風(fēng)、光、氫綠色低碳新能源體系

風(fēng)能光能，綠色能源遇到新問題

 

　　新能源目前主要指光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及二次能源如氫能等。風(fēng)和光都是自然資源，取之不竭，用之不盡。

 

　　風(fēng)力發(fā)電原理是利用自然風(fēng)帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能；光伏發(fā)電則是依靠太陽光照射，根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)、光發(fā)電都不使用燃料，不產(chǎn)生環(huán)境污染，屬可再生的清潔能源。

 

　　我國的“三北”地區(qū)和沿海島嶼都是風(fēng)能、太陽能資源豐富的地區(qū)。在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和能源轉(zhuǎn)型的道路上，光伏發(fā)電、風(fēng)電是最核心的技術(shù)，是重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。目前，我國已成為全球可再生能源生產(chǎn)和利用第一大國，其中，風(fēng)電、光伏總裝機(jī)容量分別連續(xù)13年、8年穩(wěn)居全球首位。根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，截至今年2月底，我國風(fēng)電裝機(jī)容量約4.5億千瓦，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量約6.5億千瓦。據(jù)專家預(yù)測，到2060年，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電占比將超過50%，成為電量供應(yīng)的主體。

 

　　隨著風(fēng)電和太陽能發(fā)電比例的快速上升，問題也隨之而來。由于光伏發(fā)電完全依靠太陽光源，發(fā)電時間受到日出日落的影響，導(dǎo)致其發(fā)電的高峰期主要集中在白天，夜晚幾乎處于停滯狀態(tài)，不能滿足傍晚及夜間對能源的需求高峰，此外，陰雨天氣下，光伏發(fā)電效率也將顯著下降。風(fēng)力發(fā)電高峰則在一天中很不穩(wěn)定。而無論是光伏還是風(fēng)力發(fā)電，都會因季節(jié)的變化產(chǎn)生明顯的差異。這些自然之力與生俱來的波動性、間歇性使得電力輸出變得不可控、不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致供需失衡，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來嚴(yán)峻考驗(yàn)。隨著大基地集中式風(fēng)電、光伏裝機(jī)大幅增加，風(fēng)光發(fā)電量迅速增長，消納壓力也進(jìn)一步增大。

 

　　我國能源資源分布不均衡，風(fēng)、光等新能源大基地大多數(shù)集中于“三北”地區(qū)，能源消費(fèi)地則主要集中于中東部地區(qū)。通過建設(shè)特高壓、超高壓等大型輸電工程進(jìn)行“西電東送”，成為最主流的方案。近兩年，特高壓交直流混電聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度也在加快，對新能源消納起到了一定的作用。除了外輸通道建設(shè)，作為風(fēng)電和光伏發(fā)電的重要配套設(shè)施，儲能裝機(jī)規(guī)模在近幾年不斷擴(kuò)大。快速發(fā)展的儲能設(shè)施以其優(yōu)越的調(diào)節(jié)性能為電力系統(tǒng)提供了更多靈活性，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電和光伏平滑并網(wǎng)。但由于儲能電站容量有限，利用風(fēng)、光發(fā)電制氫是解決風(fēng)光電大規(guī)模并網(wǎng)難、消納難的有效途徑。

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