新能源電站發展思路研究

李晶華

新能源電站發展思路研究

李晶華

（青海民族大學，青海 西寧 810000）

隨著中國現代化發展進程加快，對新能源的需求量也隨之增加。伴隨對新能源的深入開發，相關部門發現國內新能源的資源儲存量較多，自此之后，中國將工作精力轉移至對新能源的資源合理開發上，同時積極開展新能源電站的建設。新能源電站的建設能夠有效調節中國新能源的資源結構，保護國內生態環境，提高新能源發電的自然氣候適應能力，同時幫助中國經濟體制完成轉型發展以及實現可持續發展的戰略方針。針對中國新能源電站的發展現狀及未來趨勢進行試析，并提出了一些相關指導思想與發展思路。

新能源；太陽能；生物質能；地熱能

新能源主要是指經過新技術開發的可利用再生資源，主要包括太陽能、生物質能、風能、地熱能、波浪能、氫能、洋流能以及潮汐能等。已經在國內各領域進行廣泛使用的煤炭、化石資源、天然氣、水能、核裂變能等能源，可以成為常規能源。新能源電站就是通過新技術與現代建筑技術相結合，并利用上述新能源轉化生產電力能源的場所。

1 開發價值及開發現狀

中國新能源的資源儲存量巨大，并具備良好的開發價值，以下對風能和太陽能資源的開發狀況進行舉例闡述。

1.1 風能資源

風能資源是中國近幾年開發的一種清潔再生能源，產生原理是太陽輻射于地球表面時受熱不均，從而引發大氣層的受熱不均，使空氣沿著水平直線移動，最終由空氣流動產生風能。其實質就是太陽能的一種轉化形式。中國氣象局通過第四次風能資源普查結果得出，離地50 m的高度，風能資源的潛在開發量為23.8億千瓦，近海5～25 m的深度，風能資源的潛在開發量為2億千瓦，華北地區、東北地區、西北地區以及東南沿海地區的風能資源潛在開發量占全國開發總量的80%，其主要原因就是中國在“三北”地區及東南沿海地區間接規劃部署了8個千瓦級風電基地[1]。

1.2 太陽能資源

太陽能資源的主要來源是太陽對地球表面的輻射，而太陽能的原始形態就是太陽內部持續不斷地進行核聚變反應期間所產生的能量，并且地球上使用的絕大多數能量全部來自于太陽能。以中國為例，1971—2000年29年間，中國陸地表面接收的太陽輻射總量約為49.3萬億噸標煤，每年平均接收1.7萬億噸標煤太陽輻射量。從太陽輻射資源的總體分布狀態來看，中國東部要小于中國西部，高原地形大于平原地形，內陸地區大于沿海地區，干燥地區大于濕潤地區，其每年的輻射量的空間分布特征和總輻射相差無幾，諸如內蒙古西部、青海中部、西藏西南部等高原地區都是直接輻射資源最豐厚的區域[2]。

2 新能源電站發展需要面臨的問題

2.1 能源供給與能源需求矛盾突出

中國是世界范圍內排名前列的人口大國，因此化石能源的人均占有量較少，而煤炭資源的人均占有量僅僅相當于世界平均水平的1/2，石油資源及天然氣資源的人均占有量更是僅為世界平均水平的1/15，由此可見，中國的化石資源較之國外先進國家來說，面臨的問題更加嚴峻。現階段，中國仍在發展中國家的行列，人均能源消費過低，與發達國家之間的差距較大，但是中國的能源消費量有著很大的增長空間。隨著中國計劃經濟的深入實施，國民經濟飛速增長，人民群眾的生活質量與消費能力有了質的飛躍，未來社會對能源資源的需求量將會持續增長。由此可見，積極主動地建設新能源電站，不斷追尋能夠逐漸取代化石能源的新型能源，有助于保障中國的正常能源供應，推動能源結構的調節[3]。

2.2 生態環境保護壓力日趨加大

據調查，中國的煤炭資源總量為1 145億噸，年產量的一半以上全部用于火電產業，現階段這種能源消費結構直接影響了對國內生態環境的保護。當前中國亟需解決的生態能源環境問題非常嚴峻，由煤炭燃燒產生了大量的二氧化硫，導致自然降水質量惡化。據調查，中國酸雨降水面積正處于不斷向外擴張的趨勢。煤炭的燃燒在釋放了二氧化硫的同時，還產生了大量的二氧化碳，促使全球變暖現象的速度加快，開發并合理利用新能源、低碳生產、綠色發展等途徑已經成為中國未來可持續發展的必然趨勢。

3 新能源電站的特征及其對電力系統的影響

綜上，中國當前的能源供給與能源需求呈現相互矛盾的狀態，可以理解為逆向分布狀態，因此，新能源電站建設所需電力及未來生產所需電力需要較長的輸送時間。中國的風能資源除了大量分布在東部沿海地區以外，還主要集中在內蒙古、新疆和甘肅河西走廊以及華北北部等地形較高、氣候干燥的地區，而太陽能資源大量集中在西藏、新疆南部以及青海、甘肅和內蒙古的西部等海拔較高的地區。目前有75%以上的新能源資源集中分布在中國東部和中部地區，新能源資源與能源需求呈現出顯著的逆向分布[4]。

4 新能源電站發展的指導思想及其發展途徑探究

4.1 指導思想與基本原則

新能源電站的建設及未來的電力生產離不開科學技術的有效支撐，一切生產活動都要圍繞“科學發展”開展，同時，將促進轉變電力方式的發展速度為研究主線，將保障安全、完善構架、低碳環保為工作重心，實現安全、經濟、環保、和諧的電力工業體系的現代化發展目標。在實現現代化發展目標的過程中，必須堅持以下四項原則[5]。

4.1.1 安全性原則

為了保證現代化電力工業體系建設的安全性，新能源發電與常規能源發電的相關設備必須滿足系統負荷的要求，各類電源的協同合作可以使電源之間相互調劑，同時，更具實時性與跟蹤性，以此為基礎，保證電力系統整體的安全性、穩定性以及可行性。

4.1.2 鼓勵性原則

新能源電站自身具有一定的先進性，其生產過程中所采用的新能源資源也有較強的清潔性與可再生性，應以滿足新能源電站建設的安全性為基礎，以實現自身電力生產目標為前提，積極鼓勵同領域企業主動發展新能源發電，幫助其明確“低碳生產”對自身與社會的益處，減少由消耗化石資源而產生的二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體，幫助電力工業實現綠色發展目標，積極響應國家節能減排的號召。

4.1.3 經濟性原則

不同類型的新能源發電在發電成本、出力曲線以及對電力系統的影響等方面具有不同的特征。在新能源發電發展總量目標的引導下，必須始終堅守自身的經濟性原則，秉承著積極主動的研究態度，對風能、電能及太陽能等不同類型的新能源發電形式的技術經濟特征進行深入了解，將盡可能把全系統投入成本降至最低為原則，較全面地完善新能源發電結構比例及區域分布。

4.1.4 協調性原則

新能源電站的建設一方面要注意強化新能源發電與其他常規電源發電相互之間的協同合作，以此有效提高其系統調節能力，確保電力在電站內部的充分消納；另一方面，要注意強化新能源電站內部電網建設與各類新能源發電方式之間的相互協調，實現與電源傳輸工程同步建成的建設目標，強化電站跨區聯網，加快智能電網的構建速度。

4.2 新能源電站建設發展途徑探究

中國的新能源發展應該培養長遠的戰略眼光，梳理并整合常規發電和新能源發電的資源稟賦特征以及電網消納能力，同時滿足電力供需平衡機制、電力系統安全、非化石能源比例等要求，且將總體電力系統投入成本壓縮至最低為最終目標，結合以上，筆者在此提出中國新能源電站建設發展的思路。

應積極、有序地發展風電。現階段中國的風電開發較緩慢，因此必須遵循大中小、分散與集中、海陸開發相互結合的發展原則。中國在“三北”地區及東南沿海地區間接規劃部署了8個千瓦級風電基地，這是此發展原則的主要體現之一，同時，盡可能地提高對分散風能資源的利用效率，激勵風能資源較豐厚的地區充分發揮自身優勢，根據實際地理位置及地勢，建立中小型風能電站。應促進太陽能光伏發電的技術創新發展，大力推行太陽能熱力發電方式，將光伏電站重點建立在中國的北京、上海、江蘇、廣東、山東等光照條件充足的地區，國家相關部門在完成上述兩點建設發展要求的同時，還可以根據不同地區的地勢特征建設生物質能電站項目，并合理規劃發展步驟：①應該積極有序地發展農林生物質發電技術，以供生物質能電站的生產所需；②合理發展可利用垃圾發電；③積極主動地創新生物質燃氣發電技術。結合上述發展思路可以得出，風能電站、光伏電站以及生物質能電站的建設，能夠有效推動新能源電站的可持續發展以及多元化發展，保證了中國總體發展所需的電力供應。

5 結束語

綜上所述，目前世界范圍內的能源補貼研究正處于起步階段，特別是中國相關系統尚未建設成熟，缺乏補貼機制的專業知識。總體來說，中國當前的新能源建設發展存在能源供給與能源需求矛盾突出、生態環境保護壓力日趨加大等問題，針對現階段國內新能源電站的建設發展現狀，國家相關部門已經頒布了改良決策，并大力推行實施。謹以此篇，供相關人員參考借鑒，以期為中國新能源電站建設發展貢獻一份力量。

［1］劉魯京，蘇暉.能源互聯網背景下的智能電站建設研究［J］.電子測試，2016（23）：88-90.

［2］戴麗媛，徐泰山，汪馬翔，等.多源電網協調實時控制技術綜述［J］.電力科學與工程，2017，33（5）：16-23.

［3］胡潤青.敦煌市建設100%可再生能源城市發展思路研究［J］.中國能源，2017，39（9）：16-19.

［4］張磊，朱凌志，陳寧，等.新能源發電模型統一化研究［J］.電力系統自動化，2015，39（24）：129-138.

［5］王敏.對杭錦后旗大力發展太陽能光伏產業的初探［J］.內蒙古統計，2016（2）：61-63.

TM862

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.15.044

2095－6835（2019）15－0110－02

〔編輯：張思楠〕