潮汐能发电技术的现状与发展趋势

太阳能热发电技术的现状及发展趋势

在全球可持续发展的大背景下，“绿色能源”和“低碳生活”的概念正受到越来越多的关注，各国竞相开展以风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能等可再生绿色能源为主的研究和应用．同时从国家能源局获悉，我国首轮太阳能光热发电特许权招标项目，已于2010年6月底至7月初正式开始．此政策的颁布，打破了常规化石燃料发电占据整个发电行业的局面，意味着太阳能因其储量的无限性、利用的清洁性等特点一跃成为最热门的新能源之一，太阳能热发电技术将迅速进入商业化成长时期，成为解决当前能源、资源、环境等一系列问题的新兴产业．人们最早对太阳能热发电的研究，可以追溯到18世纪70年代在巴黎建立的第一个小型点聚集太阳能热交互蒸汽机，自此之后，各国对太阳能热发电技术的研究从未终止．在1981年至1991年间，全世界建造了多种不同形式的兆瓦级太阳能热发电试验电站20余座(塔式为主);另外在1985至1991的6年间，在美国加州沙漠建成的9座槽式太阳能发电站，更是将发电成本降至8美分/kWh，太阳能热发电项目已成为各国建立新能源系统的方向之一．经过近30年的发展，部分太阳能热发电技术已完成试验和示范阶段，正向低成本、高产业化迈进．本文以目前研究最为广泛的聚光式太阳能热发电技术为对象，对各种聚光式太阳能热发电技术进行介绍、分析和比较，希望能得出对我国太阳能热发电行业具有建设性的意见．

1太阳能热发电技术的概念与分类

太阳能热发电主要是将聚集到的太阳辐射能，通过换热装置产生蒸汽，驱动蒸汽轮机发电．太阳能热发电与常规化石能源在热力发电方式上的原理是相同的，都是通过Rankine循环、Brayton循环或Stirling循环将热能转换为电能，区别在于热源不同，太阳能发电的热源来自太阳辐射，因而如何用聚光装置将太阳能收集起来是大多数太阳能热发电的关键技术之一．此外，考虑到太阳能的间歇性，需要配置蓄热系统储存收集到的太阳能，用以夜间或辐射不足时进行发电，因此成熟的蓄热技术成为太阳能热发电中的另一关键技术．直接光发电和间接光发电是太阳能热发电中最常用的分类方式．直接光发电可分为太阳能热离子发电、太阳能温差发电和太阳能热磁体发电;间接光发电可分为聚光类和非聚光类，其中聚光类按照太阳采集方式可分为太阳能塔式发电、太阳能槽式发电和太阳能碟式发电;非聚光类主要有太阳能真空管发电、太阳能热气流发电和太阳能热池发电等．通常所说的太阳能热发电，主要指间接光发电，直接光发电尚在实验阶段．目前主流的太阳能热发电技术集中在塔式、槽式和碟式，它们因开发前景巨大而受到极大的关注．

我国潮汐能开发利用调研

一、引言

潮汐能作为一种可再生的洁净的自然能源，在国内外很早就引起了人们的关注。自20世纪70年代西方发生石油危机以来，世界上掀起了一股寻求替代能源、开发利用可再生能源的热潮。特别是1992年联合国世界环境与发展大会以后，为了保护日益恶化的人类生存环境，走可持续发展的道路，调整能源结构，大力开发可再生能源已成为世界各国的共识，并形成国际大气候。自1967年法国建成24万千瓦的朗斯潮汐电站后，许多沿海国家都提出了开发潮汐电站的各种方案。截止20世纪90年代初，世界上完成规划或设计论证以及建议的潮汐电站坝址已达139处。有专家预言，21世纪初世界上将有100万千瓦级的大型潮汐电站建成。

浙江省是我国潮汐能资源最丰富、开发利用最早、取得业绩最好的省份之一。为此，作者就该省潮汐能开发利用的历史和现状进行了一次全方位调研，收集到了大量第一手资料。经过认真的梳理和客观分析，形成了这份调研报告。其中所反映的一些开发活动、统计数据和评价观点或许还是鲜为人知，仅希望人们能对我国早期潮汐能开发利用的状况有一较全面的认识和了解，以唤起人们对潮汐能开发利用的重视和支持。

二、 潮汐能开发利用活动回顾

众所周知，浙江省不但潮汐能资源丰富、开发条件好，而且一直以来对潮汐能开发利用较为重视。40多年来，我国潮汐能开发利用活动和建设大多发生在浙江省或与该省有关。自1958年以来，浙江省对主要的潮汐电站站址开展了大量的规划设计和选点考察工作，同时陆续建成了一批小型潮汐电站，至80年代中期长期运行发电的尚有4座（占全国一半），而到目前为止仅剩2座（全国3座）。可以看到，浙江省潮汐能开发利用活动，也即我国潮汐能开发利用活动大概经历了4个时期。

1、潮汐能资源普查阶段（50－60年代）

1958年，在我国沿海各省掀起了一股开发潮汐能的热潮，浙江省则以钱塘江口潮汐能开发为重点，开展了一系列资源调查工作[1][2]。经对全省11处较大港湾和河口进行踏勘后，初步估算得到全省沿海潮汐能资源总装机容量为915.9万kW，年发电量可达227.4亿kWh。

１５李＿　境　

波浪能发电技术研究现状与发展趋势　

陈韦　余顺年詹立垒钟启茂　

（集美大学机械与能源工程学院福建厦门　３６１０２１）　

摘要介绍波浪能的定义、优点及发电原理，对波浪发电技术进行分类并总结各发电技术的优缺点；综述波浪发电技术　

的研究现状．展望海洋波浪能发电技术的发展趋势。　

关键词　海洋波浪能发电技术发展趋势　

中图分类号：ＴＭ６１９　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—９０６４（２０１４）０３—０８３—０２　

随着经济的迅速发展．能源需求不断地增加，传统能源　日益短缺．大量的化石原料的使用又引发出了严重的生态环　

境问题．这些已经成为全世界关注的焦点。为了应对资源枯　

竭和生态环境问题．解决能源供应在社会经济发展的瓶颈问　

题．寻找替代的可再生能源刻不容缓。海洋能是一种蕴藏在　海洋中的可再生能源，包括温差能、海流能、波浪能、潮汐能　

以及海上的风能和太阳能等自然资源。其中海洋波浪能在海　洋中无处不在．汹涌澎湃的海洋波浪蕴藏着极大的能量，波　

浪能的能流密度最大．可通过较小的装置提供可观的廉价能　

源。合理利用海洋波浪发电．既不消耗任何燃料和资源，又不　

产生任何污染．投资少，见效快。因此海洋波浪能等可再生能　

源在许多国家日益受到重视．尤其是研究和开发波浪能发电　

技术。　

１波浪能简介　

波浪能主要是由海面上风吹动以及大气压力变化引起　

的海水有规则的周期性运动．具有一定的动能和势能．动能　

是指波动的水质点以一定速度运动具有的能量，势能是指水　

质点运动与海平面发生位移所具有的能量。波浪的能量与波　

高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。海洋　

波浪能源与其他能源相比较，其优点是：①以机械能的形式　

出现．是海洋能源中品位最高的能量；②可再生性、清洁无污　染：③有按周期性变化的规律可循，从而为其标准化利用打　

下基础；④分布最广、储量巨大、能流密度大、利用程度非常　高　波浪能相对其它形式的海洋能源，其开发更为方便，可通　

风力发电技术现状及发展趋势

摘要：在我国，风力发电有效缓减了我国煤电能源不足的状况，而且此能源是一种可再生能源，可再生能源的优势主要为施工方便、建造费用低、对环境污染小、性价比高且无发动燃料。伴随着越来越多的国家开始积极的减排，风力发电被越来越多的国家所看重，认为风力发电是以后最重要的能源之一。然而，风力发电也有其不可忽视的缺陷，容易受到风力的影响，各个地区发展效果不同，发电效果不稳定。

关键词：风力发电；技术现状；发展趋势

1 风力发电系统的类型

风力发电机组种类很多，可以根据不同的划分标准分成几种类型。

按机组容量划分

按机组容量划分可分为小型机组、中型机组、大型机组和巨型机组。小型机组的机组容量为 0.1-1k W；中型机组容量为 1-1000k W；大型机组容量为 1-10MW；巨型机组容量为10MW 以上。

1.2 按风力发电机的运行特征和控制方式划分

1.2.1 恒速恒频风力发电系统

这种风力发电系统在上世纪八九十年代使用较多，该系统结构简单、控制方便、可靠性高，缺点是该系统转速不随风速大小改变，风能利用率不高，输出功率不大，发电率相对较低。

1.2.2 变速恒频风力发电系统

该系统风力机转速可调节，从而适应风速变化，最大限度利用分能，提高系统发电率。该系统目前是大型风电场中的风电机的主流运行方式。

1.3风力发电的运行方式分类

1.3.1 离网型风力发电系统

离网型风力发电系统以单机独立运行为主，该系统容量一般在几百至上千瓦级别，相对较小，主要用于缺点地区用户，在城乡公路供电中应用较为广泛。

1.3.2 并网型风力发电系统

并网型风力发电系统与常规发电模式相同，通过与大电网互联提高风能的有效利用，具有较好的经济性，是现阶段比较流行的大型风电场风能发电方式。