風(fēng)能是一種清潔無(wú)公害的可再生能源能源,很早就被人們利用,主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面等,而現(xiàn)在,人們感興趣的是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電在不同國(guó)家和市場(chǎng)表現(xiàn)各有不同,但從全球共同的趨勢(shì)看,它是能源領(lǐng)域的最佳投資之一。與天然氣等傳統(tǒng)能源發(fā)電廠比較,風(fēng)力發(fā)電是最有競(jìng)爭(zhēng)力的替代能源。風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性也隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下降而不斷穩(wěn)步提高。風(fēng)力這種可持續(xù)能源變的如此重要,它注定要在未來(lái)變成最便宜的能源形式。
五種發(fā)電方式的比較
- | 火力發(fā)電 | 水力發(fā)電 | 核能發(fā)電 | 風(fēng)力發(fā)電 | 太陽(yáng)能發(fā)電 |
基本原理 | 利用煤、石油、燃?xì)獾然剂系幕瘜W(xué)能進(jìn)行發(fā)電 燃料的化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能 | 利用河流所蘊(yùn)藏的水能資源進(jìn)行發(fā)電 上游水的重力勢(shì)能→水流的動(dòng)能→旋轉(zhuǎn)機(jī)械能→電能 | 利用原子核裂變所產(chǎn)生的原子能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?/div> 核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能 | 利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再通過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。 風(fēng)的動(dòng)能→機(jī)械能→電能。 | 利用太陽(yáng)熱能轉(zhuǎn)換為電能,即將太陽(yáng)熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的熱能,通過(guò)熱機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 太陽(yáng)輻射能→熱能→機(jī)械能→電能 |
特點(diǎn) | 具有投資比較小、運(yùn)營(yíng)成本比較高、動(dòng)力設(shè)備繁多、污染大等特點(diǎn) | 具有動(dòng)力設(shè)備簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保、節(jié)約一次能源、運(yùn)營(yíng)成本較低、發(fā)電量受河川天然徑流豐枯變化影響、開發(fā)投資大、水庫(kù)淹沒損失較大、移民較多等特點(diǎn) | 具有核燃料能量密度高、不消耗一次能源、不會(huì)造成空氣污染、占地面積小、輻射高、水質(zhì)污染高、核燃料存放難等特點(diǎn)。 | 具有不存在資源枯竭、不會(huì)造成環(huán)境污染、機(jī)組建設(shè)工期短、運(yùn)行成本低、造價(jià)昂貴、對(duì)土地要求低、能量密度低、噪聲污染大、一次性投入大、技術(shù)有待改進(jìn)、管理不夠完善等特點(diǎn)。 | 具有儲(chǔ)量無(wú)限、存在普遍、開發(fā)利用清潔等優(yōu)點(diǎn),尤其是太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用靈活,容量可大可小,可以作為獨(dú)立電源也可以并網(wǎng)發(fā)電,但太陽(yáng)能發(fā)電也存在成本高、占地面積大、效率低、不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。 |
地位 | 目前,在世界上的絕大多數(shù)國(guó)家中,火力發(fā)電在電源結(jié)構(gòu)中所占的比重都是比較大的,處于支配地位,是電力發(fā)展的主力軍。 | 水力發(fā)電是目前技術(shù)最為成熟的一種可再生能源發(fā)電技術(shù),我國(guó)是世界上水能資源最豐富的國(guó)家,我國(guó)以探明的河川水能資源理論蘊(yùn)藏量和可開發(fā)利用的蘊(yùn)藏量均位居世界首位。大力開發(fā)生態(tài)環(huán)境友好型水電,是解決能源危機(jī)、減少二氧化碳排放的有效途徑。 | 核電是當(dāng)前世界上除水電外唯一技術(shù)成熟又可以大規(guī)模提供電力的清潔能源,是減排二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物的最有效途徑,在電力結(jié)構(gòu)調(diào)整、保證國(guó)家可持續(xù)發(fā)展中將起到不可替代的重要作用。 | 風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視,在新能源和可再生能源行業(yè)中增長(zhǎng)最快。據(jù)估算,全球總的風(fēng)能儲(chǔ)量約為10億億千瓦,其中可被開發(fā)利用的約有200億千瓦,比世界上可利用的水能大10倍。因此,風(fēng)能的開發(fā)利用具有非常廣闊的前景。 | 利用太陽(yáng)能發(fā)電前景廣闊。太陽(yáng)能資源近乎無(wú)限,光伏發(fā)電也不產(chǎn)生任何環(huán)境污染,是滿足未來(lái)社會(huì)需求的理想能源。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的深入發(fā)展,轉(zhuǎn)換效率的逐步提高,系統(tǒng)成本的日趨合理,以及相關(guān)的分布式發(fā)電技術(shù)、智能電網(wǎng)等的完善,這種綠色能源將成為未來(lái)社會(huì)的重要能源。 |
發(fā)展方向 | 火力發(fā)電發(fā)展的主要方向是采用高參數(shù)的大容量機(jī)組、關(guān)停和改造小火電、積極發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)、采用先進(jìn)的潔凈煤燃燒技術(shù)、采用蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等。 | 我國(guó)水力發(fā)電發(fā)展的主要方向是采用大容量機(jī)組、積極興建小型水電廠、河流水電開發(fā)科學(xué)有度及可持續(xù)發(fā)展等。 | 從核電發(fā)展總趨勢(shì)來(lái)看,我國(guó)核電發(fā)展的技術(shù)路線和戰(zhàn)略路線早已明確并正在執(zhí)行,當(dāng)前發(fā)展壓水反應(yīng)堆,中期發(fā)展快中子反應(yīng)堆,遠(yuǎn)期發(fā)展聚變反應(yīng)堆。具體來(lái)說(shuō)就是:近期發(fā)展熱中子反應(yīng)堆核電廠;為了充分利用鈾資源,采用鈾钚循環(huán)的技術(shù)路線,中期發(fā)展快中子增殖反應(yīng)堆核電廠;遠(yuǎn)期發(fā)展聚變反應(yīng)堆核電廠,從而基本上解決能源需求的矛盾。 | 風(fēng)電市場(chǎng)前景誘人,發(fā)展空間廣闊。風(fēng)力發(fā)電正朝著質(zhì)量輕、效率高、可靠性高及大型化方向發(fā)展。我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)甘肅河西走廊、蘇北沿海和內(nèi)蒙古三個(gè)1000萬(wàn)千瓦級(jí)的大型風(fēng)場(chǎng),大力打造“風(fēng)電三峽工程”,將成為世界上最大的風(fēng)力發(fā)展國(guó)家。 | 太陽(yáng)能是可再生能源,它資源豐富,取之不盡,是最有前景的替代能源,是當(dāng)代人類能源開發(fā)的熱點(diǎn)和方向。太陽(yáng)能光伏發(fā)電可將太陽(yáng)能與建筑一體化,太陽(yáng)能電池組件不僅可以作為能源設(shè)備,還可作為屋面和墻面材料,節(jié)省建材。 |
但是到目前,與傳統(tǒng)的化石能源電力相比,風(fēng)電的發(fā)電成本仍比較高,補(bǔ)貼需求和政策依賴性較強(qiáng),行業(yè)發(fā)展受政策變動(dòng)影響較大。同時(shí),反映化石能源環(huán)境成本的價(jià)格和稅收機(jī)制尚未建立,風(fēng)電等清潔能源的環(huán)境效益無(wú)法得到體現(xiàn)。
風(fēng)電開發(fā)增速有所加快
我國(guó)的風(fēng)力研發(fā)開始于 20 世紀(jì) 50 年代中期,起步較晚,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力,我國(guó)風(fēng)力發(fā)電終于走上規(guī)模化建設(shè)道路。目前,我國(guó)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)已逐漸成熟,風(fēng)電市場(chǎng)逐漸穩(wěn)定,風(fēng)電開發(fā)增速不斷加快。我國(guó)已經(jīng)是世界上風(fēng)電開發(fā)增速最快的國(guó)家之一,海上風(fēng)力發(fā)電也在起步與開發(fā)中。
按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公開的數(shù)據(jù),2018年1月到9月(前三季度)中國(guó)風(fēng)力發(fā)電量達(dá)到了2367.3億千瓦時(shí),與2017年同期相比增速高達(dá)20.1%,同時(shí)占到了前9月全國(guó)發(fā)電總量的4.7%。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,從2006年至今全國(guó)用于可再生能源能源補(bǔ)貼資金總計(jì)超過(guò)了3200億元,其中風(fēng)電享受到補(bǔ)貼的資金超過(guò)了一半以上。以風(fēng)電為代表的清潔能源這些年在中國(guó)的發(fā)展增速也是超過(guò)了傳統(tǒng)的火力發(fā)電。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年前三季度中國(guó)的總發(fā)電量約為50361.7億千瓦時(shí),同比增速約為7.4%。其中除了風(fēng)電外,太陽(yáng)能光伏發(fā)電約為660.9億千瓦時(shí),同比增速高達(dá)17.9%;核電發(fā)電量約為2088.7億千瓦時(shí),同比增速約為13.9%。
不過(guò),風(fēng)電、核電和太陽(yáng)能發(fā)電占比只有4.70%、1.31%和4.15%,合計(jì)也只是剛剛超過(guò)了10%。而前三季度中國(guó)的火力發(fā)電量達(dá)到了36918.1億千瓦時(shí),同比增速約為6.9%,且占到了全國(guó)發(fā)電總量的73.31%。
2018 年前三季度中國(guó)各類型發(fā)電量
- | 億千瓦時(shí) | 同比增速 | 占比 |
發(fā)電總量 | 50361.7 | 7.4% | 100.0% |
火電 | 36918.1 | 6.9% | 73.31% |
水電 | 8326.2 | 4.4% | 16.53% |
風(fēng)電 | 2367.3 | 20.1% | 4.70% |
核電 | 2088.7 | 13.9% | 4.15% |
太陽(yáng)能發(fā)電量 | 660.9 | 17.9% | 1.31% |
這說(shuō)明,目前在中國(guó)火電還是占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)地位。而第二名的水電(發(fā)電量8326.2億千瓦時(shí)),前三季度增速只有4.4%,占比進(jìn)一步降到了16.53%。
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)風(fēng)電行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》
“棄電”現(xiàn)象仍然嚴(yán)重
根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2018年上半年,全國(guó)棄風(fēng)電量182億千瓦時(shí),同比減少53億千瓦時(shí)。風(fēng)電行業(yè)雖然棄風(fēng)電量有所下降,但情形依舊嚴(yán)峻,特別是新疆、甘肅、內(nèi)蒙古棄風(fēng)率排名前三。
2018年上半年風(fēng)電行業(yè)棄風(fēng)情況(單位:億千瓦時(shí))
省(區(qū)、市) | 發(fā)電量 | 棄風(fēng)電量 | 棄風(fēng)率 |
新 疆 | 175.0 | 71.3 | 28.9% |
甘 肅 | 117.2 | 30.1 | 20.5% |
內(nèi)蒙古 | 314.2 | 63.1 | 16.7% |
吉 林 | 55.3 | 3.6 | 6.1% |
黑龍江 | 63.0 | 3.3 | 5.0% |
河北 | 157.0 | 4.4 | 2.7% |
陜 西 | 37.3 | 1.0 | 2.6% |
貴 州 | 38.4 | 0.7 | 1.8% |
寧 夏 | 101.1 | 1.7 | 1.6% |
遼 寧 | 95.8 | 1.3 | 1.3% |
青 海 | 18.7 | 0.2 | 0.8% |
山 西 | 113.2 | 0.6 | 0.6% |
云 南 | 131.0 | 0.3 | 0.2% |
此外在市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)、電價(jià)退坡、補(bǔ)貼機(jī)制以及生態(tài)環(huán)境等方面也面臨著一系列的挑戰(zhàn)。無(wú)論是從總量還是比率來(lái)說(shuō),中國(guó)目前的“棄電”現(xiàn)象還是較為嚴(yán)重,因此加快推進(jìn)跨省跨區(qū)電力市場(chǎng)化交易、電站建設(shè)和電力送出工程同步發(fā)展等將對(duì)促進(jìn)清潔能源消納和良性發(fā)展起到重大的促進(jìn)作用。
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