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。

3．燃料乙醇和生物柴油

由糖类和淀粉类原料制备燃料乙醇技术以及生物柴油技术已臻成熟，已产业化生产，规模不断扩大。技术不断改进，效益不断提高。燃料乙醇和生物柴油大规模发展主要的障碍是扩大原料量和降低原料成本。

4. 生物质气化技术