清洁能源发电技术及市场现状研究

清洁能源发电技术及市场现状研究

郝卓航

中国电子科技集团公司第二十八研究所江苏省南京市210000

摘要：我国随着风能、太阳能等发电技术的快速发展，以新能源技术与信息技术深度融合为特征的新能源利用系统，即能源互联网，已成为解决能源与环境问题的重要途径之一。全球能源互联网的本质是“特高压电网+智能电网+清洁能源”，加快清洁能源的开发利用是其发展的基础。从世界的范围来看，近年来清洁能源特别是风电、光伏、水电等发展迅速，带动了整个国内新能源产业进入快速发展时期，也越来越多的人将目光转向清洁能源发电市场。

关键词：清洁能源；发电技术；发展现状；

跟随着环境污染和能源紧缺的现象日益严重,全球各地越来越重视清洁能源的发展,尤其风电、光电、水电发展近几年来十分迅速。

一、风能发电技术以及市场现状探究

1.风力发电的特征。风电发电技术是清洁能源发电技术的重要组成部分，它一般是借助风来达到发电目的的。该项机组是由两种结构组建而成的，分别是风轮机以及发电机。操作原理表现为：受气流产生的作用力，浆液随之形成一定的动力，然后风能转变成机械能，最后借助发动机的作用力对机械能加以转换，实现相应的动能。其中，风力发电效率的提高和发电区域的风速有着密切的联系，有的情况下，风速会增加。风电发电包含了离网型小型分散风力发电设备以及并网型大型风力发电装置，第一种的功率比较弱，应用区域大，在家庭或者偏远区域内经常应用这一种小型的设备，而第二种正好相反，它的功率是比较大的。

2.国内国外的风电市场发展现状分析。从我国发展情况来看，包含了诸多丰富的风能资源，特别是在最近一段时间内，风电发展的速度超乎了人们的想象，最具发表性的领域为内蒙古以及甘肃等区域。在2015的时候，我国风电装机量得到了一定的创新，全国增设了很多万台风电机组，这些机组的容量非常大，增长速度快。根据相关数据得出，中国风电发电数据几乎超过了1534亿kWh，大约占据全部发电数量的2.8%，超出了核电，逐渐发展成为我国的第三大电力能源。

3.世界风电市场发展现状。近几年，欧洲市场发展速度比较的快，大部分新增总装机容量几乎都是丑欧洲市场引进的。其次，我国、韩国等组成亚洲市场，大约占据9%。英国海上发展较快的基本原因来源于两个方面，第一，是因为英国周围靠近海岸，海岸线诸多，风力资源非常的丰富。第二，则是因为英国的工业多，本身具备健全的海上风电供应链体系，能够从一定程度上推动英国海上风电工作的开展。在运行过程中，通过比较海上风电和陆上风电得出，海上风电的成本输出多，并且吊装相对而言较为复杂化，因此，海上风电面临的首要问题便是怎样有效的减少成本输出。基于相关研究工作得出，未来伴随着技术的不断改进和完善，海上风电成本将会持续的呈现出下降状态。

二、太阳能发电技术以及市场运行情况的分析

1.太阳能发电技术自身具备特征。从具体现状来分析，太阳能发电技术主要包含了两种类型，分别是太阳能光伏发电以及太阳能热发电，其中，前者包含了并网和非并网。针对于发电站实际运行情况可以看出，在相对偏僻的区域内通常应用非并网型电站，不过在供电过程中，需要和蓄电池相互结合到一起。而并网光伏发电系统则是指太阳能组件产生一定的直电流，流经并网逆变器随之转换成交流电，这一交流电类型和电网基本需求相符合，本身可以直接进入到公共电网内。在太阳能光伏发电期间，太阳能电池是最为重要的一部分，目前阶段，太阳能电池主要包含了多晶硅以及单晶硅。所谓光热发电主要是指借助太阳能的作用，将能量集合到一起，借助传热功能来转换太阳能，随后根据热力循环达到电能转换的目的。由于聚光方式有着一定的不同之处，因此，可以将光热发电技术划分成塔式以及槽式。现阶段，这两种类型都已经达到了商业化运行趋势。

2.太阳能发电市场的发展现状。我国拥有极为丰富的太阳能利用条件。在这其中，光热发电装机容量的整体存储量较大，几乎是全国发电装机总量的二倍左右。不过，和相对完善的光伏发电技术相比较来看，光热发电的时间较晚一些，相关技术也在不断探索和创新。现阶段，我国正在大力建设和开发诸多的商业化光热发电项目，发展的数量非常多，从中得出，光热发电在我国逐渐迈入了快速发展的使其。在国内光热发电系统运行期间，除了太阳能热发电一期项目顺利开展以外，剩下的项目则是示范试验类型的项目，本身并不符合并网发电的规范需求。所以，在未来，光热发电的发展潜力是巨大的。

三、目前水力发电技术和市场运行的情况分析

1.分析发电技术的主要特点，在实际运行过程中，水力发电是结合河流或者是湖泊等地势比较高的水流朝地处运行，当然还需要将其中可以结合的势能用水轮机直接代替为动能，之后要以水轮机当做原动力，以此带动发电机电能；其次要根据变电或者是输配电等电力等这些设备运输到用户中，主要是根据水源的特点，并且水电站还可以大致上分为常规水电站以及抽水蓄能电站。第一，常规性电站就是贴合人们的实际情况，同时也是经常应用到的水电站，或者是结合河流等多种实际用电，把其划分为枯水期以及丰水期；相对而言，抽水蓄能电站就是可以结合电力发电负荷低谷到下游水库所运输电的一种水电站，这是因为该电站的有着特殊特点，所以就需要将其直接调整为调频的方式之一，同时这个也是可以规避事故等辅助服务的电源方式之一，以此可以提高对系统的利用率。

2.分析当前国内水力发电技术市场的运行现状。对于水电装机而言，容量已经达到了30GW，并且在世界上已经排列第一，其占到全球水电装机容量的一半以上。由此可见，装机总量和新型装机总量相比较而言，水电还是在不断增加，而且也是排列世界第一。首先，我国的水电站在运行上已经有了一段时间，和其他清洁能源相比较的话，水电也是成熟比较早的发电技术，它主要是以电量为准，在我国中就直接开发了有关水电资源占到世界的百分比，在表面上，相对而言水电比较丰富，然而在地理资源布置上还是存在很大的问题。特别是从区域上看出来，水电资源还是大量集中在经济比较落后的范围内。另外一方面，可能因为水电资源布置集中的原因，这个时候需要发挥出水电的最大效益，从而为其提供便利的条件。可见，在以后的发展过程中，中国还需要加强管理，不断发展对水电资源的力度，其内容是在西南地区范围内，需要奠定好一定的基础，最后要不断提升对电能的建设，以此可以为后期的电网调峰和能源的再生运行提供比较好的支撑力。目前，基于世界区域内可再生资源的快速发展，需要将储能和再生能源相互结合到一起，以此发挥出良好的效果。水能在该项环节中有着较强的作用。从实际情况看出，水电可以为世界电网系统提供诸多的电力蓄能，借助可再生资源来相互协调和优化的事件越来越多。

四、生物质发电技术及市场现状研究

我国的生物质发电起步较晚,我国生物质及垃圾发电装机容量逐年增加,由2008年的4.8GW增加至2014年的9.8GW,年均复合增长率达9.33%,步入快速发展期。截至2017年底,我国生物质发电并网装机总容量为1031万kW,其中,农林生物质直燃发电并网装机容量约530万kW,垃圾焚烧发电并网装机容量约为468万kW,两者占比在97%以上,还有少量沼气发电、污泥发电和生物质气化发电项目。我国的生物发电总装机容量已位居世界第二位,仅次于美国。从全球范围来看,生物质发电仍然处于快速发展的阶段。

总之，加强各类清洁能源、储能设备和传统化石能源之间的协调调度,形成相互补充、相互连接的网络结构,进而提高清洁能源供电稳定性与可靠性。

参考文献：

［1］刘宏宇.清洁能源发电技术及市场现状分析．2017.

［2］廖康.浅谈清洁能源发电技术及市场现状研究.2017.