风、光、氢绿色低碳新能源体系

风能光能，绿色能源遇到新问题

 

　　新能源目前主要指光伏发电、风力发电以及二次能源如氢能等。风和光都是自然资源，取之不竭，用之不尽。

 

　　风力发电原理是利用自然风带动风车叶片旋转，通过风力发电机将风能转化为电能；光伏发电则是依靠太阳光照射，根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。风、光发电都不使用燃料，不产生环境污染，属可再生的清洁能源。

 

　　我国的“三北”地区和沿海岛屿都是风能、太阳能资源丰富的地区。在实现“双碳”目标和能源转型的道路上，光伏发电、风电是最核心的技术，是重点发展的新兴产业。目前，我国已成为全球可再生能源生产和利用第一大国，其中，风电、光伏总装机容量分别连续13年、8年稳居全球首位。根据国家能源局数据，截至今年2月底，我国风电装机容量约4.5亿千瓦，太阳能发电装机容量约6.5亿千瓦。据专家预测，到2060年，我国风电、太阳能发电占比将超过50%，成为电量供应的主体。

 

　　随着风电和太阳能发电比例的快速上升，问题也随之而来。由于光伏发电完全依靠太阳光源，发电时间受到日出日落的影响，导致其发电的高峰期主要集中在白天，夜晚几乎处于停滞状态，不能满足傍晚及夜间对能源的需求高峰，此外，阴雨天气下，光伏发电效率也将显著下降。风力发电高峰则在一天中很不稳定。而无论是光伏还是风力发电，都会因季节的变化产生明显的差异。这些自然之力与生俱来的波动性、间歇性使得电力输出变得不可控、不稳定，最终导致供需失衡，给电网的安全运行带来严峻考验。随着大基地集中式风电、光伏装机大幅增加，风光发电量迅速增长，消纳压力也进一步增大。

 

　　我国能源资源分布不均衡，风、光等新能源大基地大多数集中于“三北”地区，能源消费地则主要集中于中东部地区。通过建设特高压、超高压等大型输电工程进行“西电东送”，成为最主流的方案。近两年，特高压交直流混电联网建设进度也在加快，对新能源消纳起到了一定的作用。除了外输通道建设，作为风电和光伏发电的重要配套设施，储能装机规模在近几年不断扩大。快速发展的储能设施以其优越的调节性能为电力系统提供了更多灵活性，实现风电和光伏平滑并网。但由于储能电站容量有限，利用风、光发电制氢是解决风光电大规模并网难、消纳难的有效途径。

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