赤道地区阳光充足,为什么不能大规模太阳能发电?
全球能源互联网由战略构想到实践落地,引起能源界对智能电网、特高压电网、清洁能源等领域的广泛关注。在全球气候变暖、化石能源逐渐枯竭的紧迫现实下,人们探索更加高效、清洁利用能源的新途径。赤道地区蕴藏着极其丰富的太阳能资源,如果合理开发,科学分配,高效利用,将对调整全球能源结构、拉动经济增长、推动世界可持续发展产生重大影响。太阳能是全球资源量最大、分布最广的清洁能源,仅开发理论蕴藏量的万分之五就可以满足全球的能源需求。北非、东非、中东、澳大利亚等赤道地区(纬度±30°范围及周边)是全球太阳能资源最富集的地区,资源量占全球总量的30%以上。赤道地区纬度低、太阳直射多,散射少,部分地区年辐照强度超过2400千瓦˙时/平方米,发电利用小时比中国东部负荷中心地区高一倍以上。
赤道地区的太阳能资源一类地区主要包括北非、东非、南非、西亚、澳大利亚、南美洲西部的广大地区,年辐照强度在2100千瓦˙时/平方米及以上,人口密度低,可利用面积大,开发潜力大,是全球太阳能基地开发的重点地区。赤道重点地区太阳能资源技术可开发量合计约936000TWh/a。
近年来,太阳能发电的技术经济性显著提升。2010年以来,太阳能发电单位投资水平已下降70%。预计未来5~10年,太阳能发电成本将与化石能源相当甚至更低。为实现全球碳减排控制目标,预计2050年全球太阳能发电量将占总发电量的35%左右,成为主导能源之一。2000年以来,全球太阳能发电装机快速增长,年均增速达到46.9%,居各类可再生能源之首。截至2014年年底,全球太阳能发电装机达到1.8亿千瓦,主要分布在德国、中国、日本、美国、意大利等赤道地区以外国家,约占94.7%。赤道地区太阳能开发规模较小,发电装机仅占5.3%。未来赤道地区太阳能开发潜力巨大。
根据研究报告,北非、亚洲、北美洲南部、南美洲西侧和澳大利亚,都比较适合开发建设太阳能基地。太阳能基地的选取原则为:气候合适,地理可用,靠近主要输电通道,良好基础设施。研究人员表示,结合各大洲太阳能资源评估成果,近中期推荐开发热带沙漠气候地区的大型太阳能基地,如北非太阳能基地、亚洲西部太阳能基地、南美洲西侧太阳能基地和澳大利亚太阳能基地等。因考虑到建设及运维难度,这份研究成果未考虑沙漠腹地的太阳能开发。
美国已有1.7万台风机在运转,发电量已达1700兆瓦,预计2
050年风力电将占美国发电总量的10%。
近年来,欧洲风力发电发展迅速,装机容量已近2000兆瓦。在丹麦,风
电已占全国发电总量的3%,并打算近期内达到10%,德国已达600兆瓦以
上。而亚洲日本发电量的7%来自风力。
作为一种自然资源,风电正受到发展中国家的重视。中国西部,印度北部,
巴西西北部,拉丁美洲的安第斯山脉和北非,都是风能资源丰富的地区。
在风力发电方面,我国正在努力追赶跟先进国家。我国可用于风力发电的总
潜力可达2.5亿千瓦。在西部地区,如新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃等地
,由于地理位置特殊,又缺少水源,风力发电就成为能源发展的首选项目。在广
东汕头市的南澳岛,由于充分利用了海洋风这一优越的自然资源,去年风力发电
量已达1亿千瓦时以上。目前,在新疆达坂城、内蒙古灰腾锡勒、河北张北等地
,已建成大规模的风力发电站。
平原地区风力靠海边过滤海水高山地区气压城市的话就烧煤炭,现在最主要是烧煤炭发力电。
发电动力装置按能源的种类分为火电动力装置、水电动力装置、核电动力装置及其他能源发电动力装置。火电动力装置由锅炉、汽轮机和发电机(惯称三大主机)及其辅助装置组成。
水电动力装置由水轮发电机组、调速器、油压装置及其他辅助装置组成。核电动力装置由核反应堆、蒸气发生器、汽轮发电机组及其他附属设备组成。
形式:
到20世纪80年代末,主要的发电形式是水力发电、火力发电和核能发电。其他能源发电形式虽然有多种,但规模都不大。3种主要形式所占的地位因各国能源资源的构成不同而异。世界上以火力发电为主,其发电量在总发电中所占比重为70%以上。
日、德的火电所占比重在60%以上。挪威、瑞典、瑞士、加拿大等国则以水力发电为主,其中挪威、瑞士的水力发电量均占总发电量的90%左右,加拿大超过70%,瑞典也超过60%。芬兰和南斯拉夫则水电与火电各占一半。法国以核电为主,其发电量占总发电量的70%以上。
二、技术层面上:
1)主要是可靠性太低,一般设计寿命20年,在国内运转大约4~5年就会出现大故障,我们都知道,风电装备的检修成本特别高。
2)还有一个严重的现象是:国内好多做风电装备的企业没有自主研发的能力,大多都是买国外的图纸,加工。那我们就有一个问题,为什么同样的图纸出来的风电装备,在国外可以运行10年,在国内只能运行四年?? 原因:a)国内和国外的风电装备服役环境不同,中国的服役环境差,会加快设备的侵蚀,进而加速疲劳破坏。b)国内的制造工艺比不了国外,可以这么说,国内的风电装备制造不符合设计要求。
3)主要的破坏情况:叶片主要受环境的侵蚀、折断;增速箱主要是轴承和齿轮的疲劳破坏;刹车制动器主要是刹车噪声和材料磨损;电网主要是发电不稳,引起电网波动。
三、新型发电法式: 现在的风电装备型式的创新主要是变速箱那个环节,现在用的比较多的是双馈式增速箱,即叶片传递过来的低转速,经过齿轮箱的增速,传递给发电机发电,这种传统型的装备型式由于齿轮箱的可靠性会影响整个装备系统的服役年限。而新型的风电装备是直驱的,即没有增速箱这个环节,这样从整个装备可靠性层面上说,服役年限更有保障,但是发电效率有待研究。
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中国风力发电主要集中在内蒙古、河北、辽宁和吉林。
中国风电累计装机超过1000MW的省份超过9个,其中超过2000MW的省份4个,分别为内蒙古(9196.2MW)、河北(2788.1MW)、辽宁(2425.3MW)和吉林(2063.9MW)。内蒙古2009年当年新增装机5545.2MW,累计装机9196.2MW,实现150%的大幅度增长。
中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。按照国家规划,未来15年,全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资7000元计算,根据《风能世界》杂志发布,未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。
扩展资料:风力发电优缺点:
优点
1、清洁,环境效益好;
2、可再生,永不枯竭;
3、基建周期短;
4、装机规模灵活。
缺点
1、噪声,视觉污染;
2、占用大片土地;
3、不稳定,不可控;
4、目前成本仍然很高;
5、影响鸟类。
参考资料来源:百度百科--风力发电
世界地热能发电10年增大50%。据美国地热能协会(GEA)公布的数字,全球地热能发电,过去的10年增长了50%,这种新能源正在全世界为4700万人服务。新世界又有21个国家开发了地热发电。
地热资源在全球的分布主要集中在3个地带:第一个是环太平洋带,东边是美国西海岸,南边是新西兰,西边有印尼、菲律宾、日本还有中国台湾。第二个是大西洋中脊带,大部分在海洋,北端穿过冰岛第三个是地中海到喜马拉雅,包括意大利和我国西藏。
就全球来说,由于地热资源分布的不平衡,各国地热利用情况也不同。
美国
美国南卫理公会大学地热实验室的研究人员最新测绘发现,美国境内地热发电能力超过300万兆瓦,是燃煤的10倍。美国地热资源协会统计数据表明,美国利用地热发电的总量为2200兆瓦,相当于4个大型核电站的发电量。虽然美国地热资源储量大得惊人,但利用率不足1%,主要原因是现有的地热开发技术成本太高,平均每钻入地下一英里(1英里约合1.6公里)就需要几十个金刚石钻头,而一个钻头至少要2000美元,因此地热的发展相对较为缓慢。
菲律宾
菲律宾过去只有高温地热可以作为能源利用,借助于科技发展,人们已经可以利用热泵技术将低温地热用于供暖和制冷。菲律宾政府给予可再生能源项目的优惠政策包括赋税优惠期和免税政策。2008年,地热能源占菲律宾总能源产出的17%,总装机容量达到200万千瓦。2009年,该国政府正就10处地热资源开发项目进行招标,同时还有9项合作正在与公司直接进行商讨,这些合作总共将开发62万千瓦的地热能源。
印尼
印尼地热能源已探明储量达2700万千瓦,占全球地热能源总量的40%。政府大力倡导使用地热能,政府已经定下指标,到2025年利用多样化能源,其中石油的使用量占20%,远远低于的52%,地热用量将增至5%。为了加快地热能源的开发利用,印尼不仅出台了专门的政府法令,同时也积极地吸引投资。2008年,总统苏西洛宣布了4项热力发电站工程正式启动,总投资额3.26亿美元。
冰岛
冰岛所有电力都来自水电、地热发电等清洁能源,同时该国还建起了完整的地热利用体系,所有供暖系统也都使用地热。利用地热还有助于减少二氧化碳排放。按照冰岛国家能源局的数据,如果每年用在取暖上的石油为64.6万吨,用地热取代石油,冰岛可以减少40%的二氧化碳排放。得益于水力和地热资源的开发,冰岛现在已成为世界上最洁净的国家之一。
日本
日本作为火山岛国,地热资源量为2347万KW,是全球第三大地热资源国。东日本大地震引发的核电站事故以来,日本为了确保国内电力供应,大幅增加海外燃料用资源进口,随着国际能源价格的上涨,电力公司不得不上调电价。为了缓解企业和居民的用电负担,日本出台《再生能源法案》,鼓励自主发电的同时,加快了地热发电等再生能源开发利用步伐。
德国
德国首座地热发电厂将建成。德首座地热发电厂将在德国西部巴符州建成当地公用事业部门。宣布德环境部为此投资650万欧元。据悉,该电厂将从地下4600m深处采集热量。由于该地地质结构特殊,这一深度的地下岩石温度达170℃。
法国-核能。
加拿大-风能。
日本-水能。
德国-煤炭。
能源资源包括煤、石油、天然气、水能等,也包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、核能等新能源。纵观社会发展史,人类经历了柴草能源时期、煤炭能源时期和石油、天然气能源时期,正向新能源时期过渡。
并且无数学者仍在不懈地为社会进步寻找开发更新更安全的能源。但是,人们能利用的能源仍以煤炭、石油、天然气为主,在世界一次能源消费结构中,这三者的总和约占93%。
扩展资料:
电能既适宜于大量生产、集中管理、自动化控制和远距离输送,又使用方便、洁净、经济。用电能替代其他能源,可以提高能源的利用效率。随着国民经济的发展,最终消费中的一次能源直接消费的比重日趋减少。
二次能源的消费比重越来越大,电能在一次能源消费中所占比重逐年增加。我国电力的供给仍不能满足同家经济的发展、科技的进步和人民生产、生活水平的提高对用电H益增长的需求。
参考资料来源:百度百科-新能源发电