美国电力发展的能源战略概况

射， 以及 负责 太 阳能 的存 储 。 电力 塔 是 用 于跟 踪 太 阳和利用 位 于 塔 顶 接 收 器 接 受 摄 人 的太 阳辐 射 光 束 。双 轴碟式 技术 是 采用两 轴抛 物面 天线集 中到一
个 可 以接收 太 阳能 的地方 。主要 的技术 问题 在 于加
对 常规 发 电产 生 的污染 物进 行控 制 以及 限制 二氧 化 碳 排放 等政 策 ， 来促 进新 能源 的发展 。 新 能源 发 电未来 的发展 关键 必须 依靠 科 技 的进 步 和突 破 。这样 才 能 真 正 的提 高 能 源 效率 ， 降低 市
免 ， 再生 能 源组合 标 准 ， 色 电力 营销 等 。并通 过 可 绿
聚光太 阳能发 电 （ Ｓ ） Ｃ Ｐ 技术 的光 学 系统 原 理 就 是 使 用 集 中光 束 。包 括 ３个 方 面 ： 物槽 ， 抛 电力 塔 ，
双 轴碟 式 技 术 。 抛 物 槽 的作 用 是 接 受 线 性 太 阳辐
风力 发 电技术 正 在 得 到积 极 的部署 ， 时 技术 上 没 暂
等 方 面提 出 了合理 方案 。
１ 新 能 源 电力 发 展 的影 响 因素
风能 ， 阳能 ， 太 地热 能 ， 能 ， 生物 能等 新能 源 水 和
都 将 为一个 国家 的电力 供应 做 出重 大贡献 。其 中太 阳能发 电包 括 ： 阳能光 伏 电源 ， 光 太 阳 能发 电。 太 聚 地 热 发 电包 括 ： 热 能 源 ， 热 系统 。水 力 发 电包 水 地
能 源输 人 和输 出的计算 是评 价生命 周 期里 温室
气体 排 放量 的基 本 因素 ， 可 以用 来 评 价 能 源强 度 也
价 格 ， 可 以提高 技术 的性 能和 优化配 置 。其次 ， 也 建
设基 础设 施 以捕 获远 程 风 ， 以提 高 整 个 系统 的可 可
和 资源 技 术 本 身 的 消 耗 。能 源 的 两 个 指 标 是 ： １ （）
扩大 生产 的规 模 是新 能源发 电发展 过 程 中必须 要 经历 的重要 阶段 ， 有 这样 才 能 更 大 程 度 的加 快 只
染 。最 终 的 技 术 目标 将 实 现 生 物 质 转 化 成 清 洁 燃 料 ， 根本 上 提高 生物 工程光合 作用 的效 率 。 从
２ ５ 地热 能 发 电 ．
地热 能发 电 的原理 是 通过 闭环 式换 热 器 ， 用 利
水 蒸 气来 驱 动 涡轮机 。为 了降低 成本 、 提高 可靠 性 ， 必须 进 一步 改 善钻井 和技术 转换 能力 。而 地热 能最
大 的来 源是 储存 在 岩层 中 的热 和 能量 ， 以主要 的 所
技术 挑 战是 精 确 的资源评估 和对 岩体 裂 隙 内部 结构
和思考 ， 包括 ： １ 大规 模 制 造 和安 装 的制 约 以及 制 （） 造， 安装 和 维修 等训 练有 素 的员 工 很有 限 ；２ 间 歇 （） 性 资 源整合 到 当今 的 电力 基 础设 施 和市 场 中 ； ３ （） 市场需 求 ， 与传统 的低成 本煤 ， 能和天 然气 发 电厂 核 的价 格竞争 方 面 的能力 ；４ 风 险 和 相关 问题 ， 括 （） 包 经 营风 险和成 本 问题 ， 可预 测性 和监 管政 策要 求 ， 不 应该 建立 必要 的技术 ， 业 ， 商 和员 工等基 础设 施 。
强 接收 器材料 以及存储 技术 的改 进 。
甘
２ ３ 水 力 发 电 ．
肃
科
技
第２ ８卷
电的 Ｃ 和 Ｓ 等气 体排放 量相 对 比较 少 。 Ｏ Ｏ
新 能源 发 电会对 当地 环 境产 生 一定 的影 响 ， 包
水 力 发 电就是 将海 洋潮 流 ， 浪能 ， 梯度 转化 波 热
摘
要： 随着全球能源问题 的 日趋 紧张 ， 国为确保 能源 安全 ， 美 实现美 国的“ 能源独立” 提出 了新 能源发 电的长 远规 ，
划 。概述了美 国新能源 的发展现状 、 开发策略 和发 展前 景 ， 包括对 风能 、 阳能 、 力、 太 水 地热 能、 生物 能等新能源 发电
的深入剖析。
第２ ８卷 第 １ ３期 ’ ２１ ０ ２年 ７月
甘肃 科 技
Ｇａ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｎｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ
２ ８
Ⅳ０ ３ ．１
． ２ １ ， ． ０ ２
美 国 电 力 发 展 的 能 源 战 略 概 况
钱荣 国
（ 苏省科技 情报研究所 ， 苏 南京 ２０４ ） 江 江 １０ ２
的有 效性 。
关 于 废 气 排 放 量 的 问题 ： 阳能 光 伏 发 电是 可 太
再 生资 源 中 Ｃ Ｓ 等排 放量最 多 的 。其 中 Ｓ Ｏ 和 Ｏ Ｏ
排放量 主要是 受 Ｐ Ｖ材 料制 造 过 程 和效 率 的 能量 强
率 ， 结合 能 源分类 ， 术发 展 ， 济市场 ， 施部 署 并 技 经 设
场渗 透力 ， 最终 提 高新 能源发 电 的经济效 益 ， 动新 推
能源 的发 展 。
２ 新 能源发 电的技术分类
２ １ 风 能发 电 ．
在 风力 发 电过 程 中捕获风 能 的能力取 决 于涡 轮 转 子 的直径 ， 以风 能 技 术 发展 的重 点 在 于 加速 涡 所 轮 机转 子 的研 发 ， 特别 是 ， 齿轮箱 可靠 性 的问题 。短 期 的任 务在 于改 善 现有 的输 电和 配 电 系统 ， 期 的 长 任务 在 于加快 发 展低 风 速 发 电机 组 。 就 目前 而言 ，
产 品 ， 物燃 料 ， 生 以及 特定 的产 品 。虽 然生 物能包 括
４ 新能源发 电部署 的分析
虽 然不 同 的新 能 源技术 具有 其独 特 的生产 和经 济 特点 ， 但是 在整 体 部 署 的发展 中有 着 相 同 的挑 战
多种 多样 的资源 类 型 特 征 ， 是 生 物 能 发 电在很 大 但 程 度上 与化 石燃 料 的方式 相 同。通过 设计 燃料 方式 来 控制 不 同生 物 质 燃 料 的排 放 量 来 减 少 环 境 的 污
３ 新 能 源 发 电对 环境 的影 响
生产 技术 的 生命 周 期评估 （ Ｃ 是 用来 分析 新 Ｌ Ａ） 能源 发 电 对 环 境 的影 响。整 个 技 术 的生 命 周 期 包 括 ： 料开 采 ， 炼 ， 工 ， 用 ， 原 提 施 使 和处 置 。其 中对 环
境 的影 响包括 二 氧 化碳 ， 氧化 物 ， 氧 化 物 ， 粒 硫 氮 颗 物 的排 放量 ， 土地 使用 和水 的消耗 。
为 电能 。最 常规 的是 将 淡 水 河 流 能量 转 换 为 电能 。
主要 的方 式 是水 坝 ， 型发 电站 等 。为 了扩 大水 力 大
括 损害 生态 系统 ， 坏 自然 景 观 。最 突 出 的 问题 是 破 土地使 用 和对 鸟类 可 能 造 成 的影 响 。此 外 ， 还必 须
靠 性 和安全利 益 。
关 于 开发 和 部 署 早期 的风 险 ， 营部 门可 以不 私
承担公 共部 门 的任务 。所 以政 府在 高风 险 的研 究 和
发展投 资 上 应 该 提 供 给私 营部 门 相 关 的 目标 和 动 力， 同时也通 过 开发 中 的技术标 准 ， 认证 和部署 降低 了私 营部 门投 资者 的风 险 ， 样 才 能提 高 整 个 部 署 这
费用 都 被用 于传输 和存储 电能 方 面 。由于 电力 系统 的项 目是 具 有资本 密 集 ， 行周 期 长等 特点 ， 以在 运 所 其 整 个 生命 营运 中高 额 的成本 预算 是必 不 可少 的 。 美 国政 府 为此 推 出一 系 列 扶 持 政 策 ， 以鼓 励 和 推 广使 用 新 能源 技 术 供 应 电力 。包 括 ： 生产 税 收 抵
净值 能 源 比率 。 （ ） ２ 能源 回收期 （ Ｐ Ｔ ， 中净 能 Ｅ Ｂ ）其 量 比的定 义是 在整个 技术 生命 周期 里可用 能 源产 出 值 比上 能 源 网格燃 料 的消耗量 。能 源 回收期 是衡 量 产 生 的可用 能 源在 多长 时 间内可 以弥补 生产 中的能
源 消耗 。
２ ４ 生物 能 发 电 ．
管， 并且合理审批发 电的技术 的许可证。这样才能
尽 可能 的减少 对 当地 土地 ， 和空气 的影响 。 水
生物 能 分 为三 大类 型 ：） 植 物 废料 ； ） 市 １ 木／ ２城 固体 废 物／ 土地填 充气 体 ；） 他 生 物量 ， 括 农 副 ３其 包
率。
括： 常规 水力 发 电 ， 以及液 体动 力 能源一 波 浪 ， 潮汐 ， 河 流 能源 等 。
虽 然 美 国 具有 很 丰 富 的新 能 源 储 量 ， 是 成本 但 问题 是 新 能源 电力发 展 的主要 障 碍 。也是 新 能源发 电 能 否推动 经 济发展 的一 个重 要 因素 。主 要 的成本
的分 析 。
其 融人 电力 系统 ， 以及 科 研 的进 度 。但 是 大规 模 生
产 和部 署新 能源 发 电 系统 ， 随着 市 场 需 求 而增 长 是 的， 需要 一支 训 练 有 素 和有 能力 的劳 动 力 队伍 。 为 了满 足对技 术工 人 ， 劳动 力不 断增长 的需 求 ， 须 通 必
有 什么 障碍 ， 而且 资源 以及 投资 的费用 也 比较充 裕 。
２ ２ 太 阳能 发 电 ．
其 中光 伏 太 阳能技 术 相对 比较成 熟 ， 伏 太 阳 光 能产 业增 长也 很稳 定 。光伏太 阳能技术 可分 为两 大 类 ： 中光 伏 技术 和平 板 式 光伏 技 术 。其 中平 板 技 集 术包 括 晶体硅 和 各种半 导体 材料 薄膜 。而集 中光 伏 系统 的 关 键 要 素 是 使 用 低 成 本 的 集 中 （ 射 或 折 反 射 ） 学 和跟踪 系统 （ 踪 运动 太 阳 ） 光 跟 。所 以技术 方 面重 点加 强结 薄膜 技术 的发展 以提 高光 电 的转 换 效
过建 立新能 源方 面 的培 训 ， 证 和授 权 计 划 来解 决 认 技术 工人 的供应 不 足 。
如何实现新能源发电整合融人 电力系统是其贯 穿整 个部署 的枢纽 ， 而基 础 设 施 建设 是实 现 这 一 过
程 的关键 。首 先 ， 础设 施 投 资 不但 可 以压 低 市 场 基
关 键词 ： 新能源 ； 技术 ； 部署
中 图 分 类 号 ：Ｋ １ Ｔ ０
能源是 人类 社 会 赖 以生 存 的 物质 基 础 ， 全 可 安
场 电价 ， 让新 能 源 发 电 能适 应 市 场经 济 的Байду номын сангаас 要 。并
且通 过规 模 的扩 大 以及 技术 的改 善来实 现更 大 的市
靠 和廉 价 的能 源是经 济稳 定 和持 续发 展 的保 障 。美 国不 仅 是能 源 生产 的大 国 ， 更是 消 费大 国 ， 其能 源 消 耗 占世 界总 能耗 的 四分之 一 。为保 证美 国的 能源正 常供 应 ， 巴马 上任 后 ， 出 了一 系列 能 源 新 政 ， 奥 推 通 过 对 新 能源 的规 划来 实现 美 国 电力产业 结 构 的战略 转 型 。其 中最 主要 的是 对美 国的 电力基 础 设施进 行 了全 面 系统 的评 估 和设 计 ， 提 高新 能 源发 电 的效 以
注意 噪音 ， 美学 和对 当地 的生态 的破 坏 。 所 以应 该对 新 能源 发 电的选址 有相 对较强 的监
发 电 ， 点 是提 高涡 轮 效 率 和增 强 工 具 的设计 用 于 重
监 测 和管 理 水 资 源 。关 键 的挑 战 是 开 发 出来 的 技
术 ， 部署 时 可 以尽 量避 免生 态系统 的损害 。 在