新能源、节能技术、低碳经济
周海波，李家坤：新能源发电技术的现状及应用前景分析
1风力发电
风力发电系统由桨叶、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等组成。风力发电系统的发电过程是一个能量转换过程，风的动能先被风机的桨叶捕获转换为机械能，再经过机械传动系统传递给发电机，由发电机实现机械能到电能的转换，直接接入电网或通过电力电子装置接入电网。目前风机的输出电压多为690伏，需要经变压器升压到满足电网要求的电压，一般为35kV及以上。
自19世纪80年代以来，美国电力工业的奠基人查尔斯·弗朗西斯·布拉升安装了世界上第一台自动运行且用于发电的风机，到现在为止，风机技术发展越来越成熟。尤其是20世纪90年代以后，世
促进了风电技术的快速发展。目前已经出现了几种成界各国政府相继出台了风电发展的激励政策等，
熟的主流技术，包括失速型恒速风机、主动失速型恒速风机、双馈变速风机、直驱变速风机、半直驱变速风机。
现代风机的单机容量不断增大，从几百千瓦到兆瓦级。目前市场上的风机单机容量平均约为2000千瓦，风机单机容量最高已达6000千瓦。
1986年4月中国第一个风电场在山东荣成并网发电。1989年起全国各地陆续引进风机建设风电装机容量逐年增长。规模在1000千瓦以上的电场有新疆达坂城、内蒙古辉腾锡勒、广东南澳等地的场，
风电场。2009年底我国风电并网总容量为1613万千瓦，同比增长92．26%，截至2010年底，风电并网总量已超过2000万千瓦，而我国风电开发潜力超过25亿千瓦。
2太阳能发电
当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，
“阳光计划”，越来越多的国家开始实行开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。2009年全球新装置
其中欧盟就占了5．8GW。的太阳能发电容量为7．2GW，
《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、我国也于近年相继提出了金太阳示范工程等
2020年的光伏发电目标从原先的1．6GW提高到现在的20GW，鼓励光伏发电产业发展的政策，一系列
的政策支持和长远规划让中国的光伏发电发展之路更加宽广。
目前太阳能发电形式主要有两种：光伏发电和光热发电。
2．1
2．1．1光伏发电光伏发电原理
光伏发电技术不断进步，成本逐渐降低，世界上很多国家都制定了相关的激励政策，大大推动了光伏发电的发展。
我国在光伏发电领域起步较早，目前已经在太阳能电池组件的生产能力上走在世界前列，很多科研院所也逐步开展相关技术的研究。
光伏效应是指通过光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象
。太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转
换为电能的部件。太阳光照射太阳能电池，太阳
光的光子在电池里激发出电子空穴对，电子和空
穴分别向电池的两端移动，如果外部构成通路，就
形成电流，产生电能。
太阳能电池按照研发时间先后，可以分为三
代，第一代晶硅类（单晶硅和多晶硅）、第二代薄
膜类和化合物类（非晶类、铜锢镓硒、砷化镓、碲
化镉等）、第三代新概念类（染料敏化电池等）。图1离网型光伏发电系统
目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类太阳能电池。电池单元是光伏发电的最小单元。将电气性能相近的多个太阳能电池单元并联并进行封装，即组成太阳能电池组件。
2．1．2光伏发电系统的分类
83·光伏发电系统将太阳能电池输出的直流电能通过功率变换装置给负荷供电或者接入电网。光伏发