jiǎn)單、便于維護(hù)等特點(diǎn)，光伏電源在實(shí)際的生產(chǎn)生活中得到了十分廣泛的使用。

2 風(fēng)力和太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

首先，從全球角度來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1.1 裝機(jī)容量

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量也隨之有所增高，現(xiàn)階段已經(jīng)能達(dá)到2000kW。結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)，德國(guó)、美國(guó)、丹麥等國(guó)家在風(fēng)電裝機(jī)容量等方面的研究處于世界前列，其中，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為了德國(guó)主要的發(fā)電形式。

2.1.2 風(fēng)機(jī)單機(jī)容量

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電過(guò)程來(lái)說(shuō)，風(fēng)機(jī)單機(jī)容量越大，風(fēng)力發(fā)電所需要的成本也就越低，因此，大部分發(fā)達(dá)國(guó)家都采用了大功率風(fēng)機(jī)功率來(lái)提升風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.3 風(fēng)電技術(shù)

功率調(diào)節(jié)是近年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的風(fēng)電技術(shù)之一，主要的調(diào)節(jié)方式有變速調(diào)節(jié)、主動(dòng)失速調(diào)節(jié)等。另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料技術(shù)等都在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中得到了一定程度的應(yīng)用，在未來(lái)，風(fēng)力發(fā)電與這些技術(shù)的結(jié)合也將更為緊密。

這是共同體思維引領(lǐng)下統(tǒng)一戰(zhàn)線發(fā)展的運(yùn)行要求。構(gòu)建共同體需要系統(tǒng)規(guī)劃、整體推進(jìn)?，F(xiàn)代整體統(tǒng)戰(zhàn)工作格局是高效構(gòu)建共同體的重要保障。統(tǒng)戰(zhàn)工作在實(shí)踐中劃分為五個(gè)主要板塊，在工作格局上為黨委統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)戰(zhàn)部牽頭協(xié)調(diào)、有關(guān)方面各負(fù)其責(zé)。黨的十八大以來(lái)，大統(tǒng)戰(zhàn)工作格局進(jìn)一步鞏固完善，但仍存在繼續(xù)深化完善的空間。著眼于新時(shí)代的新要求，統(tǒng)戰(zhàn)工作格局可在以下方面繼續(xù)深化：

2.1.4 風(fēng)力發(fā)電優(yōu)惠政策

結(jié)合上文中的內(nèi)容，資源緊缺問(wèn)題已經(jīng)成為了世界性的問(wèn)題，因此，各個(gè)國(guó)家都針對(duì)風(fēng)力發(fā)電出臺(tái)了相應(yīng)的優(yōu)惠政策。以歐洲各國(guó)為例，這些國(guó)家大都針對(duì)電力價(jià)格以及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)制定了一定的優(yōu)惠政策，以此來(lái)鼓勵(lì)風(fēng)力發(fā)電企業(yè)的大力發(fā)展，從而帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展來(lái)說(shuō)，由于我國(guó)針對(duì)風(fēng)力發(fā)電的研究開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，相對(duì)于其他發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)較晚，且中間出現(xiàn)了一段時(shí)間的停滯，直至70年代后期，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電及相關(guān)技術(shù)的研究才在我國(guó)得到了重視。在這樣的背景之下，本文主要從以下幾方面對(duì)風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究。

2.1.5 風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)

我國(guó)的第一座風(fēng)電場(chǎng)建立于20世紀(jì)80年代后期，地點(diǎn)為海南，次年，我國(guó)第一座并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)在山東建成。在這之后，我國(guó)東部、南部、西北部均有大型風(fēng)電場(chǎng)逐漸建立完成。隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，風(fēng)電場(chǎng)在我國(guó)的建設(shè)也將形成更加完整的體系。

2.1.6 風(fēng)電機(jī)組

結(jié)合上文中的內(nèi)容，在引入風(fēng)電技術(shù)初期，我國(guó)的風(fēng)電機(jī)組大都依賴(lài)進(jìn)口，單機(jī)容量較小且國(guó)產(chǎn)化程度較低。隨著對(duì)風(fēng)電技術(shù)的研究不斷深入，風(fēng)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化程度正在逐漸接近百分之百，同時(shí)，我國(guó)的風(fēng)電設(shè)計(jì)制造技術(shù)也已經(jīng)逐漸達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2.1.7 風(fēng)力發(fā)電成本及優(yōu)惠政策

2.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

本文首先針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。近代太陽(yáng)能的應(yīng)用歷史可以回溯到1615年，法國(guó)工程師所羅門(mén)·德·考克斯制造出了世界上第一臺(tái)由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，但在這之后，太陽(yáng)能的應(yīng)用一直沒(méi)有受到人們的重視，直至20世紀(jì)70年代能源危機(jī)出現(xiàn)，針對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用才再次受到了人們的關(guān)注。1973年，美國(guó)制定了政府級(jí)陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃，針對(duì)太陽(yáng)能的研究經(jīng)費(fèi)得到了大幅增長(zhǎng)，同時(shí)，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)銀行的設(shè)置也進(jìn)一步促進(jìn)了太陽(yáng)能產(chǎn)品在美國(guó)內(nèi)部的商業(yè)化。在這之后，日本政府于1974年發(fā)布了“陽(yáng)光計(jì)劃”，主要針對(duì)太陽(yáng)熱發(fā)電、太陽(yáng)電池生產(chǎn)、分散型及大型光伏發(fā)電系統(tǒng)等進(jìn)行研究。隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量的MW級(jí)別光伏發(fā)電系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)得到了應(yīng)用，同時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本也在這一過(guò)程中得到了一定程度的壓縮，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將成為主要的發(fā)電形式之一，并能在原有基礎(chǔ)上極大程度的緩解全球范圍內(nèi)的資源緊缺問(wèn)題。

對(duì)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電在我國(guó)國(guó)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，本文主要通過(guò)以下兩方面內(nèi)容來(lái)進(jìn)行分析。

2.2.1 我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀

結(jié)合現(xiàn)狀，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)在構(gòu)建及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中仍存在以下問(wèn)題。

2.2.1.1 太陽(yáng)能發(fā)電價(jià)格相對(duì)較高

由于光伏電池組件所需要的成本較高，因此，太陽(yáng)能發(fā)電整體所需要的成本也要高于上文中討論的風(fēng)力發(fā)電，雖然近年來(lái)太陽(yáng)能發(fā)電的生產(chǎn)成本已經(jīng)呈現(xiàn)出了一定的下降趨勢(shì)，但為了確保太陽(yáng)能光伏發(fā)電能在我國(guó)得到更好的應(yīng)用，國(guó)家必須針對(duì)這一產(chǎn)業(yè)出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠政策。

2.2.1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈仍需要完善

由于我國(guó)針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的研究起步相對(duì)較晚，各項(xiàng)設(shè)施以及整體的產(chǎn)業(yè)鏈中仍存在一定缺點(diǎn)，且核心技術(shù)水平不高，仍需要依賴(lài)進(jìn)口來(lái)完成這一生產(chǎn)過(guò)程。為了確保太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)能為我國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，政府相關(guān)部門(mén)必須進(jìn)一步加快針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電相關(guān)技術(shù)的研究，并借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行完善。

2.2.2 我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

2.2.2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電將會(huì)逐漸取代傳統(tǒng)的發(fā)電方式

傳統(tǒng)的發(fā)電形式主要依賴(lài)煤礦、石油、天然氣等資源來(lái)完成電力的提供，而由于這些資源在儲(chǔ)藏量上并不是取之不盡的，隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，這些資源必然難以支撐逐漸變大的用電量需求。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能自身所具備的可再生、發(fā)電過(guò)程對(duì)環(huán)境影響較小等特性都進(jìn)一步加快了太陽(yáng)能取代傳統(tǒng)能源的步伐。也就是說(shuō)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在未來(lái)的發(fā)展前景非常廣闊。

2.2.2.2 國(guó)家對(duì)于可再生能源的重視程度正在不斷升高

結(jié)合上文中的內(nèi)容，越來(lái)越大的用電需求以及儲(chǔ)藏量不斷減少的傳統(tǒng)能源要求國(guó)家必須重視可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用，對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，國(guó)家已經(jīng)針對(duì)太陽(yáng)能等可再生、污染較小、利用率較高的資源制定了相關(guān)的戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，在這些政策的支持之下，太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)必然能得到更好的發(fā)展。

2.2.2.3 我國(guó)太陽(yáng)能資源相對(duì)比較豐富

太陽(yáng)能資源是否能滿(mǎn)足這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求是決定太陽(yáng)能光伏發(fā)電能否進(jìn)一步代替?zhèn)鹘y(tǒng)資源的關(guān)鍵，對(duì)于這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，由于我國(guó)國(guó)土面積遼闊，太陽(yáng)照射充足，太陽(yáng)能資源十分豐富。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，豐富的太陽(yáng)能資源將能輔助我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)更好的滿(mǎn)足我國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展的需求，逐漸形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹的基礎(chǔ)上，本文主要從全球角度以及我國(guó)國(guó)內(nèi)兩方面對(duì)這兩種新型發(fā)電方式的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了討論。對(duì)新型能源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)受到了重視，但同時(shí)，對(duì)這些能源的利用也存在著成本較高、相關(guān)設(shè)施及政策不夠完善等問(wèn)題，為了確保這些資源在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能更好的發(fā)揮作用，緩解資源緊缺問(wèn)題，各個(gè)國(guó)家都應(yīng)針對(duì)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)及太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠和輔助政策，加快新型發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展。對(duì)于這兩種發(fā)電技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，相關(guān)的研究單位應(yīng)進(jìn)一步對(duì)發(fā)電過(guò)程中所應(yīng)用到的器械和技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，提升體系內(nèi)的國(guó)產(chǎn)化程度，確保新型能源在我國(guó)電力系統(tǒng)中應(yīng)用的可持續(xù)性。