风能、太阳能发电--现状及应用前景.ppt

风能、太阳能发电 现状及应用前景深圳职业技术学院机电学院深圳职业技术学院机电学院 常江Company LogoCompany Logo引言22040-2050年全球可再生能源将取代常规能源，占主导地位。3风能作为一种天然能源，以其蕴藏量丰富，永不枯竭，清洁无污染，可开发利用而受到青睐。4太阳能以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性等优势，是理想的替代能源。1全球石油、天然气、煤、铀储量利用年限分别为40、50、200、60年。Company LogoCompany Logo主 要 内 容太阳能发电太阳能发电2风光互补发电风光互补发电3风能发电风能发电Company LogoCompany Logo风能发电 全球风电现状及趋势全球风电现状及趋势我国风能资源新评估我国风能资源新评估我国并网风电场发展阶段我国并网风电场发展阶段我国风电装机容量我国风电装机容量我国风电制造业的发展我国风电制造业的发展我国风电上网电价发展阶段我国风电上网电价发展阶段我国风电发展目标和前景我国风电发展目标和前景我国风电发展的主要问题我国风电发展的主要问题我国风电发展政策建议我国风电发展政策建议Company LogoCompany Logo全球风电现状及趋势12007年世界风电装机容量新增约1970万千瓦，累计约9380万千瓦2风电占世界总电量2000年为0.25%，2001-2007年平均增长率为25%3风电占世界总电量2007年1.3%，预计2015年占到3%，2020年占到12%Company LogoCompany Logo世界风电持续高速发展全球风电发展覆盖70多个国家新增装机最多新增装机最多10国家占国家占91%累计装机最多累计装机最多累计装机最多累计装机最多1010国家占国家占国家占国家占86%86%2007年美国、西班牙、中国新增美国、西班牙、中国新增容量占世界增量的容量占世界增量的61%Company LogoCompany Logo世界累计风电装机及新增装机排名Company LogoCompany Logo我国风能资源新评估（1）储量储量储量储量陆地上离地 10 米（50米）高度风能资源技术可开发量约2.97亿（8亿）千瓦。离岸20公里范围内可开发量约1.5亿千瓦。分布分布 沿海及其岛屿地区风能丰富带 北部地区风能丰富带 内陆风能丰富区、近海风能丰富区特点特点特点特点风能资源季节分布与水能资源互补风能资源地理分布与电力负荷不匹配Company LogoCompany Logo我国风能资源新评估（2）因此急需结合当地地因此急需结合当地地形地貌、道路交通、电网输形地貌、道路交通、电网输电线路和负荷以及其他基础电线路和负荷以及其他基础设施和社会经济条件，做出设施和社会经济条件，做出分阶段的风能资源经济可开分阶段的风能资源经济可开发储量评估，风电发展规划发储量评估，风电发展规划才有切实可靠的依据。才有切实可靠的依据。Company LogoCompany Logo我国风能资源新评估（3）局部地区局部地区河北宣布要将张家口打造成全国最大的风能基地，而甘肃省则宣布打造“河西走廊风能产业带”。开发空间开发空间开发空间开发空间有关内部论证文件中表明：陆地上比较好的风能场已经被“圈占”，下一步的重点是海上风能。Company LogoCompany Logo我国并网风电场发展阶段初期示范阶段初期示范阶段1986-1993年年，主要是利用国外赠款及贷款，建设小型示范风电场，政府的扶持主要在资金方面，如投资风电场项目及风力发电机组的研制。1984-2003年，年，允许风电场就近上网，并收购全部上网电量。贷款建设风电场开始发展。但风电由于成本高，政策不明确，发展缓慢。2003-2008年年，推行风电特许权项目，扩大开发规模，提高国产设备制造能力，约束发电成本，降低电价。我国风电步入了快速增长时期。产业化建立阶段产业化建立阶段初期示范阶段初期示范阶段规模国产化阶段规模国产化阶段1986-1993年年，主要是利用国外赠款及贷款，建设小型示范风电场，政府的扶持主要在资金方面，如投资风电场项目及风力发电机组的研制。1984-2003年，年，允许风电场就近上网，并收购全部上网电量。贷款建设风电场开始发展。但风电由于成本高，政策不明确，发展缓慢。Company LogoCompany Logo我国风电装机容量（1）n n2000-20062000-2006年，累计风电装机从年，累计风电装机从3535万千瓦增长到万千瓦增长到260260万千万千瓦，年均增长率超过瓦，年均增长率超过30%30%n n20042004年，累计风电装机位居世界第年，累计风电装机位居世界第1010 2006-2007 2006-2007年，累计风电装机从第年，累计风电装机从第6 6名上升至第名上升至第5 5名名 2006-2007 2006-2007年，新增风电装机从第年，新增风电装机从第5 5名上升至第名上升至第3 3名名年份年份累累计计装机装机（万千瓦）（万千瓦）占全国占全国总总装机装机比例比例累累计计装机装机增增长长率率新增装机新增装机（万千瓦）（万千瓦）新增装机新增装机增增长长率率分布分布省份省份风电风电场场（个）（个）20062600.4%105%134166%169120075900.8%127%330147%Company LogoCompany Logo我国风电装机容量（2）2006 200720082010风能上马项目很多，但是发电量和上网电量都很少，大量风场资源被闲置。我国电力装机4250万千瓦，风电仅有123.89万千瓦，占2.9%。风电占比将达到5%，15年内，全国将实现电力资源风电互配的局面全国风能装机将达到2770万千瓦。Company LogoCompany Logo我国2007年分省风电装机情况分布分布分布分布我国风电装机主要分布在内蒙、吉林、辽宁、河北等21个省份（直辖市）新增地区新增地区与2006年相比2007年装机省份（直辖市）新增的有北京、山西、河南、湖南、湖北总量总量总量总量2007年我国装机总量为590万千瓦，与2006年相比增长了127%Company LogoCompany Logo新疆达板城风电站新疆达板城风电厂是中国第一个大型风电新疆达板城风电厂是中国第一个大型风电 厂。截止至厂。截止至 2008年安装有年安装有200多台风车，年发电量为多台风车，年发电量为1800万瓦。万瓦。Company LogoCompany Logo南澳风力发电站 u截止至截止至2007.12，南澳岛上已安装各型风力发电机组，南澳岛上已安装各型风力发电机组185台，总装机容量台，总装机容量9.9万千瓦，年可发电万千瓦，年可发电2.2亿亿 千瓦时，为亚洲最大的海岛风电场。千瓦时，为亚洲最大的海岛风电场。Company LogoCompany Logo风力发电酒泉建全球最大风力发电基地打造陆上三峡http:/ LogoCompany Logo我国风电制造业的发展u产品结构产品结构中国目前风电场装机大都属于兆 瓦级以下的定桨定速型风机。市场需求趋势已向兆瓦级以上风电机组发展，其中主力机型是1.5MW 风电机组。u重点企业重点企业目前中国风电机组整机开发和研制的内外资企业有40多家，其中内资企业主要有新疆金风、北京华锐（大连重工）、东方汽轮机厂等。Company LogoCompany Logo我国风电设备制造企业内内资资企企业业产产品品约约 185万万千千瓦瓦，市市场场份份额额占占 56%，比比前前一一年年提提高高 16%，缩缩小小与与外外资资企企业业的的技技术术差差距。距。内资首次内资首次超过外资超过外资外资与合资企业的外资与合资企业的产品约占产品约占44%，技术上以当前国际技术上以当前国际主流的变桨变速机主流的变桨变速机组为主，有些已在组为主，有些已在国内总装。国内总装。Company LogoCompany Logo内资风电机组制造商第一第一第一第一梯队梯队梯队梯队在在2007年已具备批量生产能力的企业，包括年已具备批量生产能力的企业，包括金风、华锐、东汽和运达，占当年新增装机容金风、华锐、东汽和运达，占当年新增装机容量的量的54%，但是产品技术主要通过许可证生，但是产品技术主要通过许可证生产方式引进，没有自主知识产权。产方式引进，没有自主知识产权。第二第二梯队梯队在在 2007 年已推出样机，年已推出样机，2008年初步具年初步具备批量生产能力的企业，包括上海电气、备批量生产能力的企业，包括上海电气、常牵新誉等，占当年新增装机容量的常牵新誉等，占当年新增装机容量的 1.52%。第三第三梯队梯队计划于计划于2008年完成样机下线，并安装到年完成样机下线，并安装到现场进行调试的企业。现场进行调试的企业。Company LogoCompany Logo风电上网电价发展阶段 竞争上网竞争上网9803年，最低上网电价不 足 0.3元/(kw.h),最高 超 过 1元/（kW.h）审批审批招标审批招标审批 9098年，上网电价很低，上网电价的收入仅够维持风电场运行。0305年，首期特许权招标，招标电价和审批电价并存招标核准招标核准 0608年，风电电价通过招标方式产生，电价标准根据招标电价的结果来确定Company LogoCompany Logo风电发展目标和前景可再生能源可再生能源中长期发展规划纲要中长期发展规划纲要3000万千瓦万千瓦1亿千瓦亿千瓦500万千瓦万千瓦4亿千瓦亿千瓦20102010年年20202020年年20302030年年20502050年年Company LogoCompany Logo我国风电发展前景2000万千瓦万千瓦1亿千瓦亿千瓦1000万千瓦万千瓦20082008年年20102010年年20202020年年15年内，全国风电互配，发电装机一亿千瓦，煤电及燃油占60%，风电占36%，水电及抽水蓄电占3%，光电及其他发电占1%。Company LogoCompany Logo风电发展存在的主要问题风能资源评价还不精细风能资源评价还不精细自主创新能力弱自主创新能力弱上网电价有待调整上网电价有待调整公共技术服务体系尚未建立公共技术服务体系尚未建立风电技术标准认证尚需完善风电技术标准认证尚需完善主要问题主要问题主要问题主要问题Company LogoCompany Logo发展风能需注意的现象招投标制度需要改革。很多风能大省在追求风能上马规模上，提出风机大型化。政府认为风厂规模越大越好，但风电不稳定，越大的风场给电网带来的压力越大政府定价也需要改革Company LogoCompany Logo风电发展政策建议 加大资金投入加大资金投入1完善政策体系完善政策体系23健全管理机制健全管理机制Company LogoCompany Logo光伏发电光伏发电优点、应 用 领 域光伏技术现状与发展趋势全球光伏产业、市场现状及趋势我国光伏产业、市场现状我国光伏产业的问题及政策建议我国光伏发电面临的挑战我国光伏发电展望Company LogoCompany Logo光伏发电优点清洁安全广泛资源充足长寿命优点优点潜在的经济性Company LogoCompany Logo光伏发电系统所面临的关键技术 光电池组件的系统结构 光伏阵列的最大功率跟踪 并网逆变器的类型 孤岛保护技术 电能的双向计量 夜间零耗电技术 电磁兼容性 其他的安全问题(如防雷)等Company LogoCompany Logo光伏系统待研究课题 提高光伏器件的光/电转换效率2降低光伏器件的初投资费用3 改进光伏模块性能1新型高效光伏电池的创新研发5住宅光伏系统的联网运行6光伏器件的节能生产工艺流程4以及光伏系统设备的标准化等以及光伏系统设备的标准化等Company LogoCompany Logo太 阳 能 应 用 领 域太阳能灯太空方面交通设施方面家电方面太阳能车和游艇通信方面领域Company LogoCompany Logo光伏技术现状与发展趋势（1）1839195919601975首次发现光伏效应多晶硅太阳能电池问世;硅太阳能电池发电首次并入常规电网美国制作出非晶硅太阳能电池Company LogoCompany Logo光伏技术现状与发展趋势（2）19801990 2007太阳能电池开始规模化生产奠定了规模化工业生产的技术基础太阳能光伏发电生产能力达到创纪录的100万千瓦Company LogoCompany Logo光伏技术现状与发展趋势（3）太阳能电池分类三大类晶硅太阳能电池下一代新型太阳能电池薄膜太阳能电池Company LogoCompany Logo灵活多样绿色环保安装方便运营、维护费用光伏技术现状与发展趋势（4）u光伏电池应用特点Company LogoCompany Logo光伏技术现状与发展趋势（5）u我国太阳能电池技术与国外先进水平差距：12薄膜太阳能电池产业化和应用技术3晶硅电池高端设备和薄膜电池制造设备多晶硅提炼技术与先进水平Company LogoCompany Logo全球光伏产业现状及趋势1在过去15年中,全球光伏产业以25%的年均增长率成长22003年欧洲光伏市场的迅速启动,2004年、2005年市场供不应求32007年世界光伏电池产量达到3500MW，比2006年增加了40%。42010年2020年全球光伏产业年增长率将达34%，年安装量将达到11.34GWCompany LogoCompany Logo全球光伏市场现状84%2%7%7%84%7%7%2%并网发电并网发电消费产品和服消费产品和服务务离网工业应用农村电气化Company LogoCompany Logo全球光伏市场趋势全球高速增长；多元化需求局面已经出现；并网发电依然占市场需求主体；光伏与建筑一体化将成为未来发展趋势。光伏市场现状及趋势我国市场规模较小,“送电到乡”工程、各类照明示范工程等为主要需求；市场应用慢慢起步,光伏产品主要用于边远地区。Company LogoCompany Logo我国光伏产业现状（1）电池产量电池产量2007年国内太阳能电池产量达到1088MWp（其中非晶硅电池为28.3MWp），比上年增长148.1，超过日本（920MWp）和欧洲（1062.8MWp），成为世界第一大太阳能电池生产国组件产量组件产量2007年我国光伏组件产量也达到世界第一。据不完全统计，截至2007年底，国内光伏组件产量达到1717MWp，比上年增长138。Company LogoCompany Logo我国光伏产业现状（2）上市企业上市企业自2005年起，不到两年时间，相继有10家中国光伏企业在海外上市。分别为无锡尚德、浙江昱辉、苏州CTS、江苏林洋、常州天合光能、河北晶澳、南京中电、保定英利、江苏浚鑫、江西LDK。发展迅猛发展迅猛发展迅猛发展迅猛2007年国内从事太阳能电池的生产企业达50余家，硅锭/硅片生产厂家超过70家，光伏组件生产企业共计200多家。Company LogoCompany Logo我国光伏市场现状光伏发电光伏发电送电到乡、照明示范工程、04深圳园博园、08奥运场馆、2010上海世博会场馆07年光伏系统安装20MWp，是光伏电池产量1.84%，累计安装100MWp，占世界1%Company LogoCompany Logo我国光伏产业存在的问题研发投入不足产业链发展失衡市场发展缓慢发展环境有待改善存在问题无序发展严重Company LogoCompany Logo我国光伏发电面临的挑战是否510年内太阳能电池效率提高到降低成本所必需的水平是否510年内中国不仅是太阳能电池的制造大国，还成为光伏发电的应用大国挑战是否成本在510年内降到常规发电的水平Company LogoCompany Logo我国光伏产业存在的政策建议 1 2 3 4明确光伏发电在我国能源产业中的战略地位降低成本、能耗,抓好薄膜光伏电池开发和产业化加强产业管理,培育具有国际竞争力的大型企业建立和完善鼓励太阳能光伏产业发展的激励政策与机制Company LogoCompany Logo光伏发电的成本与竞争力u光伏发电的成本确实尚不能与常规发电竞争,但是在评估其竞争力时,应考虑下列因素:光伏应用的类型与场合,光伏发电与什么竞争,有无替代品;光伏系统安装地理位置、初始投入成本及预期寿命;常规发电没有计入引起的环境污染、气候变暖和其他影响的“额外”成本；光伏技术的进步和生产规模的扩大正逐步降低光伏发电的成本。Company LogoCompany Logo我国光伏产业发展概况u我国2020年的光伏发电累计装机容量目标应定位在30 GW的水平,届时达到全国发电量的1%。Company LogoCompany Logo我国光伏发电展望2015年2020年 2010年2015年，摆脱高纯多晶硅材料依赖进口的困扰，使多晶硅材料的自给能力达到60%以上；国内光伏技术达到国际先进水平，部分达到国际领先水平积极启动国内市场，促进光伏市场需求大幅增长，到2020年实现光伏发电占全国总发电量的1%。2010年以后，太阳能电池的年产量达到世界总产量的50%以上Company LogoCompany Logo广东深圳园博园光伏发电u深圳“园博园”的1兆瓦并网太阳能光伏电站，是2006 年全亚洲第一大并网光伏电站。2004年6月开工，2004 年 8月建成发电。投资6600万元，总容量1000.322千 瓦，发电能力约为100万千瓦时。Company LogoCompany Logo光伏发电。光伏机场电站在海口美兰机场实现光伏机场电站在海口美兰机场实现 http:/ LogoCompany Logo光伏发电工程中外合作项目全球环境基金中国荷兰合作中国加拿大中国日本合作中国德国合作国家发改委/全球环境基金/世界银行中国可再生能源发展项目(REDP）丝绸之路光明工程中德财政合作西部太阳能项目(KFW)CIOA太阳能农村通电项目 中国日本合作Company LogoCompany Logo风光互补发电风光互补发电概述风光互补发电特点国外风光互补发电现状我国风光互补发电场现状风光互补发电仿真模型风光互补发电产业进一步发展需 要解决的问题能源的应用前景Company LogoCompany Logo风光互补发电概述重要性重要性 当今世界，随着人们生活水平的不断提高，电力已经成为人们生活中必不可少的动力来源，人们对电的依赖也越来越强。优点优点 风光互补发电是一种将太阳能和风能转化为电能的装置。该系统无空气污染、无噪音、不产生废弃物。组成组成 风光互补发电系统由太阳能发电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。Company LogoCompany Logo风光互补发电特点弥补独立发电 不足提高效率降低成本地面和高空合理利用降低工程造价主要特点Company LogoCompany Logo国外风光互补发电现状1风力/光伏互补并网发电技术是世界新兴的一大研究开发课题。2目前，在欧洲、日本、美国等发达国家正在普及风光互补路灯系统。3目前风光互补能源只是刚刚起步，实际应用也只开发了很小的一部分。除了照明，在交通监控、通讯基站、通讯设备、森林防火等领域都有无限的发展前景Company LogoCompany Logo风光互补路灯系统Company LogoCompany Logo我国风光互补发电场现状试点性研究商业化 分布地在我国,风/光互补发电场比较少,主要集中在青藏高原、内蒙古等偏远地区,采用独立式发电。1998年和2000年,我国的长江源自然保护站分别安装了600 W/400 Wp(Wp为光伏发电功率)和1 000 W/400 Wp 2套独立运行的风光互补发电系统。u2004年12月,华能南澳54 MW/100 kWp风光互补发电场成功并入当地10 kV电网,是我国第1个正式投入商业化运行的风/光互补发电系统。Company LogoCompany Logo风光互补发电仿真模型Company LogoCompany Logo风光互补发电产业进一步发展需要解决的问题 问题问题急待解决勘测统计勘测统计勘测统计勘测统计工作工作工作工作独立并网独立并网独立并网独立并网同步发展同步发展同步发展同步发展体系结构能量管理控制完善技术支撑体系Company LogoCompany Logo结束语 太阳能太阳能 风能风能 太阳能长久以来都是可再生能源工业中的“奔驰汽车”：光滑亮泽、安静无声、养护低廉。将长久奔驰在能源发展的大路上。在能源价格上涨的情况下，风能等可再生能源投资成为热潮。电力行业的高速发展将带动风电产业步入快车道。