可再生能源利用技术发展趋势

可再生能源利用技术发展趋势

一、太阳能开发利用

1、太阳能光热利用

⑴、太阳能热水器依然是太阳能低温热利用的主流，已经进入大规模、商业化的利用阶段。但在技术方面不断创新，在生产技术和工艺上不断改进。

热水器种类主要有：

①金属平板太阳热水器、热管式平板太阳热水器；

②真空管太阳热水器、真空管太阳热管热水器，真空管闷晒太阳热水器；

③太阳能热泵热水器，混合热源热泵热水器；

④四季型太阳热水器，带有辅助热源的四季型太阳热水器。在技术方面主要从热水器结构、材料、生产工艺和隔热方式等进行改进和创新。

⑵、与建筑结合的太阳能利用技术，为太阳能建筑供热水、采暖、空气调节、制冷以及供电，解决建筑的部分或全部能耗，是今后太阳能利用的主要方向。

①太阳能集热建筑模块；

②太阳能集热模块与建筑的接口技术；

③太阳能低温长期储热技术与储热介质的研究；

④太阳能热交换技术与热交换设备的研究；

⑤新型太阳能建筑保温技术与保温材料的研究；

⑥太阳能建筑照明和光伏并网技术的研究；

⑦太阳能建筑空调技术与制冷设备的开发。

⑧太阳能建筑供能系统自动监控、能耗计量和节能管理的开发；

⑨太阳能建筑标准和规范的研究；

⑩太阳能建筑标准构件图集。

⑶太阳热发电是将太阳辐射能聚集起来加热工质，经热交换器产生过热蒸汽，再由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电，其原理与普通热电站相同，主要区别在于用太阳辐射的热能来替代化石燃料燃烧产生的热能。太阳能热发电是21世纪最具革命性的技术成果，是实现大规模可再生能源发电、替代常规能源发电最经济的手段之一。太阳能热发电技术经过30多年的研究、示范，主要关键技术有了突破性的发展。预计到2010年，我国的太阳能热发电成本可降到0.6元／kWh，2015年，发电成本降至0.38元／kWh，可逐步替代煤电，实现我国多元化的电力结

构。目前，太阳能热发电技术正处在工业化初期，商业化前期阶段。

①盘式太阳能热发电技术的研究

太阳能收集器由盘状抛物面聚焦反射镜及位于焦点的吸收器组成，其聚光比可达数百到数千，从而可产生高温。吸收器将所吸收的太阳热能传给热机回路中的工质，由工质驱动热机与发电机组发电。整个系统配有微机控制系统，对反射镜精确跟踪太阳及发电机组进行控制。

②槽式太阳能热发电技术的研究

槽式太阳能发电系统由太阳场集热系统，热传输系统，蓄热与热交换蒸汽发生器系统以及汽轮发电机系统四部分组成。它由槽式抛物面聚光镜与位于焦点的真空管集热器组成，聚光镜配有自动跟踪系统可跟踪太阳，集热管内有流动的工质（通常为油）吸收辐射能而被加热。被加热的工质经输运管道进入蒸汽发生器，通过热交换产生所需的高温高压蒸汽，再用蒸汽驱动汽轮发电机组发电。

③塔式太阳热发电技术的研究

塔式太阳热发电系统由定日镜系统、太阳跟踪装置、太阳能收集器（太阳锅炉）、储能系统与储热介质、过热蒸汽发生器和汽轮发电机组组成。在太阳场内设置大量定日镜，它们由跟踪装置控制将太阳辐射聚集到位于塔顶的集热接收器，使在接收器内产生所需的蒸汽或熔化硝酸盐作为传热介质，以提高接收器的热效率和使贮热系统变得简单和高效；再由蒸汽驱动汽轮发电机组发电。

④太阳能热发电关键技术与设备的研究

2、太阳能光电利用

太阳能光伏发电是一种将太阳光辐射能通过光伏效应、经太阳能电池(光电池)直接转换为电能，并经能量储存、能量变换、控制与保护等环节，向负载提供直流或交流电能供人们使用的新型发电技术。太阳能光伏发电技术比较成熟，目前大规模应用的主要瓶颈是成本太高，大约是煤电的20倍，但呈现下降的趋势。

①太阳光伏交/直流电源的开发

②太阳光伏独立电站系统的开发

③太阳光伏并网技术的研究

④大规模太阳光伏高压并网发电技术的研究

⑤聚光型太阳光伏并网发电技术的研究

⑥太阳光伏并网电站关键设备的研制及产业化

⑦太阳光伏并网电站监控、计量和管理系统的开发；

⑧低成本、高效太阳电池的研究

⑨太阳电池新材料的研究

⑩晶体硅材料的生产技术及硅棒（块）加工技术和设备的研制。

二、风能开发利用

在过去的10年间，世界范围风电的发展一直保持着快速增长。1998年到2004年的7年中，全球风电装机容量年平均增长率为30.46%。截至2005年底，世界风电装机总容量为59322兆瓦，同比上年增长25%。目前，欧洲仍是风力发电技术和市场的领导者，其装机容量为40500兆瓦，占全世界风电总装机的69%，比上年增长18%，约占欧盟近3%的电力消费量，提前实现了到2010年风电装机容量达到40000兆瓦的目标。

当前国外风电市场上的主力机型是1兆瓦～2兆瓦，兆瓦级的风电机组装机容量占到了总装机容量的60％以上。单机容量逐步增大已成为风电技术发展的一大趋势，目前已开发出单机容量为2～3.6兆瓦的风电机组，单机容量5～6兆瓦的机组已处于试运行阶段，欧洲将开发出10兆瓦的风电机组。2兆瓦以上机组在海上风电场建设中具有独特的优势。

①在风电机组机型方面，直驱式和双馈式变速恒频风电机成为两种主流机型。

②风电机组及其关键部件的设计、制造技术是风电技术发展的核心。

③风电机组总体设计方法、载荷测试与计算、动态仿真等方面的研究

④大型风电机组零部件设计制造，包括叶片、增速箱、偏航系统、变桨距系统、发电机、控制系统等。

⑤全功率变流的风力发电并网技术的研究。

⑥海上风电机组的研究。

⑦风电机组的技术标准与规范的研究。

⑧风力资源的工程性评价方法的研究。

三、生物质能利用

1．能源作物研究

目前已筛选了200多种植物；专门的能源作物—快速生长的草本植物和树木，在近几年内可望对生物质能作出重要贡献。

2．生物质燃烧发电

生物质发电技术已比较成熟。主要技术类型有直接燃烧发电、气化燃烧发电、生物质直接与煤混合燃烧发电、气化与煤燃烧发电。生物质发电技术发展趋势是：小型化与接近终端用户；综合利用与热电联供；发展分布式电力系统。