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可再生能源范文1
東部地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)大范圍霧霾,時(shí)刻提醒著人們,在生態(tài)環(huán)境方面,中華民族到了“最危險(xiǎn)的時(shí)刻”。
加快可再生能源的開(kāi)發(fā)步伐是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善生態(tài)環(huán)境、推進(jìn)霧霾治理工作的有效途徑之一。
2006年可再生能源法實(shí)施后,中國(guó)的風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展迅速,無(wú)論是產(chǎn)業(yè)規(guī)模,還是裝備制造能力都在迅速成長(zhǎng)和壯大,在保障能源供給、節(jié)能減排、減緩氣候變化、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增加就業(yè)等多方面已開(kāi)始發(fā)揮積極作用。
但在快速發(fā)展過(guò)程中也面臨諸多問(wèn)題:
一是仍然存在著嚴(yán)重的限電問(wèn)題。2013年,中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)由于“棄風(fēng)限電”損失的電量高達(dá)163億千瓦時(shí)以上,約占風(fēng)電全部發(fā)電量的11%。隨著光伏電站數(shù)量的快速增加,更加劇了限電形勢(shì),不僅嚴(yán)重影響了發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也挫傷了投資者的積極性,并造成了大量綠色能源的浪費(fèi)。
二是仍然存在可再生能源規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃不協(xié)調(diào)問(wèn)題。由于可再生能源規(guī)劃與配套電網(wǎng)規(guī)劃的脫節(jié),最終造成可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)難和外送難的尷尬局面。
三是仍然存在國(guó)家補(bǔ)貼資金拖欠問(wèn)題。由于附加征收水平不能得到及時(shí)調(diào)整,2013年的國(guó)家補(bǔ)貼資金缺口仍然較大。從2006年到2012年,全國(guó)風(fēng)電項(xiàng)目及接網(wǎng)工程共需資金補(bǔ)貼570億元,而實(shí)際發(fā)放的補(bǔ)貼只有380億元。
上述問(wèn)題需要從能源發(fā)展戰(zhàn)略的高度提高認(rèn)識(shí),并系統(tǒng)地加以協(xié)調(diào)解決,推動(dòng)中國(guó)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
雖然中國(guó)實(shí)施了可再生能源法,并以法律為基礎(chǔ)出臺(tái)了一系列配套法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),形成了推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本框架,但從政策實(shí)踐來(lái)看,現(xiàn)有的可再生能源政策存在制度缺位和功能錯(cuò)位,內(nèi)容重疊和職能沖突等現(xiàn)象,需要從法規(guī)制定、制度創(chuàng)新、政策設(shè)計(jì)和機(jī)制建立等多層次整個(gè)政策框架加以完善。
繼續(xù)推進(jìn)“能源法”的制定工作。要在“能源法”中突出可再生能源產(chǎn)業(yè)的重要性和在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位,提高全社會(huì)對(duì)發(fā)展可再生能源重要性的認(rèn)識(shí),從能源基本法層面為可再生能源法的有效實(shí)施提供強(qiáng)大的法律基礎(chǔ)保證。
可再生能源范文2
(一)數(shù)據(jù)來(lái)源及說(shuō)明本文的數(shù)據(jù)來(lái)源于筆者對(duì)吉林、陜西、山東、浙江4個(gè)省份農(nóng)村地區(qū)2008年和2012年409戶農(nóng)戶的可再生能源消費(fèi)情況的跟蹤調(diào)查(如表1所示)。實(shí)地調(diào)研分別于2009年和2013年進(jìn)行,調(diào)研結(jié)合采用多階段抽樣、分層隨機(jī)抽樣的方法選取樣本省、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村和農(nóng)戶。首先,考慮地區(qū)代表性和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平,選取了山東、陜西、吉林、浙江4個(gè)省份;其次,每個(gè)地區(qū)按縣人均收入高、中、低三層各隨機(jī)抽取一個(gè)縣;然后,每個(gè)縣隨機(jī)選取了2個(gè)鄉(xiāng),每個(gè)鄉(xiāng)隨機(jī)選取2個(gè)村,每個(gè)村隨機(jī)選取12戶農(nóng)戶。第一期共調(diào)查576戶農(nóng)戶,獲得有效問(wèn)卷570份。第二期追蹤樣本480戶。由于部分農(nóng)戶對(duì)個(gè)別可再生能源消費(fèi)量的估計(jì)存在困難,兩期調(diào)研中各種可再生能源消費(fèi)量數(shù)據(jù)均被完整獲得的樣本為409戶,占追蹤樣本的85.2%。根據(jù)農(nóng)戶收入等家庭特征因素的分析發(fā)現(xiàn),跟蹤調(diào)查樣本與非有效樣本沒(méi)有顯著差異,因此,本研究中409份有效樣本具有較好的代表性。
(二)農(nóng)村可再生能源生活消費(fèi)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)根據(jù)實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù),中國(guó)農(nóng)村家庭消費(fèi)的可再生能源主要包括秸稈、薪柴、太陽(yáng)能和沼氣4種。本文在分析中將可再生能源分為傳統(tǒng)可再生能源和新型可再生能源兩大類,其中傳統(tǒng)可再生能源包括直接燃燒的秸稈和薪柴,新型可再生能源包括太陽(yáng)能和沼氣。1.中國(guó)農(nóng)村可再生能源消費(fèi)總量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),并且消費(fèi)結(jié)構(gòu)明顯變化。2008年,中國(guó)農(nóng)村可再生能源人均年消費(fèi)量為417.87千克標(biāo)準(zhǔn)煤,2012年下降為349.85千克標(biāo)準(zhǔn)煤,降幅為16.28%(如表2所示)。其中,傳統(tǒng)可再生能源的人均年消費(fèi)量從408.56千克標(biāo)準(zhǔn)煤下降為323.45千克標(biāo)準(zhǔn)煤,降幅達(dá)20.83%。雖然相比2008年,傳統(tǒng)可再生能源在可再生能源消費(fèi)中所占的比重有所下降,但其仍以92.45%的比例占據(jù)中國(guó)農(nóng)村可再生能源消費(fèi)的主體地位。傳統(tǒng)可再生能源中,農(nóng)作物秸稈和薪柴在農(nóng)村可再生能源消費(fèi)總量中占比分別為64.03%和28.43%。2.中國(guó)農(nóng)村新型可再生能源消費(fèi)發(fā)展較快,但消費(fèi)所占比例依然較低。2008年新型能源人均年消費(fèi)量?jī)H為9.31千克標(biāo)準(zhǔn)煤,2012年上升到26.41千克標(biāo)準(zhǔn)煤,增長(zhǎng)將近2倍(如表2所示)。雖然新型可再生能源發(fā)展較快,但從消費(fèi)比例看其發(fā)展程度并不高,2012年新型可再生能源人均年消費(fèi)量占當(dāng)年可再生能源人均年消費(fèi)總量的7.55%,不足傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)量的十分之一。此外,當(dāng)前中國(guó)農(nóng)村新型可再生能源種類相對(duì)單一,太陽(yáng)能占新型可再生能源消費(fèi)的絕大部分,沼氣消費(fèi)占比不足1%。3.不同地區(qū)農(nóng)村可再生能源的消費(fèi)差異較大。北方地區(qū)傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)較多,南方地區(qū)新型可再生能源發(fā)展較快。在2012年4個(gè)調(diào)研省份中,農(nóng)村可再生能源人均年消費(fèi)量最大的是吉林(615.74千克標(biāo)準(zhǔn)煤),山東(311.51千克標(biāo)準(zhǔn)煤)、陜西(268.89千克標(biāo)準(zhǔn)煤)次之,浙江最小(206.72千克標(biāo)準(zhǔn)煤),地區(qū)排序與2008年完全一致,這可能與中國(guó)北方地區(qū)冬季氣溫較低、供暖能源需求較大有關(guān)。各地區(qū)農(nóng)村可再生能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也存在較大差異,吉林、山東兩省以秸稈為主要能源(分別占可再生能源消費(fèi)量的93.97%和87.86%),陜西、浙江兩省則以薪柴消費(fèi)為主(分別占其可再生能源消費(fèi)量的79.42%和61.67%)。2012年浙江省新型可再生能源的消費(fèi)量為75.57千克標(biāo)準(zhǔn)煤,占其可再生能源消費(fèi)總量的36.56%,發(fā)展程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他3個(gè)省份,如表3所示。
(三)影響中國(guó)農(nóng)村可再生能源消費(fèi)的相關(guān)因素分析本文進(jìn)一步對(duì)可能影響中國(guó)農(nóng)村可再生能源消費(fèi)的因素做了統(tǒng)計(jì)分析,分析結(jié)果表明,農(nóng)戶可再生能源的消費(fèi)量與家庭經(jīng)濟(jì)水平、勞動(dòng)力機(jī)會(huì)成本、不可再生能源價(jià)格、作物耕種面積、到集貿(mào)市場(chǎng)的距離、家庭人口特征等因素密切相關(guān),如表4所示。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,隨著人均財(cái)產(chǎn)水平上升,農(nóng)戶家庭傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)量明顯減少,新型可再生能源消費(fèi)量顯著增加。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示,當(dāng)人均財(cái)產(chǎn)低于1萬(wàn)元時(shí),傳統(tǒng)可再生能源人均年消費(fèi)量為418.48千克標(biāo)準(zhǔn)煤,新型可再生能源消費(fèi)量為4.93千克標(biāo)準(zhǔn)煤;當(dāng)人均財(cái)產(chǎn)水平高于3萬(wàn)元時(shí),傳統(tǒng)可再生能源人均消費(fèi)量下降為230.67千克標(biāo)準(zhǔn)煤,新型可再生能源消費(fèi)量上升為43.92千克標(biāo)準(zhǔn)煤。農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力價(jià)格也可能明顯影響農(nóng)村人均可再生能源消費(fèi)。研究發(fā)現(xiàn),隨著勞動(dòng)力價(jià)格上升,農(nóng)戶家庭傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)量逐漸減少,新型可再生能源消費(fèi)量顯著增加。當(dāng)勞動(dòng)力價(jià)格低于1000元/月時(shí),傳統(tǒng)可再生能源人均年消費(fèi)量為433.70千克標(biāo)準(zhǔn)煤,新型可再生能源為6千克標(biāo)準(zhǔn)煤;當(dāng)勞動(dòng)力價(jià)格上升到2000元/月以上時(shí),傳統(tǒng)可再生能源人均年消費(fèi)下降到286.23千克標(biāo)準(zhǔn)煤,新型可再生能源人均年消費(fèi)上升到44.27千克標(biāo)準(zhǔn)煤。電能等替代能源的價(jià)格也與可再生能源的人均消費(fèi)密切相關(guān)。表4顯示,電能價(jià)格在每度0.55元以下時(shí),傳統(tǒng)可再生能源人均年消費(fèi)量為355.64千克標(biāo)準(zhǔn)煤;當(dāng)電價(jià)高于0.55元時(shí),傳統(tǒng)能源人均年消費(fèi)量上升至402.17千克標(biāo)準(zhǔn)煤。燃油價(jià)格低于7元/千克時(shí),新型能源人均年消費(fèi)量為6.88千克標(biāo)準(zhǔn)煤;當(dāng)油價(jià)超過(guò)到8.5元/千克以上時(shí),新型能源人均年消費(fèi)量提高到28.78千克標(biāo)準(zhǔn)煤。能源獲取難易程度以及家庭人口特征等因素也可能影響農(nóng)村可再生能源的消費(fèi)。表4的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,當(dāng)家庭人均農(nóng)作物面積從小于1畝增加到3畝以上時(shí),傳統(tǒng)可再生能源人均年消費(fèi)量從218.66千克標(biāo)準(zhǔn)煤上升到608.49千克標(biāo)準(zhǔn)煤,同時(shí)新型可再生能源人均年消費(fèi)量從30.55千克標(biāo)準(zhǔn)煤下降到4.22千克標(biāo)準(zhǔn)煤。傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)量隨村委到集貿(mào)市場(chǎng)距離的增加而增加。此外,家庭住家人口規(guī)模、勞動(dòng)力占家庭人口比例、戶主受教育程度、家庭成年務(wù)農(nóng)女性比例等也與可再生能源消費(fèi)存在明顯相關(guān)關(guān)系。例如,戶主受教育程度越高,人均傳統(tǒng)可再生能源的消費(fèi)量呈明顯下降趨勢(shì),而新型可再生能源的消費(fèi)量呈明顯上升趨勢(shì)。
二、模型設(shè)計(jì)與估計(jì)結(jié)果
(一)模型設(shè)計(jì)與變量選擇上述相關(guān)性分析結(jié)果表明,中國(guó)農(nóng)村家庭生活可再生能源消費(fèi)可能與農(nóng)戶家庭經(jīng)濟(jì)水平、勞動(dòng)力機(jī)會(huì)成本、獲得能源難易程度、家庭人口特征等因素有關(guān)。但是,單因素分析沒(méi)有控制其他因素的影響,無(wú)法將不同因素對(duì)農(nóng)村地區(qū)能源消費(fèi)的影響分離出來(lái)。因此,本文進(jìn)一步建立計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型,系統(tǒng)估計(jì)不同因素對(duì)中國(guó)農(nóng)村地區(qū)生活可再生能源消費(fèi)的影響。已有農(nóng)村能源消費(fèi)方面的研究大多采用單期調(diào)研數(shù)據(jù),并且僅對(duì)某一類能源的消費(fèi)展開(kāi)分析而沒(méi)有考慮到不同類型能源之間的相互替代關(guān)系。本研究基于兩期調(diào)研的面板數(shù)據(jù)展開(kāi)分析,能更有效地控制潛在的遺漏變量所導(dǎo)致的估計(jì)偏誤。另外,考慮到不同可再生能源消費(fèi)之間可能存在相互替代作用,因此,建立不同可再生能源消費(fèi)的聯(lián)立方程模型估計(jì)可以提高模型的估計(jì)效率[13]。由于現(xiàn)有的計(jì)量模型分析工具(如STATA)還難以實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)立模型方程的固定效應(yīng)估計(jì),因此本研究采用隨機(jī)效應(yīng)的聯(lián)立模型系統(tǒng)展開(kāi)估計(jì)。模型設(shè)計(jì)如下Y1it=β10+β11Eit+β12Wit+β13Pit+β14Ait+β15Zit+β16SC+ε1itY2it=β20+β21Eit+β22Wit+β23Pit+β24Ait+β25Zit+β26SC+ε2it!(1)式中,Yit為被解釋變量,表示第t期第i戶農(nóng)戶某類可再生能源的人均年消費(fèi)量,1表示傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)量(秸稈與薪柴之和),2代表新型可再生能源(太陽(yáng)能和沼氣);Eit、Wit、Pit、Ait、Zit分別代表家庭經(jīng)濟(jì)水平、勞動(dòng)力價(jià)格、不可再生能源價(jià)格、能源可獲得性、家庭人口特征等5類解釋變量;SC表示縣級(jí)地區(qū)虛變量;β表示待估計(jì)參數(shù);εit為誤差項(xiàng)。模型中解釋變量的定義及描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表5所示,其中,2012年財(cái)產(chǎn)水平、價(jià)格水平等變量利用消費(fèi)品價(jià)格指數(shù)調(diào)整為2008年的不變價(jià)。
(二)模型估計(jì)結(jié)果與分析回歸結(jié)果表明(如表6所示),家庭經(jīng)濟(jì)水平對(duì)新型可再生能源消費(fèi)的影響在1%的置信水平上顯著為正,但對(duì)傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)的影響不顯著。人均財(cái)產(chǎn)水平每提高1萬(wàn)元,新型可再生能源人均年消費(fèi)量增加0.74千克標(biāo)準(zhǔn)煤。勞動(dòng)力價(jià)格對(duì)農(nóng)戶傳統(tǒng)可再生能源和新型可再生能源消費(fèi)的影響顯著,但方向相反。模型估計(jì)結(jié)果表明,農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力價(jià)格每提高1000元/月,傳統(tǒng)可再生能源的人均年消費(fèi)量下降52.44千克標(biāo)準(zhǔn)煤,而新型可再生能源人均年消費(fèi)量上升10.82千克標(biāo)準(zhǔn)煤。電能價(jià)格對(duì)農(nóng)戶傳統(tǒng)可再生能源和新型可再生能源的消費(fèi)均產(chǎn)生顯著的正向影響,電價(jià)每提高0.1元/度,傳統(tǒng)可再生能源的人均年消費(fèi)量將增加40.54千克標(biāo)準(zhǔn)煤,新型可再生能源人均年消費(fèi)量也將增加4.50千克標(biāo)準(zhǔn)煤。燃油價(jià)格對(duì)兩類可再生能源均有正向影響,但不顯著,可能因?yàn)槿加椭饕獮樯畛鲂械慕煌üぞ咚茫c可再生能源做飯供暖的主要用途競(jìng)爭(zhēng)性不強(qiáng)。村委到最近的集貿(mào)市場(chǎng)的距離增大會(huì)顯著增加農(nóng)村居民對(duì)可再生能源的消費(fèi)量。村委到最近集貿(mào)市場(chǎng)的距離每增加1公里,農(nóng)村人均傳統(tǒng)可再生能源的人均年消費(fèi)將增加3.56千克標(biāo)準(zhǔn)煤,新型可再生能源消費(fèi)量增加0.62千克標(biāo)準(zhǔn)煤。這可能是因?yàn)殡S著農(nóng)戶離集貿(mào)市場(chǎng)距離的增加,其獲得替代性商品能源成本提高,農(nóng)戶因此將減少替代性商品能源的消費(fèi)并導(dǎo)致可再生能源消費(fèi)量的增加。家庭人口規(guī)模也會(huì)顯著影響人均農(nóng)村傳統(tǒng)可再生能源的消費(fèi)。家庭住家人口每增加1人,傳統(tǒng)生物質(zhì)能源的人均年消費(fèi)量下降57.22千克標(biāo)準(zhǔn)煤。另外,戶主的受教育水平、非農(nóng)工作經(jīng)歷、家庭中務(wù)農(nóng)女性的比例等也會(huì)對(duì)可再生能源消費(fèi)產(chǎn)生影響。例如,戶主受教育程度為小學(xué)以下的家庭,其傳統(tǒng)可再生能源消費(fèi)量顯著高于其他家庭。
三、研究結(jié)論與政策啟示
可再生能源范文3
關(guān)鍵詞:能源發(fā)電;可再生能源;投資成本
中圖分類號(hào):P754.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
能源是人類社會(huì)存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),電力能源因?yàn)槠洫?dú)特的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)人類生產(chǎn)、生活的不可或缺的元素。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外最普及、最成熟的方式是火力發(fā)電,核電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等新能源和可再生能源發(fā)電,則被視為未來(lái)發(fā)電結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,其特點(diǎn)和投資都有很大區(qū)別,了解這些,可以幫助我們更好地開(kāi)發(fā)和利用它們。
1 火力發(fā)電
現(xiàn)在世界上大部分國(guó)家,都是以火力發(fā)電為主。在我國(guó),火力發(fā)電占據(jù)的比例高。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,每年都會(huì)有燃煤電站開(kāi)工建設(shè)。其中,投資成本低并具有節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)保等特點(diǎn)的超臨界、超超臨界機(jī)組,是主要發(fā)展趨勢(shì)。
2 可再生能源發(fā)電
2.1 水力發(fā)電
在可再生能源利用中,水力發(fā)電是目前世界上最成熟、使用量最多的可再生能源發(fā)電技術(shù)。近年來(lái),我國(guó)水電發(fā)電總量,隨著用電總量的增加,也逐年提高,對(duì)于水電站的重視程度和投資力度,也逐年加大。除了利用江、河直接發(fā)電,抽水蓄能電站也是一種發(fā)展?jié)摿艽蟮乃娬尽T谖覈?guó),水力發(fā)電擁有以下主要特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì):
(1)技術(shù)成熟、穩(wěn)定,運(yùn)行成本低,效率高(對(duì)比煤電的40%,水電高達(dá)70%~80%)。
(2)資源總量豐富,但地域分布不均,用電多的中、東部比例小。
(3)與火力發(fā)電配合,水火互濟(jì),調(diào)峰靈活。
(4)潔凈發(fā)電,多方綜合利用,多方得益。
(5)受自然條件限制大,大型工程對(duì)環(huán)境、生態(tài)影響較大。
(6)對(duì)比火力發(fā)電站,一次性投資大,工期長(zhǎng),平均投資成本和配套建設(shè)差別大。
(7)大型工程具有戰(zhàn)略地位,事故后果嚴(yán)重。
(8)對(duì)比發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)水電發(fā)展迅猛,但是整體開(kāi)發(fā)率較低,發(fā)展空間大。
2.2 風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)電作為節(jié)能、安全、環(huán)保和可再生的清潔能源,已經(jīng)成為全球最具潛力能源之一,受到世界各國(guó)的關(guān)注。近年來(lái),國(guó)內(nèi)風(fēng)電發(fā)展迅猛。風(fēng)電建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化程度高,可模塊化加工和運(yùn)行,投資成本相近。隨著政府、民眾對(duì)于可再生能源的重視,眾多企業(yè)對(duì)投資風(fēng)電項(xiàng)目看好并積極行動(dòng),這在帶動(dòng)風(fēng)電裝機(jī)容量大幅度增加的同時(shí),也導(dǎo)致了眾多企業(yè)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)、一哄而上、重復(fù)或違規(guī)建設(shè)、圈地占地現(xiàn)象,在浪費(fèi)了資源的同時(shí),對(duì)于環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都帶來(lái)了不利影響。因此近期國(guó)家和地方政府,都加大了對(duì)風(fēng)電站項(xiàng)目的規(guī)范化管理。
現(xiàn)階段風(fēng)電有以下的特點(diǎn)和趨勢(shì):
(1)無(wú)污染的可再生能源,技術(shù)比較成熟,應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)。
(2)分布廣泛,總量巨大,建設(shè)周期短。
(3)小型設(shè)備簡(jiǎn)單相對(duì)造價(jià)低,對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)、地廣人稀地區(qū)應(yīng)用價(jià)值大。
(4)具有長(zhǎng)期規(guī)律性和短期隨機(jī)不可控性,必須與其他形式的能源相互配合,或具有某種蓄能裝置,增加了技術(shù)的復(fù)雜性。
(5)能量密度低,裝置龐大,設(shè)備分散,占地廣,場(chǎng)地要求較高。
(6)對(duì)比火力發(fā)電站,建設(shè)費(fèi)用高。
(7)國(guó)家政策鼓勵(lì),大容量發(fā)電基地發(fā)展突出。
2.3 太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能被稱為“能源之母”,化石能源、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等,都是由太陽(yáng)能經(jīng)過(guò)某種形式轉(zhuǎn)換而形成的。現(xiàn)在使用太陽(yáng)能發(fā)電,包括兩種類型:一種是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換元件直接發(fā)電,另外一種是通過(guò)太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)獲得能量輸入,然后轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽或者氣體,從而驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)或者發(fā)電機(jī)發(fā)電。對(duì)于這兩種形式的太陽(yáng)能發(fā)電,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展都非常迅速,裝機(jī)比例也提高很快。
太陽(yáng)能發(fā)電屬于無(wú)污染的可再生能源發(fā)電,其建設(shè)周期短,但是受地域、氣候、天氣影響大,整體發(fā)電效率較低(一般為10%~20%之間)。
2.3.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電
近年來(lái),隨著太陽(yáng)能技術(shù)和材料行業(yè)的發(fā)展,太陽(yáng)能光伏發(fā)電的材料成本不斷下降,使得裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大。例如,在2006到2008年這3年時(shí)間里,國(guó)內(nèi)的安裝量?jī)H為5萬(wàn)kW,而隨著多晶硅材料價(jià)格的迅速降低,現(xiàn)在有報(bào)道預(yù)測(cè),2020年中國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到1000萬(wàn)kW到2000萬(wàn)kW之間,是最初規(guī)劃目標(biāo)的6倍以上。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電,具有如下主要特點(diǎn):
(1)可以大規(guī)模集中供電,也可以以家庭、產(chǎn)品為單位供電,模塊化生產(chǎn)、安裝。
(2)發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng),安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。
(3)在人口密度稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū),或者宇宙探險(xiǎn)等方面,可以發(fā)揮重要作用。
(4)建設(shè)成本和發(fā)電成本遠(yuǎn)高于火電站,對(duì)比水電、風(fēng)電,現(xiàn)在安裝規(guī)模非常小。
(5)日常應(yīng)用發(fā)展迅速,如太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)能草坪燈等。
(6)近期原材料成本大幅度降低,導(dǎo)致光伏發(fā)電的成本大規(guī)模降低,但是其投資成本仍然高于火電、水電、風(fēng)電等。
2.3.2 太陽(yáng)能熱發(fā)電
而對(duì)于太陽(yáng)能熱發(fā)電,大體可以分為塔式、槽式和蝶式這3種形式。按照計(jì)算,在撒哈拉大沙漠1%的面積上,建立太陽(yáng)能熱發(fā)電廠,就可以足夠滿足整個(gè)世界的電力要求。
現(xiàn)在太陽(yáng)能槽式熱發(fā)電的成本,已經(jīng)降到0.12美元/kW·h,美國(guó)能源部打算到2015年降低聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電廠的成本到0.07~0.1美元/kW·h,到2020 年則到0.05~0.07美元/kW·h,從而可以和以化石為燃料的發(fā)電站競(jìng)爭(zhēng)。
現(xiàn)在太陽(yáng)能熱發(fā)電的建設(shè)成本,仍然較高。以槽式熱發(fā)電為例,從1985年到1991年間,美國(guó)在加州沙漠建造了9座太陽(yáng)能槽式熱發(fā)電站,其建設(shè)成本從1 號(hào)電站的近6000美元降低到9號(hào)電站的近3000美元。現(xiàn)在美國(guó)準(zhǔn)備建設(shè)的世界最大的槽式熱發(fā)電站,其裝機(jī)容量為34萬(wàn)kW,而其建設(shè)成本估計(jì)為20億美元。因材料、人工等方面的優(yōu)勢(shì),在國(guó)內(nèi)建設(shè)太陽(yáng)能熱發(fā)電的成本,要遠(yuǎn)低于美國(guó)。
現(xiàn)在,中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所,正在建設(shè)槽式熱發(fā)電的試驗(yàn)臺(tái),而在此試驗(yàn)臺(tái)上,廣州能源研究所的研究人員提出了新的結(jié)構(gòu)設(shè)想,據(jù)初步統(tǒng)計(jì),可以將熱發(fā)電的建設(shè)成本控制在1萬(wàn)元/kW 左右,優(yōu)勢(shì)非常明顯。
太陽(yáng)能熱發(fā)電的特點(diǎn)如下:
(1)現(xiàn)在大規(guī)模推廣使用的槽式熱發(fā)電,以集中模塊式大規(guī)模運(yùn)行為主。
(2)太陽(yáng)能熱發(fā)電廠的峰值產(chǎn)出時(shí)間,與用電高峰時(shí)段一致,可作為基本負(fù)荷或者間歇發(fā)電的選擇;同時(shí)太陽(yáng)光照射一般也是可以預(yù)測(cè)和可靠的。
(3)太陽(yáng)能電廠是可以完全以標(biāo)準(zhǔn)模塊和日常材料建成,具有大約30~40 年的使用壽命。而且大部分太陽(yáng)能區(qū)域材料,是可以循環(huán)利用的。
(4)太陽(yáng)能熱發(fā)電廠最好位置是陸地,可在很少被利用到區(qū)域,例如沙漠等地。
(5)太陽(yáng)能熱發(fā)電廠可以設(shè)計(jì)為單獨(dú)一種太陽(yáng)能或者混合能源運(yùn)行,例如風(fēng)能可以在峰值時(shí)段使用太陽(yáng)能發(fā)電。
(6)熱發(fā)電的核心部件,掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家,例如蝶式熱發(fā)電使用的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī),槽式熱發(fā)電的真空管接收器等。
3 核電
核能雖然不屬于可再生能源,但是也屬于清潔能源,是一種國(guó)家鼓勵(lì)的新能源發(fā)電形式。而我國(guó)的核電發(fā)電量,在總發(fā)電量中占據(jù)的比重還不到2%,對(duì)比而言,其發(fā)展空間巨大。
總結(jié)核電具有以下主要特點(diǎn):
(1)運(yùn)行費(fèi)用低,發(fā)電無(wú)污染。
(2)建造要求嚴(yán)格,安全標(biāo)準(zhǔn)高,安全性能好。
(3)能量密度高,受自然條件、地理位置限制小。
(4)我國(guó)的火電、水電資源蘊(yùn)藏豐富地區(qū)與用電多地區(qū)脫節(jié),核電可以有效彌補(bǔ)這方面的缺陷,節(jié)約電力運(yùn)輸消耗。
(5)核電站具有戰(zhàn)略地位,事故后果嚴(yán)重,操作、管理、燃料后續(xù)處理要求高。
可再生能源范文4
金融危機(jī)以來(lái),有些人對(duì)可再生能源的發(fā)展提出了質(zhì)疑,可再生能源在發(fā)展過(guò)程中也確實(shí)遇到了一些問(wèn)題,如成本過(guò)高、產(chǎn)能過(guò)剩等問(wèn)題。但總體情況看,可再生能源的發(fā)展還是比較穩(wěn)健的、健康的。
太陽(yáng)能光伏是我國(guó)可再生能源的主力,是國(guó)內(nèi)消耗比較少的能源,也是出國(guó)量最大的,現(xiàn)在想訂購(gòu)太陽(yáng)能電池板都已經(jīng)很不容易了,已經(jīng)定到了明年下半年。光伏發(fā)電爭(zhēng)論較多的還是電價(jià)的問(wèn)題,是否合理,要看投標(biāo)的企業(yè)和單位,他們主要看做這個(gè)項(xiàng)目的盈利與否。
硅材料是太陽(yáng)能光伏發(fā)電的重要材料,在金融危機(jī)前是一種暴利的狀態(tài),但現(xiàn)在原材料的價(jià)格開(kāi)始降低,這樣對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電的開(kāi)展是有好處的。今年要達(dá)到3.5到4萬(wàn)硅材料的需求,基本上滿足了國(guó)內(nèi)的需求。可再生能源的開(kāi)發(fā)要使企業(yè)有積極性,而不要一哄而上。我不主張電價(jià)過(guò)低,若太能能電價(jià)過(guò)低,企業(yè)沒(méi)有盈利,它的發(fā)展就不可能進(jìn)入良性循環(huán)。
海上風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)在也在搞,已經(jīng)進(jìn)入特許權(quán)的招標(biāo)階段。我個(gè)人認(rèn)為海上風(fēng)力發(fā)電有一定的風(fēng)險(xiǎn),有點(diǎn)操之過(guò)急。在缺少經(jīng)驗(yàn)、缺乏實(shí)驗(yàn)的情況下,要充分考慮設(shè)施對(duì)海洋這種特殊環(huán)境的適應(yīng)性。應(yīng)該進(jìn)行分步驟的小規(guī)模的試驗(yàn),待技術(shù)成熟了再推廣。還有就是成本問(wèn)題,成本太高,就會(huì)得不償失。
沼氣國(guó)家很重視,每年投入20多個(gè)億,最初是發(fā)展戶用,現(xiàn)在改為發(fā)展集體使用。農(nóng)村勞動(dòng)力的流失和養(yǎng)殖的變化,使戶用沼氣面臨問(wèn)題。集體方向發(fā)展也有資金、設(shè)施、服務(wù)、成本等新問(wèn)題。
可再生能源范文5
從人類社會(huì)發(fā)展歷史來(lái)看,到目前為止,人類所依賴的主導(dǎo)能源經(jīng)歷了從可再生能源(以薪柴為主)向煤炭替換,然后又向石油、天然氣替換的三個(gè)階段。一般而言,可再生能源包括多種能源產(chǎn)品,如水力、風(fēng)能、太陽(yáng)能(熱和光電)、生物質(zhì)能、潮汐和地?zé)岬龋侨祟惱米钤缫彩抢脮r(shí)間最長(zhǎng)的能源。“鉆木取火”使人類先祖擺脫了“茹毛飲血”的蒙頓,開(kāi)啟了人類的文明。在隨后漫長(zhǎng)的歲月里,人類砍柴、燒灶煮飯、燒柴取暖,成為人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)存在和發(fā)展所賴以為生的主導(dǎo)能源,維持了人類社會(huì)幾千年的農(nóng)業(yè)文明。人們借“風(fēng)”、漂洋過(guò)海,擴(kuò)大了世界交流;太陽(yáng)光更是孕育了萬(wàn)物眾生;“水”車也早已用在了我國(guó)農(nóng)田灌溉和早期的英國(guó)紡織業(yè)。在化石能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用前的漫長(zhǎng)歲月中,可再生能源一直是絕對(duì)的主導(dǎo)能源。
隨著第一次產(chǎn)業(yè)革命的興起,世界開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)化為主導(dǎo)的社會(huì)。在工業(yè)大生產(chǎn)條件下,傳統(tǒng)利用方式上的森林能源無(wú)論是在能量密集度,還是熱值上都難以適應(yīng)工業(yè)大生產(chǎn)所需要的能量要求。與傳統(tǒng)利用方式上的森林能源相比,常規(guī)化石能源能夠大規(guī)模開(kāi)采和集中供應(yīng),其價(jià)格也相對(duì)低廉,能夠更有效地支撐工業(yè)大生產(chǎn)以及與之相伴生的現(xiàn)代消費(fèi)方式。除了一些水電項(xiàng)目得以發(fā)展外,絕大部分可再生能源逐漸失去競(jìng)爭(zhēng)力,常規(guī)化石能源開(kāi)始替代可再生能源,成為人類社會(huì)生產(chǎn)、生活的主導(dǎo)能源。
當(dāng)前,常規(guī)化石能源正日益耗竭,刺激其價(jià)格不斷攀升;常規(guī)化石能源的利用還給自然環(huán)境帶來(lái)越來(lái)越大的壓力。在這種情況下,許多國(guó)家已經(jīng)或開(kāi)始制訂其新的能源發(fā)展戰(zhàn)略,以可再生能源(包括森林能源)來(lái)替代常規(guī)化石能源是其中的重要內(nèi)容。我國(guó)也于2005年2月通過(guò)《中華人民共和國(guó)可再生能源法》,并且制定了《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,對(duì)可再生能源發(fā)展提出了具體目標(biāo)。可再生能源這個(gè)伴隨人類社會(huì)漫長(zhǎng)發(fā)展歷程的傳統(tǒng)能源,又?jǐn)[上世界當(dāng)前和未來(lái)能源發(fā)展的重要議程,被賦予了新的歷史使命。
發(fā)展可再生能源的意義
可再生能源的資源潛力是非常巨大的,僅據(jù)太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能和生物質(zhì)能粗略估計(jì),在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)水平下,一年可以獲得的資源量即達(dá)87億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,完全可以滿足人類社會(huì)的需要。據(jù)聯(lián)合國(guó)發(fā)展計(jì)劃署等國(guó)際機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到本世紀(jì)下半葉,可再生能源將逐漸取代傳統(tǒng)化石能源而占據(jù)主導(dǎo)地位。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展速度的加快,能源需求正逐年增加。到2020年我國(guó)要全面建成小康社會(huì),實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)比2000年翻兩番的戰(zhàn)略目標(biāo),即使在充分考慮技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、采取多種政策措施實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能的前提下,能源需求量也將達(dá)到25億-33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,我國(guó)面臨能源緊張與儲(chǔ)量不足的壓力。因此,發(fā)展可再生能源,實(shí)現(xiàn)可再生能源的永續(xù)利用將會(huì)全面提高我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支撐能力。其意義在于:
一是我國(guó)緩解資源瓶頸性約束的根本出路。預(yù)計(jì)2050年我國(guó)能源需求也將超過(guò)50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,而國(guó)內(nèi)常規(guī)化石能源的供應(yīng)能力只有30億左右噸標(biāo)準(zhǔn)煤,能源供需矛盾缺口達(dá)20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。由于石油的進(jìn)口依存度將超過(guò)50%,能源供應(yīng)安全也將面臨極大的挑戰(zhàn)。而我國(guó)可再生能源不僅資源儲(chǔ)量豐富,而且大多屬于低碳或非碳能源,具有可再生性,開(kāi)發(fā)利用可再生能源是緩解我國(guó)資源瓶頸性約束、保障能源安全的必由之路。
二是我國(guó)減少環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境的重要途徑。我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的70%來(lái)自煤炭,而煤炭燃燒所產(chǎn)生的粉塵、SO2、NOx等污染物又占到其總量的70%~90%,造成了嚴(yán)重的大氣污染。大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失已相當(dāng)于GDP的2%~3%,每年超過(guò)1000億元;化石燃料消費(fèi)形成的CO2排放,還是造成全球氣候變暖的主要原因。相比之下,可再生能源對(duì)環(huán)境的污染要小得多。水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能等幾乎沒(méi)有污染物的排放。生物質(zhì)能利用不會(huì)增加大氣中的碳排放量,粉塵、SO2、NOx等地方和區(qū)域大氣污染物的排放也很少。沼氣不但可以解決農(nóng)村能源短缺,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,而且可以減少農(nóng)藥、化肥的污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。因此,開(kāi)發(fā)利用可再生能源是從根本上解決地方、區(qū)域和全球大氣環(huán)境污染問(wèn)題,改善生態(tài)環(huán)境的必然選擇。
三是為我國(guó)解決“三農(nóng)”問(wèn)題提供了新的思路。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提高、農(nóng)村的全面發(fā)展以及農(nóng)民的增收一直是我國(guó)在“三農(nóng)”領(lǐng)域高度關(guān)注的問(wèn)題。近些年來(lái),農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展愈來(lái)愈受到資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化的制約。發(fā)展可再生能源將成為促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村進(jìn)步和環(huán)境改善的有效手段。首先,開(kāi)發(fā)和利用再生能源是解決農(nóng)村基本用電和基本用能的重要途徑。例如,利用小型光伏發(fā)電系統(tǒng)以及離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)供電是解決常規(guī)電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)用電問(wèn)題的主要方式。農(nóng)村被動(dòng)式太陽(yáng)房、沼氣池等成為解決農(nóng)村生活用能的重要手段。其次,在農(nóng)村地區(qū)發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),積極推廣能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合的農(nóng)村可再生能源綜合利用模式,是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、增加農(nóng)民收入、創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)、保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的有效途徑。
四是實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略選擇。我國(guó)西部地區(qū)不僅常規(guī)能源資源豐富,而且可再生能源資源如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)岬纫卜浅XS富。有效挖掘西部地區(qū)的資源優(yōu)勢(shì),發(fā)展可再生能源將成為西部大開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略性途徑。它不僅可以緩解西部邊遠(yuǎn)地區(qū)能源短缺,而且還將改變西部地區(qū)的傳統(tǒng)能源消費(fèi)模式和生活習(xí)慣,改善生態(tài)環(huán)境,提高生活質(zhì)量,促進(jìn)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的全面發(fā)展。
五是有利于我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建立資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種最大限度地利用資源和保護(hù)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。它以低消耗、低排放、高效率為主要目標(biāo),實(shí)現(xiàn)資源的多次合理利用和對(duì)環(huán)境的有效保護(hù),成為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和環(huán)境友好型社會(huì)的根本途徑。可再生能源是資源消耗和廢物排放非常少的清潔能源,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)這種“資源獲取――生產(chǎn)――消費(fèi)――再生”的生態(tài)學(xué)規(guī)律,因此,建立以可再生能源為資源載體的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式以發(fā)展可持續(xù)能源體系,將是我國(guó)未來(lái)在“經(jīng)濟(jì)和環(huán)境”雙重約束下的最佳選擇。
六是有助于提高我國(guó)的國(guó)際能源地位和綜合競(jìng)爭(zhēng)力。一方面,我國(guó)能源總量的資源稟賦在國(guó)際上位居前列,但是能源的人均資源稟賦卻不占優(yōu)勢(shì)。另一方面,我國(guó)是CO2排放的大國(guó),隨著發(fā)達(dá)國(guó)家減排承諾的履行,我國(guó)在未來(lái)國(guó)際談判中也將會(huì)面臨更大壓力。加入世貿(mào)組織后,我國(guó)在產(chǎn)業(yè)鏈低端的出口產(chǎn)品仍占較高比例。同時(shí),盡管國(guó)際關(guān)稅壁壘逐步降低,但包括產(chǎn)品能效和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)識(shí)、廢棄物回收、包裝等“綠色壁壘”的非關(guān)稅壁壘日益凸顯。這些都嚴(yán)重影響了我國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。發(fā)展可再生能源,將有力提高我國(guó)的總體能源效率、降低能源消費(fèi)強(qiáng)度和出口產(chǎn)品成本,確立我國(guó)的能源國(guó)際地位,對(duì)全面提升我國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力更具有重要的戰(zhàn)略意義。
把握可再生能源發(fā)展的時(shí)代特征
可再生能源盡管具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的意義,但是,可再生能源的現(xiàn)代化利用是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),要再次變成世界主導(dǎo)能源,還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。
目前,我國(guó)理論界和實(shí)踐界對(duì)發(fā)展可再生能源出現(xiàn)了一定程度的混亂。在這個(gè)過(guò)程中,我們既要反對(duì)常規(guī)化石能源主導(dǎo)的慣性思維,對(duì)可再生能源的發(fā)展持簡(jiǎn)單否定的態(tài)度;又要反對(duì)盲目樂(lè)觀,認(rèn)為可再生能源會(huì)輕易地、一勞永逸地解決人類社會(huì)發(fā)展所面臨的能源問(wèn)題,更不能借“吹捧”可再生能源之名行獲取某種特殊政策之實(shí)。從歷史與邏輯相統(tǒng)一來(lái)看,可再生能源利用經(jīng)歷了一個(gè)否定之否定的過(guò)程,這意味著當(dāng)前和未來(lái)的可再生能源發(fā)展會(huì)展現(xiàn)鮮明的時(shí)代特征,我們要科學(xué)、理性地認(rèn)識(shí)和發(fā)展可再生能源。
可再生能源范文6
關(guān)鍵詞 邊防海島;可再生能源;智能微電網(wǎng)
中圖分類號(hào):F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)14-0113-02
隨著化石能源日趨枯竭,當(dāng)今世界范圍內(nèi)對(duì)節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展有了更加理智和長(zhǎng)遠(yuǎn)的認(rèn)識(shí),世界各國(guó)無(wú)不大力強(qiáng)調(diào)發(fā)展新能源技術(shù),特別是取之不盡,用之不竭的太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生資源的高新技術(shù)利用。
我國(guó)邊防海岸線漫長(zhǎng),有大量的邊防海島,長(zhǎng)期以來(lái)解決這些邊防部隊(duì)的供電問(wèn)題,一直是總后基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)工作之一。采用傳統(tǒng)柴油或汽油發(fā)電機(jī)組定時(shí)供電,不但成本較高,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定污染,油料的保障及時(shí)也是不容忽視的問(wèn)題。隨著可再生能源的快速發(fā)展和微電網(wǎng)技術(shù)日漸成熟,在邊防海島有效利用豐富的太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生資源實(shí)現(xiàn)邊防海島的能源自給成為可能。在此背景下,制定和選擇合理、高效的可再生能源應(yīng)用計(jì)劃成為重要的研究方向。
1 傳統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
針對(duì)邊防海島自身特點(diǎn),在原有柴油發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上,增加光伏發(fā)電系統(tǒng),共同承擔(dān)發(fā)電任務(wù)。當(dāng)有太陽(yáng)時(shí),逆變器將光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的直流電逆變成正弦交流電,產(chǎn)生電流直接供給交流負(fù)載;在沒(méi)有太陽(yáng)時(shí),負(fù)載用電全部由柴油機(jī)組
供給。
在光伏陣列中安裝智能匯流箱和光伏巡檢系統(tǒng)。智能匯流箱可以檢測(cè)到接入?yún)R流箱內(nèi)的每一串光伏電池組串的電壓、電流,并可以根據(jù)電壓、電流參數(shù)對(duì)該電池組串狀態(tài)進(jìn)行智能判斷,當(dāng)出現(xiàn)短路故障等異常時(shí)自動(dòng)切斷該組串;當(dāng)故障消失后自動(dòng)恢復(fù)該組串的連接。
光伏巡檢系統(tǒng)則是基于對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)安全的考慮,通過(guò)智能匯流箱采集每串電池板的工作狀態(tài),再將采集信號(hào)匯總,傳送給上位機(jī)。當(dāng)一塊太陽(yáng)能電池板出現(xiàn)故障時(shí),信號(hào)采集器自動(dòng)檢測(cè)出故障板所處位置,并將信息傳送給上位機(jī),上位機(jī)將錯(cuò)誤信息顯示在其監(jiān)視器上。檢修人員可根據(jù)上位機(jī)顯示的信息,直接檢修或更換故障電池板。另該系統(tǒng)具備的控制作用可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)故障太陽(yáng)能電池板實(shí)時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)功能,可對(duì)故障太陽(yáng)能電池板進(jìn)行處理,增強(qiáng)了光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。
該種對(duì)可再生能源的應(yīng)用方式適用于在傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加少量設(shè)備,并配套監(jiān)控系統(tǒng),相對(duì)成本較低。缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度較低,沒(méi)有從根本上解決邊防海島可再生能源供電問(wèn)題。結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
2 智能控制光伏發(fā)電系統(tǒng)
在傳統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加智能控制柜和自發(fā)電系統(tǒng),提升監(jiān)控軟件的管理功能,在充分分析光伏發(fā)電出力特性的基礎(chǔ)上,增加了自動(dòng)裝卸載功能。該系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控,對(duì)本地負(fù)載進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并對(duì)短期負(fù)載的變化進(jìn)行預(yù)測(cè),通過(guò)實(shí)時(shí)控制光伏發(fā)電功率,使當(dāng)前光伏發(fā)電功率與負(fù)載相匹配,從而保證光伏發(fā)電以比較穩(wěn)定的功率供電,從而保證電網(wǎng)的安全。自發(fā)電系統(tǒng)軟件界面如圖2所示。
該系統(tǒng)還具有自動(dòng)故障排除功能,在發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí),對(duì)于一些小故障可以自動(dòng)下達(dá)指令控制智能匯流箱切斷該部分電路,確保光伏發(fā)電系統(tǒng)整體運(yùn)行不受影響。該系統(tǒng)除根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整限制光伏發(fā)電最大功率外,還可取消自動(dòng)控制狀態(tài),人工手動(dòng)對(duì)光伏發(fā)電功率進(jìn)行限制,開(kāi)啟或關(guān)閉部分光伏發(fā)電機(jī)組。該種方式實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的半自治運(yùn)行,具備故障自恢復(fù)功能,提高了自動(dòng)化、智能化水平。缺點(diǎn)是沒(méi)有解決可再生能源最大化利用的問(wèn)題,在限功率運(yùn)行狀態(tài)下浪費(fèi)了部分電能。
3 可再生能源智能微電網(wǎng)系統(tǒng)
可再生能源智能微電網(wǎng)系統(tǒng)是集能源、負(fù)荷、能量管理系統(tǒng)為一體的獨(dú)立微型智能發(fā)電配電系統(tǒng),結(jié)構(gòu)如圖3所示。將太陽(yáng)能、風(fēng)能作為微電網(wǎng)內(nèi)的分布式電源,組建儲(chǔ)能系統(tǒng),在微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的管理下自動(dòng)運(yùn)行。
能量管理系統(tǒng)包括在線實(shí)時(shí)控制、發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和供電可靠性管理等。可以實(shí)時(shí)獲取微電網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù),此外能量管理系統(tǒng)采用模擬人工智能,可替代操作人員控制整個(gè)微電網(wǎng)內(nèi)的智能匯流箱、智能并網(wǎng)控制柜、并網(wǎng)逆變器、儲(chǔ)能逆變器;并及時(shí)進(jìn)行發(fā)電預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè),做到知己知彼,可以根據(jù)發(fā)電趨勢(shì)及儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀況決定電能調(diào)度策略,實(shí)現(xiàn)自治運(yùn)行、無(wú)人值守。
采用可再生能源智能微電網(wǎng)系統(tǒng),自動(dòng)化、智能化程度大大提高,對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的依賴大大降低,并消除了光伏發(fā)電浪費(fèi)現(xiàn)象,可再生能源利用率得到有效提高。
4 結(jié)論
綜上所述,上述三種可再生能源應(yīng)用方式具備各自的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)比如下。
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