风电控制技术

一、风电控制技术

风电精确预测和运行调控技术发展。

容量10兆瓦风机的完全商业化，路上风电成本降至0.4元/千瓦.时以下，海上风电成本可下降到0.6元/千瓦.时以下，预计到2050年前后，单机容量20兆瓦的风机可以用于远还风电场的开发利用，海上风电成本降至0.5元/千瓦.时以下

太阳能发电技术

太阳能发电主要有光伏发电和光热发电

光伏发电

1、最新技术进展

自1954年第一块光伏电池问世以来，光伏发电技术取得了长足发展，至今已经历了三个发展阶段。20世纪五六十年代，实验室阶段。20世纪九十年代-21世纪，迅猛发展阶段。

截止2014年度，中国最大的光伏电站发电装机容量达到20万千瓦，共有三座，2015年法国将建成30万千瓦光伏电站，成为世界装机规模最大的光伏电站。目前，光伏发电主要有硅基、薄膜和聚光太阳能发电三种形式。硅基太阳能发电较为成熟，最高能量转化效率可以达到20％左右。薄膜太阳能电池，其能量转化效率从2009年的3％快速提高到2013年的16.2％

左右，被《科学》杂志评为2013年十大科学突破之一。聚光太阳能发电，在500倍聚光条件下可将转化效率提高到40％以上。

发展方向和前景

光伏板

1材料创新提高光电转化效率。

硅基光伏材料，理论光伏能量转化率可以达到38％。薄膜太阳能电池最高效率达到15％以上系统效率达到8％以上使用寿命超过15年，与硅基太阳能电池板相比，薄膜电池成本优势明显，随着光电转化效率提高，未来有望取代硅基太阳能电池。

2制造和安装趋向薄片化、简易化

3、发展太阳能追踪技术，提高利用效率

4、2020年前后，全球光伏发电平均成本将由2010年的2元/千瓦时，下降到0.9元/千瓦.时随着全球农院互联网发展，太阳能将成为最重要的能源来源。预计2050年前后，集中式和分布式光伏发电成本可分别降低到0.24元/千瓦.时和0.27元/千瓦.时将低于目前传统化石能源发电成本。

5、光热发电

光热发电技术主要包括槽式，塔式，纸性菲涅尔式和碳式四种主流技术类型，

西班牙是全球太阳能光热发电装机容量最多的国家，欧洲的向西班牙意大利，法国。德国等8个国家计划开展，沙漠太阳能计划，在北非的撒哈拉沙漠联合投资4000亿欧元，用40年时间建成1亿千瓦的超级太阳能光热电厂，建成后满足欧洲15％的电力需求。发展方向及前景

1光热发电技术向大容量，高参数发展。

2014年2月投运的美国伊万帕太阳能光热电站，是全球最大的光热电站，总容量达到39.2万千瓦，

光热电站安装储热装置，发电出力更加平稳，

光热电站发展空气冷却技术

前沿技术展望

1在提高转化效率方面，主要有研制新型材料，改进电池构造，光伏光热联合三种技术路径

钙钛矿作为新型材料，应用于太阳能薄膜电池，可以大幅提高太阳能转化效率

未来有望达到50％

2太阳能电池多PN结构造技术，可以更加充分地利用太阳能光谱，提高转化效率

德国和法国联合研发的四个PN结太阳能电池专户效率高达44％

3太阳能光伏光热联合优化运行技术，显著提升利用

效率。美国斯坦福大学研究成果显示，光伏光热联合运行的综合效率可达到46％，中国甘肃已经建成太阳能光伏-光热-储热联合运行供暖示范工程，

一在降低成本方面，主要依靠改进和节省材料

1用碘化铜无机材料替代钙钛矿电池中的有机聚合物材料

2 二维电池节省光伏材料。

二、最新技术发展

在海洋能中，潮汐能开发利用最早，最成熟，有一百多年的研究历史，1966年建成的法国朗斯潮汐电站，是全球第一个商业化运行的潮汐电站，工24台机组，装机容量24万千瓦，韩国始华湖电站是世界最大的潮汐发电站，发电装机容量25.4万千瓦，年发电量超过5亿千瓦.时。

波浪能，海流能都是利用海水水平流动的机械能发电，2002年中国第一座潮流能实验电站在浙江省舟山市岱山县建成，装机容量600千瓦，

温差能利用已有近百年历史，但最近四十年才取得实质性进展，1979年，美国在夏威夷附近海域建成世界第一座具有实用意义的温差能发电装置，确定功率50千瓦

盐差能利用研究历史较短

分布式电源技术

分布式电源是指位于用户侧，就近接入低电压等级电网的发电设施或能量综合利用的多联供设施。包括风能、太阳能等清洁能源分布式发电。以及余热余压余气发电和小型天然气冷热电多联供灯。其本质是就近开发，并网。消纳的小容量发电机组

未来分布式电源发展将以开发负荷中心附近的太阳能，风能，小水电能等清洁能源为主。