发电能源

发电能源（精选十篇）

发电能源 篇1

海洋能源发电依其能量转换方式的不同, 可分为海流发电 (Marine Currents) 、波浪能 (Wave Energy) 、潮汐能 (Tidal Energy) 、海洋温差能 (Ocean Thermal Energy Conversion) 等。海流是海洋中稳定存在的恒流, 从能源转换的观点来看, 海流是具有相当的潜力, 因为它的流速甚大, 在某些特殊的地点其流速可达10 m/s。截取海流能源的方法与风能发电相似, 利用海洋中的海流推动水涡轮机, 再经由齿轮箱带动发电机发电。

发电能源 篇2

《新能源发电》课 程 设 计

题

目： 风力发电技术

学习中心：奥鹏学习中心

层 次： 专升本 专 业： 电气工程及其自动化

年 级： 2016年 春季 学 号： 学 生： 辅导教师： 完成日期： 2016年03月22日

总则

风力发电是一种技术最成熟的可再生能源利用方式，发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置，控制技术是风力机安全高效运行的关键。

第一章 风力发电发展的现状

我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m高度层风能资源总量为3226 GW，其中陆上可开采风能总量为253 GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW。如果风力资源开发率达到60%，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。

我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20世纪80年代才迅速发展起来的，发展初期研制的风机主要为1 kW、10 kW、55 kW、220 kW等多种小型风电机组，后期开始研制开发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW级风电场。截止2007年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW，年发电量占全国发电量的0.8%左右，比2000年风电发电量增加了近10倍，我国的风力发电量已跃居世界第5位。

第二章 比较各种风力发电机的优缺点

一．当前风力发电机有两种形式： 水平轴风力发电机（大、中、小型）2 垂直轴风力发电机（大、中、小型）。

水平轴风力发电机技术发展的比较快，在世界各地人们已经很早就认识了，大型的水平轴风力发电机已经可以做到3-5兆瓦，一般由国有大型企业研发生产，应用技术也趋于成熟。小型的水平轴风力发电机一般是一些小型民营企业生产，对研发生产的技术要求比较低，其技术水平也是参差不齐。

小型水平轴风力发电机的额定转速一般在500-800r/min，转速高，产生的噪音大，启动风速一般在3-5m/s，由于转速高，噪音大，故障频繁，容易发生危险，不适宜在有人居住或经过的地方安装。

垂直轴风力发电机技术发展的较慢一些，因为垂直轴风力发电机对研发生产的技术

要求比较高，尤其是对叶片和发电机的要求。近几年垂直轴风力发电机的技术发展很快，尤其小型的垂直轴风力发电机已经很成熟。

小型的垂直轴风力发电机的额定转速一般在60-200r/min，转速低，产生的噪音很小（可以忽略不计），启动风速一般在1.6-4m/s。

二． 参数对比：

序号 性能 水平轴风力发电机 垂直轴风力发电机 1 发电效率 50-60% 70%以上 2 电磁干扰（碳刷）有 无 3 对风转向机构 有 无 4 变速齿轮箱 10KW以上有 无 5 叶片旋转空间 较大 较小 抗风能力 弱 强（可抗12-14级台风）7 噪音 5-60分贝 0-10分贝 8 启动风速 高（2.5-5m/s）低(1.5-3m/s)9 地面投影对人影响 眩晕 无影响 10 故障率 高 低.11 维修保养 复杂 简单 12 转速 高 低 13 对鸟类影响 大 小 14 电缆绞线问题 有 无

（或碳刷损坏问题）发电曲线 凹陷 饱满

第三章 介绍相关风力发电控制技术

风力发电机组可以分为两大类：恒速恒频机组和变速恒频机组。风力发电机并入电网运行时，要求风力发电的频率保持恒定为电网频率(在我国，电网频率为50Hz)。恒速恒频指在风力发电中控制发电机的转速不变，从而得到频率恒定的电能；变速恒频指发电机的转速随风速变化而变化，通过一定的控制方法来得到恒频的电能。

一、如今投入实际运行的恒速恒频机组主要分为2类：

1、一类采用鼠笼式异步发电机，如图2.1所示。并网后，在电机机械特性的稳定区内运行，异步发电机的转子速度需要高于同步转速。当风力机传给发电机的机械功率随风速增加时，发电机的输出功率及其电磁转矩也相应增大。一般情况下，当转子速度

高于同步转速3％-5％时达到最大值，若超过这个转速，异步发电机会进入不稳定区，产生的电磁转矩反而减小，导致转速迅速升高，引起飞车。另外，异步发电机并网运行后，在向系统输出有功功率的同时，需要从电网吸收无功功率来建立磁场，它不具有调节和维持机端电压的能力。最后，由于转子速度的变化范围比较小，而风速经常变化，显然，风能利用系数Cp不能保持在最佳值。

图2.1采用鼠笼式异步发电机的恒速恒频机组

2、另一类采用绕线式异步感应发电机，如图2.2所示。它的特点是，采用了外接的可变转子电阻。这种结构最初是由丹麦的Vestas公司提出来的，又称OptiSlip风力发电系统。通过电力电子变换器调节外接转子电阻的大小，可以改变异步发电机的转差率S。相比鼠笼式异步发电机，转差率S的变化范围变大了，可达0-10％。然而，这种系统仍然需要从电网吸收无功功率，另外，转差功率转换成了外接转子电阻的热能损耗，没有被有效利用。

图2.2采用绕线式异步感应发电机的恒速恒频机组

二、投入实际运行的变速恒频机组也主要分为2类：

1、一类是绕线转子双馈感应发电机系统，如图2.3所示。这类系统的特点是：在绕线式异步发电机的转子上连接了一个交-直-交(AC-DC-AC)的电力电子变流器。该变流器能够实现转子和电网之间的双向能量流动，转子侧变换器控制异步发电机，网侧变换器控制和电网的能量交换。双馈发电机本质上是同步发电机，所以可以调节双馈发电机吸收的无功功率。另外，双馈发电机的转速运行范围可以达到70%-130％同步转速，即

其转差率S可以达到-30％～30％。

图2.3绕线转子双馈感应发电机系统

2、另一类是直驱型风力发电系统，如图2.4、2.5、2.6所示。直驱型风力发电系统中，风轮机与发电机(永磁同步发电机或绕线式感应发电机或绕线式同步发电机)直接相连，无需升速齿轮箱，但是需要直驱多级发电机，其直径较大。首先将风能转化为频率变化、幅值变化的交流电，经过整流之后变为直流，然后经过三相逆变器变换为三相恒频恒幅交流电连接到电网。通过中间的全功率电力电子变换装置，对系统有功功率和无功功率进行控制，可以实现最大功率跟踪，从而能够实现对风能最高效率的利用。

图2-4直驱型风力发电系统

直驱式永磁同步发电机根据全功率变流器的不同又可分为：（1）不可控整流+DC/DC升压+PWM电压源型逆变器型

DC/DC环节将整流器输出的直流电压提高并保持稳定在合适的范围内，使得逆变器的输入电压稳定，提高运行效率、减小谐波。全控型器件数量较少，控制电路较简单。

图2-5直驱型风力发电系统

（2）背靠背双PWM变流器型

PWM整流器可同时实现整流和升压，效率较高，通过电流隔离，机侧和网侧可以实现各自的控制策略。但是，全控型器件数量多，控制电路复杂，增加了变流系统成本。

图2-6直驱型风力发电系统

三、变桨距直驱型风电机组实现功率调节的途径和方法

永磁直驱式风力发电系统的整体控制框图如图3-1所示，控制系统主要分为三部分：主控制系统、变流器控制系统、变桨距控制系统。变速恒频同步直驱风力发电机的运行可分为两个主要方式：最大功率输出运行和额定功率输出运行。主控制器根据风力发电机组的运行工况，通过最大风能捕获算法得到发电机的功率指令来控制变流器的开关动作，从而使风力机捕获最大的风能；当风速超过额定风速时，变桨系统开始动作，避免风速太大而损坏风力机；变流器系统、变桨系统执行主控制器发给它们的控制指令。

图3-1永磁S驱式风力发电系统整体控制框图

从图3-2中可以看出，在达到额定风速之前，风力发电机运行在最大功率输出模式，待达到了额定风速之后，风力发电机运行在额定功率输出模式。

图3-2 风力发电机运行曲线

主控制系统的最大风能跟踪算法是保证风力机稳定运行的核心，它主要实现风力机的变速、变桨控制。在低风速区，为实现最大风能的跟踪，风力机的转速变化与风速变化成正比，以保持最佳叶尖速比，它是通过机侧变流器的控制来实现的，而此时控制器将叶片攻角置于零度附近，不作变化；当风速超过额定风速时，风力机要限制功率的输出，保持额定功率运行，这一阶段主要通过变桨距角来控制，变桨距机构发挥作用，调整叶片攻角，将发电机的输出功率限制在额定值附近。在这两个阶段之间，一般的风力机还有一个恒速区域，到达这个区域后风力机转速已达到额定速度，但是输出功率还没有达到额定功率，不同的风力机在这个阶段有不同的控制方案。如图3-3，当发电机没有并入电网的时候(状态A)，这个时候整个控制系统通过改变桨距角度来改变叶片的转矩，使得发电机转速上升到转速给定值，发电机并网。并网后，控制系统切换到状态B进行功率控制。

图3-3 变桨距直驱式风力发电机组控制图

通常情况下，风力机从切入风速到额定风速不是一直保持最桂叶尖速比运行。由于变流器容量和风力机机械强度的约束，风力机设有启动转速和额定转速，在风速不同的情况下，其控制策略完全不同，根据风速的变化进行分区域控制。风力机依据转速的变化来分区域、分阶段控制，以下依据风力机的转速-转矩曲线来说明永磁直驱式风力发电机组的分区控制原理风力机的转速-转矩曲线如图3-4所示。

图 3-4 风力机理想的转速-转矩曲线

风力机的分区域控制可以分成四个典型的控制区，在这四个控制区对应着不同的风速范围，不同的区域的控制方法也不相同。

(1)Ⅰ；

(2)在最小转速ω1以上，转速随风速的改变而改变，风力机运行在最佳叶尖速在切入风速以上的低风速区域，风力机以最小转速ω1，恒转矩运行在区域比，这个区域风能利用系数最大，如图3-4所示区域Ⅱ，也即是最大风能跟踪(MPPT)模式；

(3)受风力机的机械强度和变流器的电压、容量的限制，风力机运行在转速ω3时，达到区域Ⅱ模式的最大转速，这时风速还没有达到额定风速，但必须保持额定转速运行而不能超过额定转速，这个恒速运行阶段一直到风力机输出额定功率为止，即区域Ⅲ模式；

(4)风力机运行到H点达到额定功率，当风速超过额定风速后，变桨系统启动，以控制风力机运行在额定功率，即区域Ⅳ模式。

(5)当风力机的转速超过最大安全转速ω5时，要求风力机必须安全停机。从图2-8的转速-转矩曲线可以看出，在风力机控制的前三个阶段，风力机转速控制都是低于额定风速下的变速控制，也就是通过控制发电机组的输出转矩来实现风力机的变速控制。在H点，风力机运行到额定转速，风速若继续增大，风力机也自然会增速，为控制风力发电机组的输出功率为额定功率，变桨系统开始动作。为了防止风力机在变速控制与变桨控制之间频繁切换，为变桨控制留了一定转速的余量，即变桨系统的启动控制速度为ω4。也就是说风力机转速在ω3以下进行变速控制，而转速在ω4以上时进行变桨控制。一般桨距角随风速变化的情况如图3-4所示：

图3-4桨距角随风速变化的情况

第四章 对风力发电技术发展趋势的展望

随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。据专家预测，煤炭还可开采221年，石油还可开采39年，天然气只能用60年。这种预测也许不很准确，但常规能源必然是越用越少，总有一天要用尽的。未雨绸缪，我们必须为将来考虑，为子孙后代的能源问题着想，开发利用新能源，实现能源的持续发展，从而保证经济的可持续发展和社会的不断进步，最终实现人El、资源、环境的协调发展，已成为各国政府必须解决的大问题。惟一的出路就是有计划地利用常规能源，节约能源，开发新能源和可再生能源。

能源新亮点——农村沼气发电 篇3

1.发展农村沼气发电的意义

沼气是有机废物在一定温度、酸碱度和密闭等条件下，经细菌嫌气发酵而产生的一种以甲烷为主的可燃气体。它通常含55%～70％甲烷，是一种良好的气体燃料，可以完全代替汽油或柴油进行发电。

农村使用沼气发电意义重大，好处很多。一是能有效解决农村普遍缺电的难题。二是可以扩大肥源，提高肥效，促进农业生产和养殖事业的发展。三是改善环境卫生，减少疾病传染，提高人民健康水平。四是可以促进村屯企业的发展，增加集体收入，同时，减轻电网负担，可以支援工业。五是有助于丰富社员群众的文化生活。如果大办沼气发电和家庭沼气结合起来，效益将更加显著。对发展农业和养殖事业，建设社会主义新农村，提高农民的物质生活和文化生活水平，保护森林，保持水土，改良气候，加速农业现代化等，将起到积极的作用，具有十分现实和深远的意义。

2.农村沼气发电的应用

2.1沼气发电的类型

按沼气机所用燃料分为单燃机（即电火花点火式）和双燃机（即液体燃料引燃式）两种。单燃机是用沼气单一燃料，要有一个点火系统，不需高压喷油系统，采用煤气机或汽油机最简单，在空气进口处加上一个沼气——空气混合器即可，完全用沼气代替煤气或汽油作燃料，便能正常运行。如果用柴油机改装，则不用高压喷油系统，加上一个点火系统和一个沼气——空气混合器即可，其效率高于前者。双燃机是用沼气和柴油两种燃料，以沼气为主，用少量柴油来引燃。这种机型要适用柴油机压燃的特点，一般用柴油机改装，只在空气进口处加上沼气——空气混合器即成，不用作其他改装。

单燃机和双燃机各有特点。双燃机改装非常简单，使用也很方便，但需要一定量柴油。沼气不足时，可以单烧柴油。这种机型的改装简单容易，使用方便，投资小，效益大，有利于在农村推广。单燃机的改装，虽然要外加点火系统，但可省去价格较高的喷油系统。其由分电器、点火线圈、火花塞和蓄电池组成，不用柴油，只烧沼气，在沼气充足的条件下，固定使用这种机型是合适的。如果保留高压喷油系统，在油泵齿轮轴外端接出分电器和点火线圈，火花塞和喷油嘴可以互换，用火花塞，可单烧沼气，换回喷油嘴，又可单烧柴油。

按发酵池的结构可分水压式沼气池和气袋式沼气池两种。水压式沼气池即现在常见的家庭用沼气池，它有一个水压箱，沼气贮存在发酵池内，有一定压力，一般控制最高气压在150cm水柱左右，伴随用气过程，气压会发生变化。利用沼气的压力，作普通燃料直接引向沼气炉燃烧，很方便而且效果好。但是，作为内燃机燃料则不理想，在非进气过程，因为沼气有压力，继续关气，会使得气缸吸入的混合气浓度不稳定，甚至发生爆炸，同时会有少量沼气从进气口逸出，污染空气。且发酵池结构要求较高，建池费用相应较大。池越大，顶盖强度要求则越大，这个问题也就越突出。同时，池内发酵液面高度受池内气压影响，随气压变化，发酵池有效容积的实际利用率较低。气袋式沼气池没有水压箱，沼气贮存于塑料薄膜的气袋内，产气贮气系统都不变地处于低压(一般控制在2～5cm水柱压力)，因而，不会有混合气浓度不稳定和逸出沼气造成了污染浪费等现象。同时，池内液面高度也保持不变，故池的有效容积利用率较高，池的受力和防渗要求不高，建池费用较低。综上分析可见，沼气发电用气袋式沼气池比较有利，它具有建池费用低，池有效容积利用率高，较经济、卫生和占地面积较小等优点。

2.2气袋式沼气发电站的建设

气袋式沼气发电站有发酵产气、贮气输气和发电三个部分。发酵产气部分主要是发酵池。贮气输气部分由气袋、输气管道、气阀和安全装置等组成，由于系统处于低压，气袋可用塑料薄膜焊制，容易制造且费用低。国外一般使用金属或塑料板做成浮动气罩进行贮气。我国研究人员也进行过试验，结果，金属浮动气罩的费用比同体积的塑料薄膜气袋高20倍以上，但仍存在材料不易解决和安装麻烦等问题。若用聚乙烯薄膜做气袋，则破袋回收仍能拿回约为原价50％的折旧费，这样就更加经济。易腐蚀的金属气阀，可用塑料管制成U形水封式气阀代替，经济安全。安全装置也可用简单办法解决，在输管道中，引出一支管，插入水中2～5cm即可，简易而有效。发电部分包括沼气机、发电机和配电盘，沼气机的改装，前面已作了介绍。

农村小型沼气电站宜规划生产队和大队两级，以生产队为主。在目前情况下，生产队发电6～8千瓦，大队发电12～15千瓦，对发酵原料来源、投资和用途等比较合适。公社有大型猪场或鸡场、原料来源丰富的，可办大型沼气电站。

办小型沼气电站，应首先考虑发酵原料来源和用途两个因素。然后，再确定发酵池的容量和发电机组的功率。通常生产队用电来开动粉碎机、切菜机或打浆机以及抽水、照明等，按目前水平，装机7千瓦，一天发电35度左右，基本能够满足用电需要。按1立方米沼气（甲烷含量为60％左右）发1.5度电计，一天需沼气约23.3立方米，在正常投料和注意管理的情况下，我国南方农村沼气的产气率一般可维持0.2立方米/立方米池的水平（据进行的观测，广东农村沼气的产气率一般是0.2～0.3立方米/立方米池，在发酵原料来源充足的条件下，建池100～120立方米），便可得到一天所需的沼气量。原料的产气量可以这样粗略计算：一条40～50公斤的猪每天的粪便可产沼气0.2立方米左右；一头水牛每天的粪便可产沼气1～1.4立方米；0.5公斤鲜青草可产气0.3立方米左右；0.5公斤干禾草可产沼气0.12立方米。因此，一个生产队集体养猪（以平均40～50公斤计）60头，牛5头，上集体厕所的100人，加上少量青草和禾草，便足以生产所需的沼气量。大队的企业用电较多，要注意按原料来源的多少安排建池，以免基建投资大，效益小。

沼气池的结构，以圆柱形、锅形底、拱形顶盖为优，施工容易，比较牢固，所占土地面积、所用材料和费用均较少。土质差，水位高的地方，则建球形池较有利。按总容积分建2～3个池并联使用比单建一个池为好。一个池的容积大约50立方米为合适，这样，施工较易，清池和出料等可以错开进行，不致完全停气，中断使用。

3.发展农村沼气发电的潜力和前景

大力发展农村沼气发电，不仅完全可能，而且很有必要。目前，世界各国都很重视生物能源，把它列到重要位置，广泛开展研究利用工作。我国近年虽然也开展了农村沼气利用的研究和推广，并取得了较好成果，但是还有许多工作有待深入研究，进一步提高。沼气发电的潜力是很大的。仅发酵工艺方面，潜力就未充分发挥，农村沼气池的实际产气率与实验室的试验结果就存在较大差距，前者是后者的20%～30％，通过努力使目前沼气池的产气率提高一倍是有可能的。现有的池子大都没有发挥出能效，提高投料浓度，讲究科学管理，还能大大提高沼气效益。在对沼气池的科学管理上，农村普遍存在不合理现象，如不经常投料，投料量不定，发酵液稀浓不定，平时不清渣、不揽拌等。从沼气发酵机理方面来看，现在农村的沼气发酵是处于无控制的自然发酵状态，如果在这方面的研究有所突破，其前景必将广阔。

发电能源 篇4

《近期重点专项监管工作计划》是落实国务院职能转变、简政放权和加强后续监管的重要举措, 是国家能源局“权力和责任同步下放、调控和监管同步加强”的具体行动。我国可再生能源已步入全面、快速、规模化发展的重要阶段, 市场规模不断扩大。为规范和促进可再生能源发电产业健康发展, 增强监管工作的针对性和有效性, 国家能源局确定甘肃、河北、吉林3个省为此次专项监管的重点地区, 并由国家能源局成立工作组驻点甘肃进行现场监管。

谭荣尧强调, 通过驻点监管工作, 一是“解剖麻雀”、发现问题、总结经验, 促进可再生能源科学发展;二是点面结合, 探索监管新手段、新方法, 提高监管能力和水平;三是专项监管和调研相结合, 研究分析弃风弃光等制约可再生能源发展的主要问题, 找出解决可再生能源消纳的有效途径。

可再生能源发电并网专项监管分“启动对接、自查自纠、现场检查、总结整改”四个阶段工作。通过专项监管, 深入了解风电、光伏发电项目核准及并网情况, 分析研判风电、光伏发电科学发展面临的主要障碍和深层原因, 总结经验、研究提出解决问题的办法和建议。专项监管的重点, 一是落实国家可再生能源规划、政策情况;二是风电、光伏发电项目接入电网以及调度机构“三公”调度执行情况;三是风电、光伏发电消纳以及弃风弃光情况。

谭荣尧要求, 要高度重视此次专项监管工作, 严格执行有关政策法规, 依法依规实施监管;既要发现存在的问题, 也要总结好的经验做法;各方要密切配合, 形成工作合力;要严格落实中央“八项规定”, 以扎实的工作作风确保各项任务顺利完成。

会后, 工作组公布了可再生能源发电并网专项监管驻点甘肃工作组组长、副组长名单、投诉举报电话和电子邮箱, 受理公民、法人或者其他组织对可再生能源发电并网方面的投诉举报, 主动接受社会监督。

发电能源 篇5

生物质能是可再生能源，具有资源面广、对环境影响小等特点，在未来可持续能源系统中占有重要地位。如通过一定的技术手段将蕴藏在生物质中的能量转化成电力，则可使生物质能这一传统能源重新发挥其在人类社会发展中的巨大作用。这一技术就是生物质直燃发电。

现代生物质直燃发电技术诞生于丹麦。上世纪70年代的世界石油危机以来，丹麦推行能源多样化政策。该国BWE公司率先研发秸秆等生物质直燃发电技术，并于1988年诞生了世界上第一座秸秆发电厂。该国秸秆发电技术现已走向世界，被联合国列为重点推广项目。

我国农业人口众多、秸秆资源丰富，可利用秸秆总量达6.4亿吨，但大部分秸秆被农民在田间大量焚烧，既污染环境，又造成可再生资源浪费。以生物质直燃发电产业为龙头，可有效带动上下游相关产业链发展，秸秆发电除提供环境友好型绿色电能、热能外，燃烧后的灰渣还可直接还田或生产复合肥料，对中国新农村建设，减少温室气体排放均具有重要现实意义。

中国国家电网公司旗下的国能生物发电有限公司，引进丹麦先进的生物质直燃发电技术，于2006年12月1日建成投产了中国第一个生物质直燃发电项目——国能单县125MW生物质发电工程，实现了中国大容量生物质直燃发电零的突破。对该项目的成功建设和运行，温家宝总理做出了重要批示：“要鼓励生物质能源的开发和利用，国家电网公司的做法和经验值得重视。”

2007年，中央一号文件明确强调要推进生物质产业发展，指出以生物质能源、生物质产品和生物质原料为主要内容的生物质产业，是拓展农业功能、促进资源高效利用的朝阳产业。为此，中央政府对生物质发电在电网接入、价格、税费等方面都给予了优惠政策。中国在国民经济和社会发展第“十一五”规划中，明确提出建设生物质发电5500MW装机容量的发展目标，提出到2020年生物质发电装机容量达到30000MW，生物质能利用量占到一次能源消费量4％的中期目标。

生物质发电的主要燃料，来源于小麦秸秆、玉米秸秆、稻草稻壳、棉花秸秆、林业间伐及加工剩余物等农林废弃物。秸秆发电变农民在田间无序焚烧，为集中燃烧并发电、造肥，节省了大量煤炭资源，并增加农民收入。以国能单县生物质发电厂为例，该电厂应用1×25MW单级抽凝式汽轮发电机组，配一台130t/h生物质专用振动炉排高温高压锅炉。单县生物质发电厂于2007年全年稳定运行8200多小时，发电2.2亿千瓦时，消耗农林剩余物20多万吨，为农民增加收入5000万元以上。农民生活用能，秸秆燃烧效率仅约为15％，而直燃发电锅炉可将热效率提高到90％以上。

秸秆作为一种可再生能源，在生长和燃烧中不增加大气中二氧化碳量，不但可以替代部分化石燃料，而且还能减少温室气体排放量。据测算，中国可开发的生物质能资源总量近期约为5亿吨标准煤，远期可达10亿吨标准煤。即使按5亿吨标准煤计算，生物质发电可满足中国能源消费量的20％以上的电力，年可减少排放二氧化碳近3.5亿吨，二氧化硫、氮氧化物、烟尘减排量近2500万吨。除此之外，秸秆燃烧产生的灰分还可作为优质钾还田使用，一台2.5万千瓦生物质发电机组年生产达8000吨左右灰分。

新能源发电及其展望 篇6

一、新能源发电的种类

新能源又称非常规能源, 是指传统能源之外的各种能源形式, 如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源发电是指以上述新能源为一次能源, 利用先进的发电技术, 产生电能的过程。目前, 常见的新能源发电形式主要有以下几种。

1. 风力发电。

风力发电系统由桨叶、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等组成。风力发电机系统种类繁多, 根据不同的划分标准可以分为不同的种类, 如, 按运行特征和控制方式可分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统;根据运行方式可分为离网型风力发电系统和并网型风力发电系统;根据风力发电机风轮轴的位置可分为垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机。目前, 我国已在甘肃、新疆、河北、蒙东、蒙西、吉林和江苏沿海建设了七大千万千瓦级风电基地。

2. 太阳能发电。

太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池 (组) 、逆变器组成。太阳能发电形式主要有光伏发电和光热发电两种形式。光伏发电系统根据是否接入电网又可分为离散型发电系统和并网型发电系统, 离散型发电系统可以直接向直流用电装置供电, 并网型发电系统需通过电力电子装置将直流电转化为交流电后才能并网运行;光热发电主要是利用聚光器将低密度的太阳能转化为高密度的太阳能, 再通过传热装置, 转化为蒸汽推动汽轮机运转, 实现能量由太阳能到热能和电能的转换。

3. 海洋能发电。

海洋储存着大量的能量, 主要有潮流能、潮汐能、温差能和波浪能。其中, 潮汐发电技术和小型波浪发电技术发展比较成熟, 得到了实际的应用。潮汐发电利用潮汐涨落形成的水位差, 冲击水轮机, 带动发电机发电作业, 具有较强的规律性和可预测性, 并且功率密度大, 能量稳定, 易于电网的发、配电管理, 是一种优秀的可再生能源。波浪发电是将波浪能通过转换装置转换为机械、气压或液压的能量, 然后通过传动机构驱动发电机发电。我国波浪能源理论功率超过1 000万k W, 以台湾附近分布最多, 其次主要分布在广东、福建、浙江沿海。广东汕尾建成的100 k W振荡水柱式波浪电站已经通过验收, 另外, 我国计划至2020年, 在山东、海南、广东各建1座1 000 k W级的岸式波力电站。

4. 生物质发电。

生物质发电是以农作物秸秆和木屑为主要燃料的一种火力发电方式, 与常规的火力发电相比, 生物质发电实现了CO2的零排放, 具有环保、节能等优点, 受到了越来越多的科技工作者的关注。生物质能分布广泛, 总体而言, 其在地球上的总储量仅次于煤炭、石油、天然气。利用生物质能来发电的方式有很多, 如直燃发电、混燃发电、气化发电、沼气发电等多种方式。

二、我国新能源发电现状

目前, 我国新能源发电还处于起步阶段, 主要表现在以下几个方面。

1.新能源发电具有间歇性, 因而必须对其发电量做出合理准确的预测, 而我国在这方面还比较欠缺。

2.与传统火力发电相比, 可再生能源发电的启动和运行较快, 为适应电网的互联性要求, 需要对其运行过程做出调整。

3.并网输电网络升级费用投入巨大, 如何优化配置可再生能源发电设备、减少费用开支, 是摆在管理者面前的一个重大问题。

三、新能源发电展望

目前, 我国发电量结构中, 火电所占比例最大, 约81%;水电为16%, 核电为2%, 新能源发电所占比例不足1%。国际能源署对2000-2030年国际电力的需求进行的研究表明, 来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。该项研究认为, 在未来30年内, 非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料发电的增长都要快, 年增长速度近6%, 在2000-2010年间其发电总量将增长5倍;预计到2030年, 可再生能源所提供的电力将占世界总电力的4.4%。

近年来, 我国也大力支持新能源发电, 从1995年开始就颁布了一系列政策来扶持并促进其发展。“十一五”期间, 我国风能、太阳能、核能、生物质能等新能源产业发展迅猛, 规模不断扩大, 产业层次快速提升, 产业政策体系逐步完善。“十二五规划”提出了到2020年我国能源科技的发展目标:在新能源技术领域, 建成具有自主知识产权的大型先进压水堆示范电站;风电机组整机及关键部件的设计制造技术达到国际先进水平;发展以光伏发电为代表的分布式、间歇式能源系统, 光伏发电成本降低到与常规电力相当;开展多塔超临界太阳能热发电技术的研究, 实现300 MW超临界太阳能热发电机组的商业应用;实现先进生物燃料技术产业化综合利用。

新能源发电风险分析 篇7

关键词：新能源发电,风险分析,风险指标体系

一、引言

新能源是指常规能源以外的所有能源。包括: 风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、水能、 核能等。近年来我国新能源产业发展取得了令人瞩目的成就,这对于促进能源结构调整、减轻环境压力、 促进国家经济与社会可持续发展起到了积极的作用。 新能源资源成本低,但开发利用的技术水平要求高。 新能源发电由于存在投资大,成本高,技术不成熟, 与输电不配套,政策措施不到位,经验不足等诸多方面的问题。新能源的发展在技术、经济、市场、 管理体制、政策、资源环境等方面都存在着一定的风险。因此,对新能源发电存在的风险进行分析, 避免盲目投资,提高投资决策水平具有重要意义。

二、新能源发电风险指标体系

所谓风险是指不确定性,实际结果与预期结果存在差异,或者说有损失的可能性。由于不确定性给新能源发电投资者可能带来的负面影响,并由此引发的投资损失。

新资源的分散性、不稳定性和利用的高成本性, 严重影响新能源发电项目的发展。这些关于资源、 技术、经济、管理、市场等方面的问题,使得新能源发电项目和传统发电项目相比,面临着更多样化和复杂化的投资建设和运行管理环境,投资建设和管理模式存在着诸多差异和不确定性,由此带来新能源发电的风险,主要风险指标体系见表1所示。

三、新能源发电风险分析

新能源发电存在以下几方面的风险。

(一)技术风险分析

新能源是传统能源之外的能源,是指以新技术、 新工艺为基础特征,发电技术相对不成熟,正在研究开发过程中,尚不能被人们大规模利用的资源。

风电技术相对成熟,但我国风电单机容量偏小, 发电能力差;陆地风电的开发和海上风电大型机组的自主研发技术比较落后;风电并网已成为制约风电发展的核心问题, 建设智能电网以期实现电网的最优控制及解决风电上网技术等问题还有待于进一步研究。太阳能光伏发电核心技术依赖国外,尽管少数高端设备国内可以生产,但质量差距还很大,晶体硅电池的转换效率不到20% ;太阳能热发电和海洋能发电只是示范阶段,不具备大规模开发的条件。 地热发电技术基本成熟,我国中温地热发电技术领域没有显著的应用进步,与世界先进水平存在差距。

(二)经济风险分析

新能源资源丰富,资源成本低,但是开发成本高, 发电成本高于传统能源。新能源发电只有靠政府补贴获得盈利,而补贴政策的不稳定性,支持补贴的政策落实不到位等因素存在,新能源在经济上不具备竞争力。

生物质能发电原料成本增长快,导致2012年生物质发电全面亏损;风力发电由于上网电量不能保证,弃风严重,使风电企业利润下降。太阳能热发电投资大,不具备推广条件;潮汐和地热发电投资大,成本高。水电投资不确定性大,移民、补偿等因素有很大不确定性,风险也较大。

从成本角度,相对常规能源,新能源产业发电成本高,如风电发电成本约为0.5元/ 度,太阳能发电成本约0.8元~1元/ 度,而火电发电成本仅有0.25元/ 度。与常规能源相比,新能源在成本上不具优势。

所以,对于发电企业来说主要的经济风险在于发电量不能保证,政府补贴不能按时到位,及政府的补贴政策缺乏稳定性。

(三)市场风险分析

市场风险又存在着以下5方面的风险。

1.需求风险

我国宏观经济持续高速增长,对能源需求不断提升,新能源主流能源地位的趋势越来越明显,新能源发展潜力大,具有较强的市场成长能力。但是要掌握好发展节奏,发展过快也会带来风险。如“三北” 地区,火电装机相对较大,电力供给较为充分,而经济社会电力需求严重不足,并且受气候等自然条件制约,冬季风能较好,而冬季又有热电厂供暖刚性要求。

2.上游风险

新能源发电的主要上游企业是设备和原材料供应,我国设备生产能力不断提高,目前新能源发电设备供应出现生产能力过剩,风电和太阳能光伏发电等设备价格都不断下降,这对于发电投资商是有利的,因此上游设备供应风险较低;对于生物质发电存在原料供应问题,原料存在生产分散、运输不便、 成本过高等问题,已经成为制约我国生物质能发电企业盈利的主要因素,因此生物质发电原料风险较高。对于核电,我国铀矿资源比较丰富,预测资源量超过200万吨,但探明程度较低,铀资源的供给能力不足。随着我国进口铀资源的不断增加,对外依存度加大,未来铀资源缺口将会更大,进口数量的剧增和进口渠道的拓宽必将成为行业发展的重要难题。

3.下游风险

新能源发电主要是下游电网接纳风险,新能源发电的不稳定性对电力系统产生影响,新能源发电的比例受到限制,同时也受到电网优化调度的影响。 以电力需求环境来看,未来能够给行业带来最大风险的是电网行业,新能源发电是否有足够的配套送出电网是一个制约性的问题,除了技术风险问题外, 电网企业是否有动力贯彻落实国家促进新能源发展政策,也是不容忽视的问题。

电网企业已经进行电网配套建设,并能够按照可再生能源发展规划及时建设、改造可再生能源发电配套电网设施,为新能源发电机组的电力送出提供必要的网络条件。但我国很难在较短时间内改进电网规划,新能源发展和电网建设不协调的情况将在较长一段时间内存在。

我国薄弱的电网结构是风电和太阳能发电发展的主要障碍,绝大部分的电网无法承担不稳定电源上网带来的冲击。昂贵的电网接入系统,在新能源建设投资中占有很高的比重。尽管我国的相关政策要求电网企业制定可再生能源发电配套电网设施建设规划,并纳入国家和省级电网发展规划。但是电网规划和建设的速度远不及新能源装机发展的速度,因此,存在着发电设备运行小时数低,达不到预期的发电量,是新能源发电的主要风险。

4.进入风险

由水电开发引发的生态环境问题日益得到关注, 市场进入难度也因此提高,投资者面临着较大的政策风险,需要重点关注环保、移民等问题。

5.公众认识风险

从经济角度上讲,核能发电也是合算的,与常规燃科、特别是燃煤发电相比,具有相当大的优势。 核电成本比煤电低10% ~25%。由于核电的风险较大,一些国家的公众强烈反对核电发展,迫使一些国家放弃核电。

(四)政策风险

新能源发电第一位的特性是补贴性,最根本的原因就是其成本长期居高不下,经济性差,发电上网价格不具有竞争力,需要巨额补贴。为了促进新能源发展,国家出台了《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源发电价格与费用分摊管理试行办法》、《可再生能源“十二五”规划》等一系列政策有几十项,这些政策的出台,是新能源发展的助推器, 有利于降低新能源的风险。

补贴政策成为新能源发电发展的关键,补贴政策是否科学、合理和稳定直接决定了新能源发电能否可持续发展。并且必须根据形势的发展,及时调整和完善有关补贴政策,补贴资金是否能落实到位, 仍然存在着一定风险。

对于核电,国际社会存在两种对立的观点,福岛核危机事故对日本新能源产业,特别是核能产业的发展造成了重大的影响。危机发生后,各国对于核能安全和核能产业的发展都采取了不同的应对措施。总体说来,可以分为以日、德为代表的“弃核派” 和以中、美为代表的“核改派”两大阵营。沿海核电已经重启,给我国核电行业的发展提供了重要机遇, 其所能创造的经济价值和社会价值很快便能显现出来。但是,沿海核电和内陆核电之间有非常大的区别, 内陆核电对安全条件要求更高,对水资源需求更多。 在技术条件尚不太过关的情况下,盲目上马内陆核电并将对我国核电行业的长期发展造成重大不良影响。

(五)自然风险

新能源发电受资源条件的影响,总体来说,我国资源丰富,但分布不均衡,厂址选择受限制,适宜开发的优质资源有限,且新能源资源密度低,厂址的选择存在风险,受资源条件、地质条件、场址稳定性、征地、拆迁、移民安置、生态环境保护等多种因素影响。自然地质灾害、气候变化、洪涝、 飓风、雪灾、干旱、地震、风暴潮、海啸等,将会对新能源发电企业电量的实现造成不利影响。

(六)管理风险

由于管理方法,管理能力,责任心等原因导致的组织安排,人力资源,协调沟通等造成的风险。 新能源开发规划不科学、盲目投资、项目论证不充分、 电源布局不合理等组织管理问题带来一定风险。

四、新能源发电发展建议

尽管新能源发电存在着诸多风险,发展新能源是世界各国能源发展的必然趋势,也是我国能源发展方向。因此,对于发电企业来说,应该统筹规划, 合理布局,优化结构,发挥优势, 率先布置。新能源发展过程中坚持以下原则:

一是优势原则。能源结构的多样性,可以降低风险,因地制宜,充分发挥各地区的资源优势和长处。

二是经济性原则。经济性原则是最重要原则之一,尽管国家政策补贴和支持,不同新能源的经济性有很大差异,加快完善国家对新能源的补贴政策。

三是协调性原则。新能源发电与电网建设的相互协调,与地区能源结构协调。

五、结论

发展新能源是我国能源发展的国策,是保障能源安全、保护生态环境、履行国际承诺的必由之路,今后几十年内,大力发展新能源将成为我国未来发展能源的趋势。新能源具有资源丰富、清洁、环保和可持续发展的特点,有政府政策和财政的支持,发展前景广阔。

新能源发展受多方面因素的影响,包括技术、 政策、市场、经济、竞争、资源等多个因素影响, 发展新能源应综合权衡各种类影响因素。发展新能源不应盲目追风,要统筹规划,科学定位,合理布局, 优化结构,发挥优势,有序发展。

南非积极推进可再生能源发电 篇8

彼得斯还透露, 南非政府正在与克林顿基金合作, 开展一项名为“工业能源公园”的概念项目, 其重点是开发聚光太阳能发电 (CSP) 技术。

南非能源管理局最近批准了可再生能源保护价格, 对风力发电、垃圾填埋气发电、聚光太阳能发电及小型水电等实行大大高于现行火力发电的保护性收费价格, 以支持实现国家制定的到2013年可再生能源发电量达到1万吉瓦时的目标。

彼得斯还保证, 政府将于近期公布未来的能源组织结构, 特别是有关ESKOM的角色、责任及其与独立电力生产商的关系。ESKOM是南非目前最大的电力提供商, 主要依靠煤炭发电。由于ESKOM已经被政府指定为可再生能源的“单一买家”, 而具体规则还在酝酿之中, 因此有关各方对达成电力购买协议的具体要求十分关注。

彼得斯说, 鉴于仅靠ESKOM一家公司不可能满足南非未来的电力需求, 因此, 政府将提升在能源领域投资的吸引力, 以便更多的独立电力生产商加大对可再生能源和非可再生能源的投资。 (科技日报)

一种新雷达成像仪用于地震探测

美国航天局下属的喷气推进实验室近期宣布, 为了进一步研究地震活动规律, 该实验室的科研人员正在利用一种新的雷达成像仪对加利福尼亚州的地震断层进行探测。

据《洛杉矶时报》报道, 这种仪器安装在美国湾流航空航天公司生产的一种特制飞机的机身下, 它可拍摄到地壳运动时在地球表面所引起的移动和变形的详细图像。目前, 这种地震雷达探测仪正在对加州约70%的地震断层进行探测。

报道说, 多年以来, 其他国家一直通过卫星提供的雷达数据来了解地球表面的活动情况, 但美国科研人员最新发明的这种仪器具有不同特点。它使用的是长波雷达, 可穿透植被, 能更准确地观察到地表硬壳。此外, 由于运载这种仪器的飞机在距地面约1.37万米的高度飞行, 要比卫星更接近地面, 拍摄到的图像更为清晰。

喷气推进实验室的地球物理学家、该项目的主要负责人安德里亚·多勒兰介绍说, 这种雷达探测仪能发现活跃的地震断层, 让科研人员通过地表的活动研究地下深处发生的变化。

猫伙呆人造能源发电“海床” 篇9

切入正题——

能源问题一直都是21世纪讨论的热点话题之一,能源产业也一直操纵着一些国家的经济命脉,世界各国都不遗余力的在能源产业上投入大量的科研资金,为的就是能找到更多可以让人类利用的可循环清洁能源,而我们浩瀚的大海无疑是最大的能源宝库,除了各种丰富的矿产资源外,更有着例如潮汐能、波浪能、海水温差能等等的“再生能源”,这不美国加州大学伯克利分校的研究人员就研究了一种人造“海底地毯”,它能够模仿海底的波阻效应,也就是利用了海水的阻力,从而在海浪中获取能量。

为了模拟泥泞海床的影响,工程师们使用了一种很薄很柔软的橡胶“地毯”铺设在液压机气缸管道上,当海浪起伏时,地毯随着海浪波动挤压气缸塞从而将海洋动能转换成机械动能进行发电最后转换为我们所需要的电能,这个点子是不是不错?

上面的图片是在巴西海滩航拍的俯视照片,展示了泥泞的海底波阻效应,图中框内部分为铺设了“海洋地毯”区域,你会发现海浪明显小于左边没有铺设的区域,据说这种“地毯”不仅可以提取海浪中的能源,另一方面也保护了沿海地区的渔民船只不受强烈海浪的破坏,我不得不佩服发明这个设备的研究人员真是太有才了,一石二鸟啊!

风能发电:最具开发潜力的新能源 篇10

风能发电,

在环保中扮演着重要角色

2009年12月14日,国际风能理事会在哥本哈根气候变化大会上表示,风力发电对于实现碳减排潜力巨大,发达国家当前减排承诺的相当大一部分单靠风能发电就能够实现。据该理事会测算,到2020年全球风力发电规模将达到2600万亿瓦时,相当于减排15亿吨二氧化碳。按照发达国家目前提出的减排指标,风能单一行业的减排就相当于发达国家承诺总体减排量的42%到65%。

中国国家发改委能源研究所副所长李俊峰指出,2009年中国的新增风力发电已经占到世界第一,到2020年我国风力发电能力按计划将达到1.5亿千瓦,而我国总体风力发电潜力为10亿千瓦,风力发电对于我国政府减排目标的实现具有重要意义。

的确,风能已经在世界环保中扮演着重要角色。作为一种可再生的新能源,风能不仅清洁无污染,而且不会产生辐射、二氧化碳公害。当前,风力发电已成为除水能外,技术最为成熟、最具大规模商业开发条件的发电方式。“2009年内,申华控股旗下的内蒙古太仆寺旗风电厂和彰武曲家沟、马鬃山风力发电厂,累计发电14870万千瓦时(相当于5.4万个普通三口之家一年的用电量);同比传统火力发电节约煤炭近5.4万吨,减少向大气中排放二氧化碳14万吨、二氧化硫455吨(相当于近5.2万辆轿车行驶一年的二氧化碳排放);节约树木近130万棵。”申华控股专门负责风能发电的副总裁翟锋给出的一串数字,让我们再次看到了风能发电蕴藏着巨大环保能量。

风能发电,

一个蕴藏着巨大利益的产业

风能市场正在迅速发展。2007年全球风能装机总量为9万兆瓦,2008年全球风电增长28.8%,2008年底全球累计风电装机容量已超过了12.08万兆瓦。中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展,盈利能力也将随着技术的成熟稳步提升。2010年全国累计风电装机容量有望突破2000万千瓦,提前实现2020年的规划目标。

那么,在中国,风能发电的赢利点究竟在哪里?

从目前以及相当长的时间看,投资风电项目是非常好的投资,比其他项目风险更小。风电的建设程序通过规划、可行性研究、项目的核准,到项目的开工、验收,建设期较短,一般一年时间风电厂即可建成;此外风电的资本金是20%,对企业来讲,负担也不大。据申华控股副总裁翟锋透露,目前风电项目的盈利,可基本满足项目的日常维护费用。

除此之外,对于风电投资企业比较关心的电价问题,国家也给予大力扶持。风电的电价分为两个电价,一是特许权电价,另一个是国家指定的地区指导性电价,电价已经趋于完善。就特许权电价来看,国家发改委采取竞价报价只占40%权重,并以平均中间价为中标电价,避免了恶性竞争,基本上摆脱了中标即亏损的局面。二是地区指导性电价。国家制定了像内蒙东西部0.52-0.54元、东北地区0.6元左右等指导性电价,基本符合风电开发实际,对风电发展来讲是有利的。

同时,《京都议定书》的签订,风电企业是最大的受益者。目前总体上来讲,早期投产的项目已经取得了实质性收益,CDM已经成为风电发展不可缺少的收益,一度电可提高8分钱——这个收益是额外的收益。发改委网站2009年11月26日发布的中国风电及电价发展研究报告指出,在中国风电发展的过程中,CDM对风力发电企业克服资金和技术障碍确实发挥了积极作用,如果没有CDM,中国风电发展速度不会如此迅速。

风能发电掀起的

资本“旋风”

在主要的可再生能源中,风电是除水电外成本最接近商业利用的能源,因此在过去若干年里一直是资本市场的宠儿。据统计,2008年全球在可再生能源上的投资达到1200亿美元,其中42%(超过500亿美元)进入了风电领域。

从风险投资角度看,这是个非常值得关注的领域。首先,政府引导越来越具体和明确,制定了到2020年实现风电装机规模1亿千瓦左右的具体目标,出台了《新能源产业振兴规划》;其次,在政策的带动下,产业需求非常明确,市场规模不断扩大,对于投资人来说,相对其他新能源,风电面临的这种市场环境风险相对较低。“从风电行业的发展历程来看,在风电整个产业链上,无论是风电场,还是整机、零部件以及后期运营都有很好的投资机会。太阳能行业已经有十几家海外上市的公司,跟太阳能比起来,风电更有优势。”专注于清洁能源领域的青云创投合伙人陈晓平表示。

对于企业本身而言,风能投资对于企业的发展也具有重大的现实意义。申华控股旗下的上海申华风电新能源有限公司副总经理常阳告诉记者,申华已经跨过了风力发电行业的门槛,通过与专业风电开发企业中国风电的合作,将力争取得规模效益,不仅可为公司带来较高且稳定的收益,同时也将优化公司产业结构。

风能发电面对的挑战

目前对于风电行业来说,确实是千载难逢的发展机遇。但是,有机遇也有挑战。

长期以来,中国电网系统的建设主要是与火电和水电的发展相适应的,而风力发电的发展将对电网系统的结构提出新的要求,尤其是电网的接入问题,已经成为制约风力发电发展的瓶颈问题。例如:风能资源富足的内蒙古、甘肃等地,目前很多地方电网还没有覆盖到。因此,国家应统筹规划电网系统,以适应中国大规模风力发电开发的发展需要。

此外,中国的风能资源虽然丰富,但目前所掌握的储量和分布资料是粗略估计的,难以满足风力发电开发的要求。因此需要进一步做好风力发电开发的前期工作,如:建立正常的风力发电开发前期工作经费渠道;加强风力发电场风能资源测量、评估,以及风力发电场的工程规划和勘测设计等前期工作。