風(fēng)能是一種清潔無公害的可再生能源能源,很早就被人們利用,主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等,而現(xiàn)在,人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電在不同國家和市場表現(xiàn)各有不同,但從全球共同的趨勢看,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)電是最有競爭力的替代能源。風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟性也隨著技術(shù)進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 | 太陽能發(fā)電 |
基本原理 | 利用煤、石油、燃氣等化石燃料的化學(xué)能進行發(fā)電 燃料的化學(xué)能→熱能→機械能→電能 | 利用河流所蘊藏的水能資源進行發(fā)電 上游水的重力勢能→水流的動能→旋轉(zhuǎn)機械能→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→機械能→電能 | 利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再通過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機發(fā)電。 風(fēng)的動能→機械能→電能。 | 利用太陽熱能轉(zhuǎn)換為電能,即將太陽熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的熱能,通過熱機帶動發(fā)電機發(fā)電。 太陽輻射能→熱能→機械能→電能 |
特點 | 具有投資比較小、運營成本比較高、動力設(shè)備繁多、污染大等特點 | 具有動力設(shè)備簡單、綠色環(huán)保、節(jié)約一次能源、運營成本較低、發(fā)電量受河川天然徑流豐枯變化影響、開發(fā)投資大、水庫淹沒損失較大、移民較多等特點 | 具有核燃料能量密度高、不消耗一次能源、不會造成空氣污染、占地面積小、輻射高、水質(zhì)污染高、核燃料存放難等特點。 | 具有不存在資源枯竭、不會造成環(huán)境污染、機組建設(shè)工期短、運行成本低、造價昂貴、對土地要求低、能量密度低、噪聲污染大、一次性投入大、技術(shù)有待改進、管理不夠完善等特點。 | 具有儲量無限、存在普遍、開發(fā)利用清潔等優(yōu)點,尤其是太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用靈活,容量可大可小,可以作為獨立電源也可以并網(wǎng)發(fā)電,但太陽能發(fā)電也存在成本高、占地面積大、效率低、不穩(wěn)定等缺點。 |
地位 | 目前,在世界上的絕大多數(shù)國家中,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),我國是世界上水能資源最豐富的國家,我國以探明的河川水能資源理論蘊藏量和可開發(fā)利用的蘊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、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,越來越受到世界各國的重視,在新能源和可再生能源行業(yè)中增長最快。據(jù)估算,全球總的風(fēng)能儲量約為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。 | 利用太陽能發(fā)電前景廣闊。太陽能資源近乎無限,光伏發(fā)電也不產(chǎn)生任何環(huán)境污染,是滿足未來社會需求的理想能源。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社會的重要能源。 |
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)、采用先進的潔凈煤燃燒技術(shù)、采用蒸汽燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等。 | 我國水力發(fā)電發(fā)展的主要方向是采用大容量機組、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)展總趨勢來看,我國核電發(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,遠期發(fā)展聚變反應(yīng)堆。具體來說就是: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。我國重點建設(shè)甘肅河西走廊、蘇北沿海和內(nèi)蒙古三個1000萬千瓦級的大型風(fēng)場,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)展國家。 | 太陽能是可再生能源,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)的熱點和方向。太陽能光伏發(fā)電可將太陽能與建筑一體化,太陽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,補貼需求和政策依賴性較強,行業(yè)發(fā)展受政策變動影響較大。同時,反映化石能源環(huán)境成本的價格和稅收機制尚未建立,風(fēng)電等清潔能源的環(huán)境效益無法得到體現(xiàn)。
風(fēng)電開發(fā)增速有所加快
我國的風(fēng)力研發(fā)開始于 20 世紀 50 年代中期,起步較晚,經(jīng)過長期的努力,我國風(fēng)力發(fā)電終于走上規(guī)?;ㄔO(shè)道路。目前,我國小型風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)已逐漸成熟,風(fēng)電市場逐漸穩(wěn)定,風(fēng)電開發(fā)增速不斷加快。我國已經(jīng)是世界上風(fēng)電開發(fā)增速最快的國家之一,海上風(fēng)力發(fā)電也在起步與開發(fā)中。
按照國家統(tǒng)計局公開的數(shù)據(jù),2018年1月到9月(前三季度)中國風(fēng)力發(fā)電量達到了2367.3億千瓦時,與2017年同期相比增速高達20.1%,同時占到了前9月全國發(fā)電總量的4.7%。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,從2006年至今全國用于可再生能源能源補貼資金總計超過了3200億元,其中風(fēng)電享受到補貼的資金超過了一半以上。以風(fēng)電為代表的清潔能源這些年在中國的發(fā)展增速也是超過了傳統(tǒng)的火力發(fā)電。
據(jù)統(tǒng)計,2018年前三季度中國的總發(fā)電量約為50361.7億千瓦時,同比增速約為7.4%。其中除了風(fēng)電外,太陽能光伏發(fā)電約為660.9億千瓦時,同比增速高達17.9%;核電發(fā)電量約為2088.7億千瓦時,同比增速約為13.9%。
不過,風(fēng)電、核電和太陽能發(fā)電占比只有4.70%、1.31%和4.15%,合計也只是剛剛超過了10%。而前三季度中國的火力發(fā)電量達到了36918.1億千瓦時,同比增速約為6.9%,且占到了全國發(fā)電總量的73.31%。
2018 年前三季度中國各類型發(fā)電量
- | 億千瓦時 | 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% |
太陽能發(fā)電量 | 660.9 | 17.9% | 1.31% |
這說明,目前在中國火電還是占據(jù)了絕對的主導(dǎo)地位。而第二名的水電(發(fā)電量8326.2億千瓦時),前三季度增速只有4.4%,占比進一步降到了16.53%。
相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國風(fēng)電行業(yè)市場運營模式分析及發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》
“棄電”現(xiàn)象仍然嚴重
根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù),2018年上半年,全國棄風(fēng)電量182億千瓦時,同比減少53億千瓦時。風(fēng)電行業(yè)雖然棄風(fēng)電量有所下降,但情形依舊嚴峻,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)
?。▍^(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% |
此外在市場化競爭、電價退坡、補貼機制以及生態(tài)環(huán)境等方面也面臨著一系列的挑戰(zhàn)。無論是從總量還是比率來說,中國目前的“棄電”現(xiàn)象還是較為嚴重,因此加快推進跨省跨區(qū)電力市場化交易、電站建設(shè)和電力送出工程同步發(fā)展等將對促進清潔能源消納和良性發(fā)展起到重大的促進作用。



