淺析清潔能源的利用

劉紅麗

摘 要：風力發電、光伏發電等清潔環保的新型能源是世界未來能源的主要發展方向。我國在清潔能源的研發與應用方面起步較晚，雖然近些年取得了較大發展，但在實際應用環節還存在很多問題。文章圍繞清潔能源利用問題進行探討，首先介紹了我國清潔能源應有情況及存在問題，然后有針對性地提出改進措施，希望可以對我國能源企業更好地開展工作提供一些參考。

關鍵詞：清潔能源；風電；光伏；存在問題；措施

引言

現代社會人類日常生產、生活活動對于資源的需求是極為龐大的。隨著資源儲量的迅速下降，資源緊張問題日益顯著，已經成為世界各國都要面對并必須予以解決的嚴峻問題。值得慶幸的是，在科學技術高度發展的推動下，多種清潔、環保、無污染的新型能源相繼出現，為人類社會實現健康、可持續發展提供了有力支持。以風力發電、太陽能光伏發電等為代表的清潔能源受到了各國的高度重視，短短時間內就實現了突飛猛進的巨大發展。清潔能源的推廣應用，降低了環境保護壓力，為人類生產用能提供了長久穩定的來源，是未來能源發展的主要趨勢。由于清潔能源出現的時間還比較短，許多地方還不完善，在實際使用過程還存在許多問題，地方盲目上馬清潔能源項目造成資金、資源的浪費事件時有發生。清潔能源的優勢不僅僅在于儲量巨大，供應穩定持續，更要在其項目建設過程中，在清潔能源的生產、利用過程中盡可能降低能耗，避免對環境產生負面作用，節約資金，從而確保項目本身的環保特性得以充分發揮。清潔能源項目投資巨大，建設周期較長，其運營過程過程中的維護和管理費用較高，如果項目管理不善，不僅不會取到節能減排的效果，還可能導致更大的資源浪費。就清潔能源目前使用情況進行深入研究，針對存在問題制定改進措施，科學規劃建設，統籌管理運營，是我國當前能源行業和相關管理部門的重要任務。

1 清潔能源應用情況分析

清潔能源出現的時間并不長，盡管技術層面日趨成熟，但在運營管理方面與實際要求間還存在很大差距，有許多實際問題亟待解決。比如風電、光伏發電的波動性、風電、光伏發電入網對整個電網系統供電質量、安全穩定性乃至無功補償和電壓控制等都有著較大影響。同時，風電、光電入網會使得原本就非常繁瑣的電網運行調度進一步復雜化，并對電網電量平衡造成影響，需要主動加以調節。這些問題的存在，都妨礙了清潔能源的大面積推廣應用，不利于其健康發展。

1.1 風力發電的應用情況和存在問題分析

風力發電的形式就電網結構角度而言，主要有并網發電和離網發電兩種。當前我國并網風力發電技術尚處于試點研究階段，尚不能投入正常使用。從世界角度來看，并網發電技術相對成熟的國家或地區有美國和北歐。風力發電并網難度很大，除了要求電流具備正弦波交流50HZ外，在電壓和功率方面也有明確要求。我國風力發電主要為離網發電，多建于偏遠地區，國家電網覆蓋不到的地方，常用于以下幾個方面：

（1）單一家庭供電。主要使用小型風力發電機為住宅內的家用蓄電池充電。

（2）邊遠地區供電。邊遠地區電網覆蓋率低，為保障必要的電力供應，在適合的地方設置小型無人值守風力發電機。這種發電形式下，風力發電機往往與蓄電池相連，或者與光電池或柴油發電機等其它電源聯機，為海上導航和遠距離通信等野外專用設備或偏遠村落、小型電網等供電。

（3）給水加熱。將風力發電機與浸沒式加熱器或電輻射加熱器相連，加熱供水，技術相對簡單，所以應用較多，主要為私人住宅提供服務。

離網發電的最常見形式是將風力發電機和蓄電池連接，將風能轉為電能儲存在蓄電池中，然后再投入使用。離網發電機轉子直徑一般不大于5米，額定功率控制在1千瓦以內。和我國傳統發電形式——火力發電相比，風力發電具有如下優點：一是裝機容量變化范圍大，可根據實際需求設置不同規模的裝機容量，適用范圍廣。二是風力發電屬于環境友好型能源，其使用過程中對自然環境不造成壓力。三是資金需求低，風機數量多的情況下可以分批建設。四是項目建設周期短，萬瓦級風電場一年以內即可建設完成。

1.2 太陽能光伏的應用情況和存在問題分析

太陽能光伏發電是我國新型清潔能源的另外一種主要形式，其并網形式有分布式和集中式兩種。前者可以設置在建筑屋頂，對土地需求不大，便于安裝，規模靈活，適合城市等建筑密集、空間有限的區域，主要有光伏建筑一體化等表現形式。后者建設規模較大，對土地需求量大，一般建在荒漠無人地區，作為大電源直接向高壓電網送電。并網發電是目前太陽能發電的主要趨勢，和離網發電相比，太陽能并網發電具有如下特點：一是由于太陽能并網發電需要大面積土地，所以并網發電設施一般都建立在無人荒漠地帶，降低了對耕地的占有，并提高了土地利用效率。此外，并網設備中的光伏板在地表形成大面積陰影，適合種植喜陰植物，利于土地水土保持。二是并網系統可以采用分步的方式進行建設或拆除，有利于應對惡劣天氣或自然災害帶來的風險。

2 進一步提高清潔能源開發利用水平的工作重點

2.1 在水力發電方面

我國南方地區水利資源豐富，是水利發電項目的主要實施地區。水力發電在南方電網中占據比例最大，其開發建設目前已經趨于飽和。我國水力發電技術已經完全成熟，繼續開發潛力不大。鑒于水電并網后對電網的影響較大的實際情況，水電利用的工作重點應集中在運營管理方面。

2.2 在風力發電方面

我國國土面積廣大，橫跨多個氣候帶，風力資源極為豐富。隨著風力發電的不斷完善，風電并網已經成為我國電力事業發展過程中的一個必然趨勢。一年四季，風力發電和水力發電恰好可以互相支撐，彌補彼此在穩定性和連續性上的不足。在我國發展清潔可再生能源的政策大環境下，構建風電和水電相結合的電力供應體系，能夠在很大程度上緩解我國能源緊張的問題。

2.3 在其他能源形式方面

我國核能發電開發規模較大，其余形式尚處于剛剛起步階段，應進一步加大開發力度，挖掘能源潛力。同時，新型清潔能源管理質量普遍不高，應予以加強。

2.4 清潔能源的開發利用

清潔能源的開發利用是一項系統工程，要深入認識到各種能源的特點，綜合利用，充分發揮各類能源的優勢，彌補其它種類能源不足，從而滿足我國日趨增長的電力需求。

3 結束語

隨著清潔能源開發利用工作的不斷深入，我國電網中清潔能源裝機容量比例越來越高，對電網造成的影響也日趨明顯。加強清潔能源開發利用與運營管理，妥善解決清潔能源開發利用和并網過程中存在的問題，是我國能源事業順暢發展的重要前提保障。能源企業要密切關注清潔能源開發利用情況和國際先進技術發展趨勢，充分發揮自身優勢，推動我國能源事業健康發展。

參考文獻

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