風、光、氫綠色低碳新能源體系

風能光能，綠色能源遇到新問題

 

　　新能源目前主要指光伏發電、風力發電以及二次能源如氫能等。風和光都是自然資源，取之不竭，用之不盡。

 

　　風力發電原理是利用自然風帶動風車葉片旋轉，通過風力發電機將風能轉化為電能；光伏發電則是依靠太陽光照射，根據光生伏特效應原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。風、光發電都不使用燃料，不產生環境污染，屬可再生的清潔能源。

 

　　我國的“三北”地區和沿海島嶼都是風能、太陽能資源豐富的地區。在實現“雙碳”目標和能源轉型的道路上，光伏發電、風電是最核心的技術，是重點發展的新興產業。目前，我國已成為全球可再生能源生產和利用第一大國，其中，風電、光伏總裝機容量分別連續13年、8年穩居全球首位。根據國家能源局數據，截至今年2月底，我國風電裝機容量約4.5億千瓦，太陽能發電裝機容量約6.5億千瓦。據專家預測，到2060年，我國風電、太陽能發電占比將超過50%，成為電量供應的主體。

 

　　隨著風電和太陽能發電比例的快速上升，問題也隨之而來。由于光伏發電完全依靠太陽光源，發電時間受到日出日落的影響，導致其發電的高峰期主要集中在白天，夜晚幾乎處于停滯狀態，不能滿足傍晚及夜間對能源的需求高峰，此外，陰雨天氣下，光伏發電效率也將顯著下降。風力發電高峰則在一天中很不穩定。而無論是光伏還是風力發電，都會因季節的變化產生明顯的差異。這些自然之力與生俱來的波動性、間歇性使得電力輸出變得不可控、不穩定，最終導致供需失衡，給電網的安全運行帶來嚴峻考驗。隨著大基地集中式風電、光伏裝機大幅增加，風光發電量迅速增長，消納壓力也進一步增大。

 

　　我國能源資源分布不均衡，風、光等新能源大基地大多數集中于“三北”地區，能源消費地則主要集中于中東部地區。通過建設特高壓、超高壓等大型輸電工程進行“西電東送”，成為最主流的方案。近兩年，特高壓交直流混電聯網建設進度也在加快，對新能源消納起到了一定的作用。除了外輸通道建設，作為風電和光伏發電的重要配套設施，儲能裝機規模在近幾年不斷擴大?？焖侔l展的儲能設施以其優越的調節性能為電力系統提供了更多靈活性，實現風電和光伏平滑并網。但由于儲能電站容量有限，利用風、光發電制氫是解決風光電大規模并網難、消納難的有效途徑。

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