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可再生能源發展趨勢范文1
（一）數據來源及說明本文的數據來源于筆者對吉林、陜西、山東、浙江4個省份農村地區2008年和2012年409戶農戶的可再生能源消費情況的跟蹤調查（如表1所示）。實地調研分別于2009年和2013年進行，調研結合采用多階段抽樣、分層隨機抽樣的方法選取樣本省、縣、鄉鎮、村和農戶。首先，考慮地區代表性和農業發展水平，選取了山東、陜西、吉林、浙江4個省份；其次，每個地區按縣人均收入高、中、低三層各隨機抽取一個縣；然后，每個縣隨機選取了2個鄉，每個鄉隨機選取2個村，每個村隨機選取12戶農戶。第一期共調查576戶農戶，獲得有效問卷570份。第二期追蹤樣本480戶。由于部分農戶對個別可再生能源消費量的估計存在困難，兩期調研中各種可再生能源消費量數據均被完整獲得的樣本為409戶，占追蹤樣本的85.2%。根據農戶收入等家庭特征因素的分析發現，跟蹤調查樣本與非有效樣本沒有顯著差異，因此，本研究中409份有效樣本具有較好的代表性。
（二）農村可再生能源生活消費的現狀與發展趨勢根據實地調研數據，中國農村家庭消費的可再生能源主要包括秸稈、薪柴、太陽能和沼氣4種。本文在分析中將可再生能源分為傳統可再生能源和新型可再生能源兩大類，其中傳統可再生能源包括直接燃燒的秸稈和薪柴，新型可再生能源包括太陽能和沼氣。1.中國農村可再生能源消費總量呈現下降趨勢，并且消費結構明顯變化。2008年，中國農村可再生能源人均年消費量為417.87千克標準煤，2012年下降為349.85千克標準煤，降幅為16.28%（如表2所示）。其中，傳統可再生能源的人均年消費量從408.56千克標準煤下降為323.45千克標準煤，降幅達20.83%。雖然相比2008年，傳統可再生能源在可再生能源消費中所占的比重有所下降，但其仍以92.45%的比例占據中國農村可再生能源消費的主體地位。傳統可再生能源中，農作物秸稈和薪柴在農村可再生能源消費總量中占比分別為64.03%和28.43%。2．中國農村新型可再生能源消費發展較快，但消費所占比例依然較低。2008年新型能源人均年消費量僅為9.31千克標準煤，2012年上升到26.41千克標準煤，增長將近2倍（如表2所示）。雖然新型可再生能源發展較快，但從消費比例看其發展程度并不高，2012年新型可再生能源人均年消費量占當年可再生能源人均年消費總量的7.55%，不足傳統可再生能源消費量的十分之一。此外，當前中國農村新型可再生能源種類相對單一，太陽能占新型可再生能源消費的絕大部分，沼氣消費占比不足1%。3．不同地區農村可再生能源的消費差異較大。北方地區傳統可再生能源消費較多，南方地區新型可再生能源發展較快。在2012年4個調研省份中，農村可再生能源人均年消費量最大的是吉林（615.74千克標準煤），山東（311.51千克標準煤）、陜西（268.89千克標準煤）次之，浙江最小（206.72千克標準煤），地區排序與2008年完全一致，這可能與中國北方地區冬季氣溫較低、供暖能源需求較大有關。各地區農村可再生能源消費結構也存在較大差異，吉林、山東兩省以秸稈為主要能源（分別占可再生能源消費量的93.97%和87.86%），陜西、浙江兩省則以薪柴消費為主（分別占其可再生能源消費量的79.42%和61.67%）。2012年浙江省新型可再生能源的消費量為75.57千克標準煤，占其可再生能源消費總量的36.56%，發展程度遠遠高于其他3個省份，如表3所示。
（三）影響中國農村可再生能源消費的相關因素分析本文進一步對可能影響中國農村可再生能源消費的因素做了統計分析，分析結果表明，農戶可再生能源的消費量與家庭經濟水平、勞動力機會成本、不可再生能源價格、作物耕種面積、到集貿市場的距離、家庭人口特征等因素密切相關，如表4所示。統計結果表明，隨著人均財產水平上升，農戶家庭傳統可再生能源消費量明顯減少，新型可再生能源消費量顯著增加。數據分析結果顯示，當人均財產低于1萬元時，傳統可再生能源人均年消費量為418.48千克標準煤，新型可再生能源消費量為4.93千克標準煤；當人均財產水平高于3萬元時，傳統可再生能源人均消費量下降為230.67千克標準煤，新型可再生能源消費量上升為43.92千克標準煤。農業勞動力價格也可能明顯影響農村人均可再生能源消費。研究發現，隨著勞動力價格上升，農戶家庭傳統可再生能源消費量逐漸減少，新型可再生能源消費量顯著增加。當勞動力價格低于1000元/月時，傳統可再生能源人均年消費量為433.70千克標準煤，新型可再生能源為6千克標準煤；當勞動力價格上升到2000元/月以上時，傳統可再生能源人均年消費下降到286.23千克標準煤，新型可再生能源人均年消費上升到44.27千克標準煤。電能等替代能源的價格也與可再生能源的人均消費密切相關。表4顯示，電能價格在每度0.55元以下時，傳統可再生能源人均年消費量為355.64千克標準煤；當電價高于0.55元時，傳統能源人均年消費量上升至402.17千克標準煤。燃油價格低于7元/千克時，新型能源人均年消費量為6.88千克標準煤；當油價超過到8.5元/千克以上時，新型能源人均年消費量提高到28.78千克標準煤。能源獲取難易程度以及家庭人口特征等因素也可能影響農村可再生能源的消費。表4的統計結果表明，當家庭人均農作物面積從小于1畝增加到3畝以上時，傳統可再生能源人均年消費量從218.66千克標準煤上升到608.49千克標準煤，同時新型可再生能源人均年消費量從30.55千克標準煤下降到4.22千克標準煤。傳統可再生能源消費量隨村委到集貿市場距離的增加而增加。此外，家庭住家人口規模、勞動力占家庭人口比例、戶主受教育程度、家庭成年務農女性比例等也與可再生能源消費存在明顯相關關系。例如，戶主受教育程度越高，人均傳統可再生能源的消費量呈明顯下降趨勢，而新型可再生能源的消費量呈明顯上升趨勢。
二、模型設計與估計結果
（一）模型設計與變量選擇上述相關性分析結果表明，中國農村家庭生活可再生能源消費可能與農戶家庭經濟水平、勞動力機會成本、獲得能源難易程度、家庭人口特征等因素有關。但是，單因素分析沒有控制其他因素的影響，無法將不同因素對農村地區能源消費的影響分離出來。因此，本文進一步建立計量經濟模型，系統估計不同因素對中國農村地區生活可再生能源消費的影響。已有農村能源消費方面的研究大多采用單期調研數據，并且僅對某一類能源的消費展開分析而沒有考慮到不同類型能源之間的相互替代關系。本研究基于兩期調研的面板數據展開分析，能更有效地控制潛在的遺漏變量所導致的估計偏誤。另外，考慮到不同可再生能源消費之間可能存在相互替代作用，因此，建立不同可再生能源消費的聯立方程模型估計可以提高模型的估計效率[13]。由于現有的計量模型分析工具（如STATA）還難以實現對聯立模型方程的固定效應估計，因此本研究采用隨機效應的聯立模型系統展開估計。模型設計如下Y1it=β10+β11Eit+β12Wit+β13Pit+β14Ait+β15Zit+β16SC+ε1itY2it=β20+β21Eit+β22Wit+β23Pit+β24Ait+β25Zit+β26SC+ε2it!（1）式中，Yit為被解釋變量，表示第t期第i戶農戶某類可再生能源的人均年消費量，1表示傳統可再生能源消費量（秸稈與薪柴之和），2代表新型可再生能源（太陽能和沼氣）；Eit、Wit、Pit、Ait、Zit分別代表家庭經濟水平、勞動力價格、不可再生能源價格、能源可獲得性、家庭人口特征等5類解釋變量；SC表示縣級地區虛變量；β表示待估計參數；εit為誤差項。模型中解釋變量的定義及描述性統計結果如表5所示，其中，2012年財產水平、價格水平等變量利用消費品價格指數調整為2008年的不變價。
（二）模型估計結果與分析回歸結果表明（如表6所示），家庭經濟水平對新型可再生能源消費的影響在1%的置信水平上顯著為正，但對傳統可再生能源消費的影響不顯著。人均財產水平每提高1萬元，新型可再生能源人均年消費量增加0.74千克標準煤。勞動力價格對農戶傳統可再生能源和新型可再生能源消費的影響顯著，但方向相反。模型估計結果表明，農業勞動力價格每提高1000元/月，傳統可再生能源的人均年消費量下降52.44千克標準煤，而新型可再生能源人均年消費量上升10.82千克標準煤。電能價格對農戶傳統可再生能源和新型可再生能源的消費均產生顯著的正向影響，電價每提高0.1元/度，傳統可再生能源的人均年消費量將增加40.54千克標準煤，新型可再生能源人均年消費量也將增加4.50千克標準煤。燃油價格對兩類可再生能源均有正向影響，但不顯著，可能因為燃油主要為生活出行的交通工具所用，與可再生能源做飯供暖的主要用途競爭性不強。村委到最近的集貿市場的距離增大會顯著增加農村居民對可再生能源的消費量。村委到最近集貿市場的距離每增加1公里，農村人均傳統可再生能源的人均年消費將增加3.56千克標準煤，新型可再生能源消費量增加0.62千克標準煤。這可能是因為隨著農戶離集貿市場距離的增加，其獲得替代性商品能源成本提高，農戶因此將減少替代性商品能源的消費并導致可再生能源消費量的增加。家庭人口規模也會顯著影響人均農村傳統可再生能源的消費。家庭住家人口每增加1人，傳統生物質能源的人均年消費量下降57.22千克標準煤。另外，戶主的受教育水平、非農工作經歷、家庭中務農女性的比例等也會對可再生能源消費產生影響。例如，戶主受教育程度為小學以下的家庭，其傳統可再生能源消費量顯著高于其他家庭。
三、研究結論與政策啟示
可再生能源發展趨勢范文2
【關鍵詞】能源；可持續發展；戰略的探析
1 長期堅持節能優先戰略
改革開放以來，面對改革開放帶來的經濟高速發展態勢，能源供應難以滿足迅速增長的需求，節能受到必要的重視，在新的市場條件下，解決能源短缺已不是節能和提高能效的驅動力。一些能源供應部門反而出現了由于供應能力過剩而要開辟新的消費市場，以刺激能源消費的動機和做法，力圖爭取更大的市場份額和經濟利益。為了經濟發展的目標，必然要鼓勵終端消費包括能源消費的擴張，鼓勵新的消費以拉動需求，包括新的用能途徑，其中建筑用能、交通用能的上升將比較明顯。另一方面，對能源部門的經濟效益和相關社會問題的關注和實際影響，大于節能的呼聲。對長期的能源平衡和能源安全的關注難以和短期的、直接經濟運行的利益取向有機地聯系起來。
如果中國真正能夠實現在本世紀中葉達到現代化的目標，中國將會面對重大的能源挑戰。使中國的能源效率提到一個沒有先例的高度，光靠市場經濟的自發作用，是遠遠不夠的，必須在政策介入方面找到新的途徑。
在現階段，提高全民的資源憂患意識，在市場經濟的自然作用之外，采取適當的政策措施仍然十分必要。除信息、標準、技術推廣等措施之外，還要進一步考慮長期的能源價格政策。同時，推動環境保護，也是節能的重要驅動力。中國還要及早考慮可持續發展的消費方式的設計和引導實施。沒有這些努力，就難以實現有中國特色的現代化。長期堅持節能優先必須成為中國可持續發展能源戰略的一個重要基本點。
2 從實際出發，實施煤炭的清潔利用
優化能源結構和充分合理利用我國的煤炭資源并不矛盾。在能源結構優化的過程中，煤炭必然將退出一些使用領域，但是煤在中國能源中的地位仍然將十分重要。目前我國煤炭的使用技術和方式與可持續發展的社會經濟發展目標有很大的差距，是我國環境污染的主要來源。在可持續發展能源戰略中，煤炭的利用，首先要解決相應的環境污染問題。
從世界能源系統的發展趨勢看，未來煤炭的主要應用途徑仍然是發電。在有天然氣可以利用的地方，天然氣燃氣蒸汽聯合循環技術可以達到更高的發電效率，也有更好的環保性能。但是只要采取適當的措施，燃煤電廠仍然可以做到清潔發電，效率的提高也還有較大余地。從中國的實際情況出發，煤的清潔利用首先要解決的是落實目前直接燃煤的大氣污染問題。其中，燃煤電廠的脫硫問題應該首先予以解決。燃煤電廠脫硫技術是十分成熟技術，現在是干不干的問題。目前煤炭供應過程和轉換過程中，有大量可以立即行動而且對煤炭的清潔利用有明顯實效的事情可做。如煤炭的篩選和洗選，更加合理的煤質管理和配送，型煤的利用等等，都大有潛力。
3 推動環境保護，為可持續發展能源戰略的實施創造必要的外部條件
環境保護是可持續發展的一個基本點，也是推動能源技術發展的基本動力之一，當前在發達國家，環境保護要求已經成為決定能源結構，從而決定能源成本的重要因素。我國的環境保護將在今后逐步成為能源結構選擇的越來越重要的因素，能源結構的清潔化，對能效的提高也有很大的推動作用。
為了實現可持續發展的能源戰略，應該在能源發展的各個環節充分考慮環保的需要。能源基礎設施龐大，使用期很長。能源系統一旦建成，改變起來不但成本很高，還要用幾十年的時間。所以在能源建設中不但要考慮環境保護現在的要求，而且要充分預見今后的環境要求。
4 適應終端能源需求的變化趨勢，實現能源結構的轉變，加快發展天然氣
中國長期以來能源結構以煤為主，是造成能源效率低下、環境污染嚴重的重。近年來終端能源需求的結構和總量變化，以及以中心城市為開端的環保要求，使優化一次能源結構成為能源發展的重要趨勢。
當前和今后幾十年內，石油和天然氣仍將是世界范圍的主要能源。特別是天然氣的發展。天然氣的利用不僅有很好的環境效果，建立在天然氣基礎上的能源技術，也是當前和今后長時期內能源效率最高的技術。我國的天然氣基礎比較薄弱，在形成天然氣基礎設施網絡的時期，需要大量的投入和政策支持。國家正在實施的西氣東送工程意義重大，天然氣基礎管網一旦建成，將帶動天然氣開發的進程，可望使天然氣的實際成本明顯降低。在天然氣的發展問題上，需要國家的支持和協調。
5 做好可再生能源發展的戰略安排
中國在可再生能源發展方面做了很多工作。過去的重點放在解決農村和邊遠地區的能源供應上。近幾年來，現代商品化可再生能源逐漸成為發展的重點。其中，太陽能熱水器已形成規模市場，大型風力發電也有多種示范。但總的說來，商品化可再生能源的發展仍然十分有限。
隨著社會經濟的不斷發展，以及城市地區擴大了對農村地區的經濟輻射作用，農村地區從傳統可再生能源向商品化石能源的轉換步伐加大。特別是在經濟發達地區和城市周邊地區，農村能源商品化的比例已經不小。但是目前的現代可再生能源技術還不能適應這個轉換過程，或是技術不夠成熟，或是成本太高，難以和傳統的化石能源競爭。中國發展可再生能源必須考慮農村發展的要求。我國城市化的過程還要持續幾十年。我們不可能要求農民長期使用落后的傳統可再生能源，也不可能讓農民一下子跳越到比商品化石能源還貴的現代可再生能源系統上去。我們必須在借鑒先進再生能源技術的同時，自主開發適合于國情的技術。這不僅對我國是十分有益的，而且可以為很多發展中國家提供新的選擇。
中國的電力系統發展迅速，擴張勢頭還要保持許多年，為現代可再生能源的發展創造了潛在的可觀的市場。在推動現代可再生能源發電應用時，應充分考慮可再生能源發電的環境效益，使其環境外部性能夠反映到合理的電價體系中來。在不考慮環境成本條件下，可再生能源很難和傳統化石能源相競爭。
對風電等可再生能源發電提供優惠政策，要對各種政策的經濟成本和效益進行詳細的分析和評估，特別是應對支持政策條件下風電等可再生能源發電技術成本下降的可能潛力和進度要有具體分析。這種分析必須結合我國的風電產業的發展實際。另一方面，對大水電等影響重大的可再生能源也應重點考慮，綜合協調。這樣，才有利于有效推動我國的可再生能源事業的發展。
【參考文獻】
[1]余謀昌.環境意識與可持續發展[J].世界環境，1995，4.
[2]中華人民共和國循環經濟促進法[Z].2008-8-29.
可再生能源發展趨勢范文3
關鍵詞：可再生能源；建筑節能；太陽能；地熱能
1引言
中國現有建筑面積約為400億m2，每年新建建筑面積約20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑[1]。隨著城市建設的高速發展，我國建筑能耗逐年大幅上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放“貢獻率”已達到了25%[2]。到2020年我國建筑耗能將達到1089億t標準煤，建筑能耗已成為中國經濟發展的軟肋，建筑節能已刻不容緩。我國建筑節能始于20世紀80年代，節能政策由單一技術政策轉為政策體系的構建，由強化規制約束向激發鼓勵導向性政策發展，逐漸向節能政策與環境間互動開放性轉變。然而由于我國建筑節能基礎薄弱，相關法律法規不健全，政策落實不到位，設計標準實行率較低等原因我國建筑節能發展水平遠低于發達國家。
能源是經濟發展的引擎，社會進步的動力，而如今能源需求不斷增長，化石燃料幾近枯竭?？稍偕茉匆云浞植紡V，儲量大，環保清潔等優點，得到了極大的關注并得以應用。財政部和住房城鄉建設部聯合[2011]61號文件《關于進一步推進可再生能源建筑應用的通知》明確指出在“十二五”期間：切實提高太陽能、淺地層地能、生物質能等可再生能源在建筑用能中的比重，到2020年新增可再生能源在建筑領域的消費比例占建筑耗能的15%以上[3]。隨著我國建筑節能的發展，可再生能源在建筑中應用也將愈來愈廣泛。這一應用極大豐富了建筑節能的形式，降低了建筑能耗，從而可極大推動建筑節能的發展。同時也會為能源結構多樣化，應對全球氣候環境問題和實現可持續發展起到舉足輕重的作用。因此，可再生能源技術的研究將成為建筑界永恒的課題，把可再生能源技術應用于工程是我國建筑節能發展的必然趨勢，也是改善我國生態環境，促進社會、經濟全面協調發展的必由之路[4]。
2可再生能源在建筑節能中利用形式
可再生能源主要包括：太陽能、風能、生物質能、地熱能和海洋能等。在建筑中主要利用太陽能、風能、地熱能等能源直接與間接或被動與主動地為建筑物提供熱水、采暖、空調、動力等一系列功能，以滿足人們生活生產需要。其應用形式多種多樣，本文主要圍繞以下幾種形式進行研究。
2.1太陽能熱水系統
太陽能熱水系統是一種太陽能光熱利用技術，即利用溫室原理，把太陽能轉變為熱能，并向水傳遞熱量，從而獲得熱水的一種系統[5]。太陽能熱水系統是太陽能利用技術最成熟、最經濟，應用最廣泛，產業化發展最快的領域。系統主要由太陽能集熱器、蓄熱容器、控制系統及管道等組成。目前，我國投入使用的太陽能熱水系統僅提供生活熱水的家用小型太陽能熱水系統。據統計，2012年太陽能熱水器產量約4968萬m2（2484萬臺），以2012年全國太陽能熱水器保有量2億m2測算，每年可節能3000萬t標準煤，減少CO2排放7470萬t，具有良好的經濟效益、社會效益和環境效益。從系統規?；档统杀疽约跋到y控制的角度，集中式太陽能熱水系統優于家用小型系統，以單棟集合住宅等為供熱基本單元的集中式太陽能熱水系統開始在國內工程中得到應用。隨著城市高層建筑的普及，人均屋面面積越來越少，集熱器采光面積與采暖面積配比受到限制。因此立面太陽能熱水系統可能將成為未來發展的熱點，要做到集熱器與建筑立面相匹配，立面系統對太陽能熱水系統要求較高（集熱器設置于外墻表面會引起圍護結構熱工性能的變化以及安全方面問題等等），必須對傳統模式加以改進；同時應調整太陽能集熱器的形式使其與墻面的色彩和風格協調一致；太陽能熱水系統配備的電纜、設備及輸水管路等應與建筑物其他管線統籌安排、集中布置，便于安裝維護。
2.2太陽能采暖技術
太陽能采暖分為主動式采暖和被動式采暖。被動式采暖通過建筑物朝向和周圍環境的合理分布、立面處理以及建筑材料與結構的恰當選擇，使建筑物合理汲取存儲熱能，解決采暖問題，同時減少常規能源的使用達到建筑節能目的。其形式有太陽房、太陽能溫室、太陽干燥等。其共有特點是控制陽光和空氣合理地進入建筑物并儲存、分配熱量。系統所需設備簡單，投資低，適用于中小型住宅建筑。不足之處是太陽能利用率低，室內溫度波動大，舒適性差，夜晚或連續陰天時無法維持室內溫度。主動式采暖需要借助機械設備實現太陽能采暖，其采暖系統一般主要包括太陽能集熱器、儲熱水箱、風機、管道、水泵、換熱器及控制系統等部件。系統多采用水作熱媒進行采暖，往往采取太陽能地板輻射采暖方式。盡管我國是太陽能熱水器生產和應用的第一大國，但人均集熱面積不到0.06m2，僅相當于日本、以色利等國的1/20。我國主動式太陽能供熱采暖系統發展緩慢，其工程應用尚處于起步階段。目前已建成了若干單體建筑太陽能供熱采暖試點工程，如北京清華陽光能源開發辦公樓，北京市平谷縣將軍關，門頭溝新農村等太陽能采暖項目，但是太陽能區域供熱采暖工程還沒有應用的實踐。太陽能采暖系統的主要障礙并不在于技術本身，而在于投資費用過高，春、夏、秋季熱水過剩等問題，可以通過季節蓄能技術與地源熱泵、生物質能等其他可再生能源的互為補充來實現全年的綜合利用。
2.3太陽能制冷技術
太陽能制冷主要包括太陽能光伏系統驅動的蒸氣壓縮制冷、太陽能吸收式制冷、太陽能蒸汽噴射式制冷、太陽能固體吸附式制冷、太陽能干燥冷卻系統等?；诮洕?、可靠性及實用性等因素的考慮，太陽能溴化鋰吸收式制冷技術研究和應用相對較多，發展也較為成熟，目前國內已有廠家實現了產品化。在太陽能溴化鋰吸收式制冷系統中，太陽能集熱器對于技術的發展有較大限制。平板集熱器在超過90℃的高溫下效率過低，真空管集熱器與聚焦集熱器在國際上成本普遍較高，因此太陽能驅動的溴化鋰吸收式制冷系統，目前應用較多的是單效溴化鋰吸收式制冷系統。北京太陽能研究所曾成功地在山東乳山完成了一個太陽空調示范項目，集熱器面積為540m2，由2160根熱管型真空管組成的高效集熱器陣列，可提供88℃的高溫熱水，集熱器在88℃的高溫下集熱效率可保持在40%。溴化鋰吸收式制冷機采用大連三洋單效機組，太實現了100kW空調制冷或采暖量，可供給1000m2面積空調，每日可供生活熱水32t。
2.4光伏建筑一體化（BIPV）技術
作為太陽能發電的一種新理念的光伏建筑一體化，就是將太陽能光伏發電方陣安裝在建筑的維護結構外表面來提供電力，屬于分布式發電的一種[6]。BIPV系統一般由光伏陣列、墻面（屋頂）和冷卻空氣流道、支架等組成，與建筑完美的結合在一起。具有建筑、節能、技術、經濟和環保相結合的優勢，可以有效利用圍護結構表面，減少土地資源的占用；有效降低圍護結構溫升，改善室內環境；無污染，無噪音，可有效降低建筑物對一次能源的依賴，同時可減輕公共電網的壓力。例如：上海世博園區作為亞洲最大的光伏建筑一體化工程，是“綠色世博”、“生態世博”理念的直接展現者。園區中國館、主題館、世博中心和未來館四座標志性建筑上大規模應用太陽能建筑一體化技術，太陽能電池板總裝機容量4.6MW，年均發電達406萬kW?h，減排CO2總量逾3400t，大大緩解電網壓力的同時實現了良好的環境效益，使發電與建筑完美地融為一體。
截止到2011年，我國光電建筑已建成的裝機容量為535.6MW，在建筑中的應用尚處于示范與探索階段。從發展趨勢來看，今后光伏建筑技術的重點將以開發高效率、低成本新型光伏電池為主，在應用上將以并網屋頂系統和大型并網系統為主攻方向。
2.5地源熱泵技術
地源熱泵作為一種利用可再生能源的暖通空調新技術，是建筑節能領域的高效節能技術之一[7]。地源熱泵技術是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩定的特性，通過電能輔助，在冬天把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱的地方，在夏天還可以將室內的余熱轉移到低位熱源中，達到制冷降溫的目的。地源熱泵系統可分為3種：以利用土壤作為冷熱源的土壤源熱泵；以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統；以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統。地源熱泵系統一般由三部分組成：室外地溫能地下換熱系統、水環管路與水源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。具有能量消耗低，運行靈活，經久耐用，全年滿足溫度要求等優點。世界上最大的地源熱泵系統位于美國的路易維爾市，它使用地下水作為熱源，空調面積達161650m2，系統制冷和制熱量分別為15.8MW和19.6MW。在15年的運行中沒有發生系統問題，與臨近的一棟相似的建筑相比節約了47%的能源。
根據相關報告顯示，2011年年底，我國地源熱泵總應用面積為2.4億m2，“十二五”期間將完成3.5億m2，發展潛力巨大。但是地源熱泵極強的地域適用性限制了它的使用區域。此外要促進地源熱泵的推廣還需要構建統一的地源熱泵標準體系，開展地源熱泵大規模應用對巖土長期影響的評價研究，制定相關技術與政策管理策略。
3可再生能源在建筑節能應用中存在的問題
（1）成本過高是可再生能源技術在建筑節能中應用的首要問題。目前太陽能光伏發電系統在建筑中使用時，由于造價過高，不能產生規模效應，所產生的電能效益與其系統造價嚴重脫節，投資回收極其困難；太陽能光伏電池制造成本雖逐年下降，但仍處于較高的水平，相應的發電成本與常規能源尚不具備可比性。太陽能采暖技術現仍處于試點階段，同地源熱泵都存在系統復雜，設備眾多，初投資巨大且回收期較長的缺點，使其擴大推廣的阻力增加。
（2）可再生能源的自身特性對其利用影響較大。就太陽能而言，輻射能量密度較低，需要較大的采光面積，而且太陽能具有不穩定性和間接性，隨季節、氣候、晝夜變化而變化，這與建筑太陽能可利用面積有限，所需能源的持續性產生矛盾，為太陽能利用增加了難度。在對地熱能利用過程中，由于地下巖土層導熱系數很小，熱容量極大，熱擴散能力極差，因此從地下取熱需要大量的埋管，初投資偏大、需用大面積土地；同時對冬夏負荷不平衡的情況下，會造成地下能量積聚，歷年累積的負荷總量隨時間增加而累加，可能導致大地失去自然調節能力，致使地源熱泵運行困難，造成夏季所需水源溫度過高，系統難以運行等問題。
（3）技術問題。目前在建筑光電利用過程中光電轉化率較低，用于商業生產的太陽電池板效率只有13%～15%，發電裝置產生的電能與建筑系統自然對接技術有待提高。而對于地源熱泵來說，對當地地質及氣候條件依賴性強，運行過程中泵體及管道極易結垢、堵塞、腐蝕，大大地降低換熱器的傳熱性能，使得系統效率下降，無法實現持續穩定的能量利用。且地源熱泵受到自身系統深埋地下（水下）的特點的影響，無法回避設備維護維修極其不便的缺點。對于水源熱泵，實際工程中回灌堵塞問題沒有根本解決，存在地下水直接由地表排放的情況，這將加重地面沉降對周邊環境的影響。目前國內缺少對地源熱泵系統性能專門的評價標準對行業約束形成有效約束，技術在推廣方面存在盲目性。
此外，新能源利用裝置的最長設計壽命只有20年，在此期間，因為工作環境的變化等會對設備產生一定的影響，最終導致使用壽命減少，無法實現整個建筑生命周期的全過程、最大化節能利用。
4總結與建議
2014年1月綠色科技第1期在建筑能源消耗大，能源緊缺的形勢下，把可再生能源應用于建筑節能是必然的發展趨勢。太陽能、地熱能等可再生能源在建筑上的有效應用，不僅可以代替有限的傳統能源，提高城鄉居民生活質量和住宅舒適度，而且可以減少污染物的排放，保護生態環境，可再生能源的開發和利用具有廣闊的前景和深遠的意義，必將在我國的建筑節能事業中發揮巨大的作用。作為建筑節能中的重要技術措施，可再生能源在利用時，也應注意以下3個方面。
（1）因地制宜就地利用?？稍偕茉丛趹脮r，應充分考慮當地的能源狀況和氣候條件，有選擇、有側重地利用可再生能源，盡量做到就地利用。
（2）多種可再生能源相結合。將分項技術整合，發揮各可再生能源的優勢，彌補單一形式效率較低的缺陷，以期獲得更大的經濟和社會價值。
（3）新技術研發。加大可再生能源利用的新技術研發資金投入，優化系統模式，提高可再生能源的利用效率。
參考文獻：
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可再生能源發展趨勢范文4
關鍵詞：太陽能；建筑設計；創新化
近幾十年來，國家的鼓勵政策為原本以傳統工藝為主、發展遲緩的建筑行業注入了一股強心劑?，F如今建筑行業的飛速發展，使其成為國家重工業產業中的重要支柱之一。然而市場經濟的發展規律告訴我們，要想保證建筑行業的發展勢頭，必須不斷尋求資本的精簡化、產業結構的合理化、行業技術的創新化以及能源使用效率的最優化。建筑企業如果繼續將使用不可再生能源作為建筑設計消耗建材的主導，那么可以預見在不久的將來，企業將逐步喪失競爭力，無法搶占市場份額。企業占據的市場資源減少，對于企業的生存及發展是極為不利的。因此，研究可再生能源在建筑行業的利用對于整個行業的發展至關重要。
1建筑設計中可再生能源的應用與現狀
1.1將可再生能源高效應用于建筑領域
當前的建筑領域中，人們開始更多的著眼于建筑設計的精準化、人性化。同時，也更多的要求在設計中能體現低耗能，環保綠色等特點。將科學合理的建筑美學同低能降耗的優化力學相結合形成了創新建筑學發展的新方向。在經濟市場迅猛發展的前提下，建筑企業應合理調配資源，用經濟環保的可再生資源，取代傳統高耗能的不可再生資源。這樣一方面可以調配整體建筑資源，淘汰能源損耗嚴重的冗余項目，優先將資源提供給低消耗低成本的高效項目，實現資本配置的最優化；另一方面，從基礎建設環節入手，確?？稍偕茉锤咝褂茫梢詫崿F企業產業的發展模式由傳統落后的高耗能經濟結構轉化為綠色環保的健康經濟結構，減少建筑行業防治環境污染的經濟支出。
1.2建筑領域可再生能源在實際中的應用
建筑行業的快速發展，使得建筑企業在市場占有率方面的競爭尤為激烈。激烈的競爭方式一方面為企業實現自身發展，加強競爭力提供了充分的助力；另一方面也使得建筑企業的發展空間受到影響。現階段可再生能源領域的專業人士正在不斷研究新的利用方式，以期達到使用效率最優化這一目標。通過更加簡單的使用程序，實現可再生能源在建筑領域的廣泛適用。與此同時，盡快加強法制方面的建設、完善監督機構、制定更加明確、嚴謹的法律法規等從制度方面入手為可再生能源在法律層面上提供強有力的保障。
1.3可再生能源的應用發展
有的地區對建筑的可再生能源應用技術已有明確的規定，這對建筑綠色化發展有著很大推動作用，在能源節約方面也有比較大的輔助作用。在當前的社會發展環境下，建筑綠色化的發展趨勢逐漸形成，對可再生能源的應用就比較關鍵。而從實際的可再生能源應用的現狀來看，占有的比例上還相對比較小。對影響建筑設計中可再生能源應用的問題方面，一些政策的實施沒有和實際緊密相結合，從而不能良好地體現經濟激勵的效果。由于受到技術標準的限制，在建筑設計應用中，可再生能源的應用難度較大?？稍偕茉醇夹g的集成度相對比較低，產品的質量水平也比較低，不能滿足建筑一體化發展的需求。除此以外，對可再生能源應用的宣傳工作沒有做到位，這就必然會影響到可再生能源的應用推廣。
2建筑設計中可再生能源的應用與發展
2.1可再生能源在建筑設計中應用的策略
以可再生能源中的太陽能為例，在建筑工程的實際應用中，應該具體問題具體分析。要考慮到建筑的設計方式、建筑構成中使用的材質、房屋朝向、附近的建筑等一系列可能影響太陽能使用的因素。作為在普遍領域廣泛適用的可再生能源，太陽能主要是以集熱的方式儲存熱能并加以運用。在建筑內部設置保溫墻板，當外部的集熱器對太陽光進行一定程度的收集時，建筑內部的保溫墻壁對通過熱管傳輸進來的熱量起到儲存的作用，如我們日常中經常使用的太陽能熱水器，就是這種典型的集熱蓄熱墻設計。與此同時，太陽能的使用還有另一種較為常見的方式：光伏技術。我們所常見的光伏技術更多是和集熱器相互配合使用，以期達到遮陽集熱的雙重功效。這兩種裝置的結合使用多常見于高層建筑，為住戶提供滿足生活工作需求的能源。太陽能熱水系統以及光伏技術的應用，對建筑能源的節約能起到積極的促進作用。太陽能熱水系統，是建筑設計中比較重要的可再生能源技術，在建筑用能結構優化以及環境污染的減少等方面都有著積極作用。太陽能熱水系統的應用，主要是對溫室原理加以應用，把太陽能輻射變成熱能，從而向冷水進行能量傳遞。在太陽能熱水系統的構成中，主要有貯水箱以及集熱器和支架等，在這些構件下進行結合作用，就能將熱水系統的功能得以充分發揮。還有是在光伏技術的應用下，將建筑和光伏系統進行結合，也能在能源的節約層面起到積極的作用。可再生能源應用在建筑設計當中，其中的地熱能可再生能源是也比較重要的應用形式。地熱能是通過地源熱泵技術來進行呈現的。在進行建設設計中，將選址以及場所的規劃和機房位置等設計結合實際進行優化。在選址以及規劃環節，由于地源熱泵系統的交換方式比較多樣化，在設計前就要在加強水文地質的勘察工作，還要對地熱資源的實施狀況進行充分地預先調查。
2.2設計中要充分重視建筑的整潔度，以及對建筑美觀度的影響
2.2.1地源熱泵系統沒有冷卻塔，機組是在室內的，這就對整體造型設計比較有利。在進行末端的裝置設計過程中，主流的地源熱泵末端裝置中，風機盤管和輻射吊頂是比較常見的類型，在安裝中就要結合實際嚴格地按照要求安裝。2.2.2風能的使用對于維持建筑整體的美觀性也起著至關重要的作用，尤其是在發電方面，風能發電的應用取代了傳統煤炭發電的方式，節省了煤炭資源，也更加的清潔環保。風力發電區別于以往的發電方式，其最突出的特點是主動發電，風力在速度方面達到一定的數值，風力發電裝置就會自動運行。在部分風速平均數值較高的地區采用風力發電，充分的利用了自然資源，在降低能源損耗和促進經濟發展方面起到了卓越的功效。2.2.3生物能利用發展的潛力比較突出，將城區廢物垃圾加以利用，進行科學地處理就能產生熱量，在熱量的收集下能將其轉化為電能。對沼氣進行應用也能起到能源的再作用，將動物的糞便以及植物的秸稈等進行處理產生沼氣，再轉化為電能或者熱能等，這樣就能方便人們的日常應用，在能源上就可以大大地節約。在未來的世界發展中，能源的消耗有一半是來自生物質能的，尤其是住宅能源的利用上，對生物質能的應用可能會普及。
結束語
綜上所述，可再生能源在建筑領域的應用，要將目光著眼于實際，具體問題具體分析。從法律角度確實完善各種法規制度，保障可再生能源在各領域的廣泛應用。大力開發太陽能、風能、生物能等可再生能源的使用效率，努力構建綠色低耗的建筑新模式。
參考文獻
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可再生能源發展趨勢范文5
關鍵詞：可再生能源；建筑設計；應用
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
一、可再生能源的現狀與發展趨勢
現在石油、煤炭、天然氣是全世界各個國家大規模生產利用的能源，但是從世界經濟的可持續發展來講，這些廣泛利用的不可再生能源逐漸顯示局限性。在這種情況下，可再生能源的重要性將與日俱增，太陽能、風能、地熱能等可再生能源的開發和利用，會在而未來社會的經濟發展具有重要地位。在當今不可再生能源日益局限的情況下，開發利用可再生能源是未來能源安全的需要，也是為了減少當今社會環境污染的需要，更是能源可持續發展的需要。
隨著我國經濟的高速發展，能源短缺滯后經濟發展的形勢日益嚴重，可再生能源的將提高到一個全新的戰略高度。我國是以煤炭為主要能源的國家，經過長期不斷的發展努力，我國能源消耗中煤炭的比重已經逐年下降，而可再生能源的開發利用將受到高度重視?，F階段，降低礦物能源的開發利用，從以煤炭、石油、天然氣為主的礦物能源系統轉向可再生能源持久性能源系統，提到可再生能源在經濟發展中的結構比重，推動可再生能源的開發利用已成為我國經濟發展的一項基本國策。而在建筑行業中，如何最少的消耗資源，合理規劃設計以求用最小量達到最高效率的使用能源，將建筑這一高消耗發展轉變為低耗能高效率的發展已是我國未來建筑業發展的必然選擇。
二、可再生能源在建筑行業中的重要意義
建筑工程有較長的周期，有建筑設計、建筑施工以及建筑竣工等階段。在每個建筑工程階段，都應當樹立積極利用可再生能源的觀念，使得建筑行業能夠成為綠色環保的新行業。對于整個社會的可持續發展目標來說意義重大。在建筑設計階段，應當根據我國相關的法律法規，鼓勵相關建筑企業提高建筑節能設計的標準?！吨腥A人民共和國節約能源法》以及《 民用建筑節能管理規定》都有相關規定。到2020年，我國的建筑節能目標是，建筑行業中的能源消耗能夠降低到同中等發達國家一樣的水平。并且對北方以及沿海城市提出了特殊要求，即在2020年希望這些城市能夠實現百分之六十五的節能。并且希望在2020年時，不可再生資源的能源消耗比也能夠降低，與2010年相比較，希望能夠減少百分之二十。近些年來，可再生能源在我國的發展越來越快，在建筑節能上體現的很明顯，我國政府也積極制定了很多與建筑節能息息相關的法規與標準。目前為止，我國建筑行業節能主要涉及的領域是風能以及太陽能等可再生資源。我們知道。對這些資源進行利用，不僅可以成功替代污染性嚴重的傳統能源，這些資源還有取之不盡、用之不竭等特點，具有很大的開發潛力。
三、可再生能源的利用
1、風能在建筑設計中的利用
在建筑設計中充分運用風向，利用自然通風改善室內的舒適，轉換空氣質量，同時在夏季能夠起到很好的降低溫度的作用減少空調的能耗，在冬季要將自然通風控制在適當的程度，足夠驅散室內的過多的潮濕之氣，排出污染物，進一步降低采暖的能耗。利用自然同分降低建筑物溫度，可以采取將室外空氣向室內引入的方式，讓風直接吹向室內，增加人的舒適度；也可以采用將夜晚的涼風向室內引入的方式，以此充分將室內蓄熱材料的熱度吹散，這樣一來白天室內的溫度與室外相比升溫不會那么迅速，非常適用于炎熱干燥且晝夜溫差很大的地方。
在建筑設計初期，應收集詳細準確的氣象數據，由此在詳細具體設計的時候，能夠運用計算機或者是風洞試驗模擬通風情況，進一步獲取簡略的風壓分布圖，這樣可以幫助建筑師對建筑開口部位進行調整，以此保障房屋可以擁有更好的通風效果。
但是在利用自然通風被動式降溫的過程中還應注意一些問題，做好充足的準備，因此在建筑設計時要考慮采用相應類型的通風器避免這些問題的出現。為避免自然同分導致采暖負荷增加，可以考慮利用太陽能預熱系統預熱進入室內的新風。
2、太陽能
在中國幾千年的文明發展史中，建筑業也是越發的完善。古代建筑就是利用太陽的光和熱進行南北布局、較大開窗等一系列科學方法建造房屋。上世紀初，通過對建筑建造的反思，新型建筑著重強調了對空氣通透性和充足陽光的重視，到世紀中期更是加大了對太陽能技術的研發。在石油危機的情況下，太陽能技術終于開始被重視，并有了較大進展。而太陽能按照利用方式可分為太陽能光電技術、主動式太陽能技術以及被動式太陽能機技術。其中，被動式太陽能利用時指在不借助其他人造機械設備和控制系統進行對太陽能的收集、儲存和利用，這些與建筑是相互一體不可分割的，進行太陽能收集方式主要包括間接獲取系統、直接獲取系統和混合式獲取系統，但無論是哪一種收取系統都有收集器、熱吸收裝置、蓄熱材料、控制裝置以及輸送系統五個相同的基本要素。而這五種裝置相互之間的不同組合，又可以產生各種各樣的被動式太陽能建筑。在規劃設計建筑時，建筑師應了解建筑所在地區的太陽輻射量，并通過現場勘查獲取周邊的不利因素，從而進行對太陽能更好的收集。
被動式太陽能收取系統主要在陽光充足和視野開闊的地點進行，在建筑南向外側安裝單層或雙層玻璃，是入射的太陽熱能被墻體所吸收進而儲存，并向使用空間進行輻射，不同的墻體厚度可以在不同的時間段內向建筑內部釋放熱量。這樣可以使使用空間具有較高的熱舒適性，而且溫度波動較小，并且還可以利用一些輔助設施來增強被動式太陽能建筑的性能。主動式太陽能主要是稱呼采集太陽能進而產生熱能，并保存從而以備后用的設備，通常以空氣或水歷來完成工作。為了太陽能更好的利用，集熱器通常放在建筑物的屋頂，并通過一定的設計進行太陽能更好的收集。
3、地熱能在建筑中的應用
地熱能源，即利用地表下的土層的低溫，作為冬季熱源供建筑采暖與制備熱水，在夏季建筑物反過來向土地排放熱量，作為儲存熱量的熱庫。隨著社會的發展，科學技術的不斷提高，地源熱泵空調系統的運用悅來暈廣泛，我國地源熱泵的市場正逐步發展、壯大。地源熱泵的技術主要分為兩種：土-氣型與水-水型，其中土-氣型是從淺層土壤或者是地下水中獲取熱源以及排熱，利用分散在建筑物內的各個熱泵機組將能源直接換成為冷風或者是熱風。而水-水型地源熱技術是從地下水中獲取熱源以及排熱，通過熱泵機組的作用轉換成為冷水或者是熱水，同時再利用建筑物內部值得風機盤管將其轉化為冷風或者是熱風向室內供暖或者是降低室內溫度。
在建筑設計中利用地熱能源，要注意對建筑物周邊地質、水文狀況進行勘察，查看其是否有可利用的條件，這對后面具體的場地規劃設計有著重要影響。地源熱泵機組放置在建筑物室內，缺少一般的空調所需要的冷卻塔，這要符合建筑的整體造型設計的要求，保證建筑外立面更加簡潔。地源熱泵的末端裝置選擇性較多，較為常見主要有風機盤管、輻射吊頂等，然而這些都要注意避免夏季吊頂表面出現結露狀況。
四、結束語
為了可再生能源在建筑技術中更好更廣泛的應用，需要對建筑進行場地選擇和場地規劃設計，通過對建筑材料的合理選擇和節點的合理構造等細節來完善可再生能源的合理開發利用。使可再生能源在建筑行業得到進一步的發展，從而逐漸代替傳統常規能源在建筑方面的有效應用，降低污染物的排放，保護生態環境，所以可再生能源的開發利用對未來社會可持續發展具有深遠意義。
參考文獻
[1]李弘范.綠色建筑設計淺探[J]. 低溫建筑技術,2012(04).
可再生能源發展趨勢范文6
關鍵詞：風能；光能；發電；前景
中圖分類號：R363.1+22 文獻標識碼：A
一、風光互補發電技術研究背景
1.風光互補發電的需求
中國所面臨的能源危機情況不容樂觀。建立資源節約型社會、大力發展可再生能源已擺上了我國經濟發展的戰略位置。我國的《可再生能源法》已于2006年1月1日生效,其別將可再生能源綜合利用和互補系統的研究列為研究開發的重點領域。2008年初,國家又將可再生能源利用、節能和環保列人了國家中長期科技發展計劃和“十一五”發展規劃中,是當前國家重點支持的科技攻關和發展領域。據權威專家估計,從2000年到2050年,我國一次能源構成的變化趨勢見圖1?？梢钥闯?到2050年可再生能源的供量將接近總電力供應的30%,成為僅次于并接近常規能源發電的第二大能源供應形式。
無論從緩解能源危機、消除環境污染、保護人類生存環境、合理開發利用自然資源,還是從經濟和社會的發展要求,開發利用太陽能和風能等可再生能源都有著極其重要的現實意義。而且從長遠看,用潔凈的可再生能源替代常規能源,不僅是人類的美好愿望,也是能源發展的必然趨勢。
2.風光互補發電系統特性
當前可利用的幾種可再生能源中,風能和太陽能由于具有分布廣泛,取之不盡、用之不竭,就地取材,無污染等優點被廣泛利用。但受其能量密度低,能量穩定性差等缺點的影響,二者的利用也受到一定的制約。太陽能和風能都是相對不穩定、不連續的能源,用于無電網地區,需配備大量的儲能設備,使得系統的耗費大大增加。而中國屬于季風氣候區,一般冬季風大,太陽輻射小;夏季風小,太陽輻射大。兩種資源正好可以相互補充利用。因此,采用風/光互補發電系統可以很好的克服風能和太陽能提供能量的隨機性和間歇性的缺點,實現不間斷供電。
3.應用領域
風光互補發電系統因其自身眾多優點在很多領域得到了廣泛應用。在遠離電網的邊遠地區,獨立供電系統就成為人們最需要的供電方式,如部隊邊防哨所、郵電通訊中繼站、公路和鐵路信號站、地質勘探和野外考察工作站、野外便攜設備、遠航漁船、偏遠的農牧民區等都需要低成本、高可靠性的獨立電源系統;特別適用于風力和陽光資源豐富的地區:如草原、海島、沙漠、山區、林場、漁排、漁船等地區;風光互補發電系統還可用于城市的住宅小區和環境工程,如照明路燈、庭院、草坪、景觀燈、廣場、公園、公共設施、廣告牌等,該項技術在風景名勝區和市政部門進行推廣,不僅具有重要的節能環保意義,又兼具美化環境的社會效益。此外,隨著光伏電池價格的降低和并網技術的日益成熟,風光互補系統還可以做大并入電網供電。
二、風光互補發電技術研究現狀
1.可再生能源的現狀和發展趨勢
常規能源的有限性和環境壓力的增加,使世界上許多國家重新加強了對新能源和可再生能源技術發展的支持,并取得了突破性進展?？稍偕茉醇捌渚C合利用技術,越來越受到包括發達國家在內的世界各國的廣泛關注。歐盟等發達國家采取了強有力的促進和激勵措施,并給予特別的政策支持,使可再生能源在近幾年內得到大規模的快速發展。全球過去幾年內風電和光伏發電的年增長率均高達30%以上,歐盟計劃到2010年可再生能源發電占總發電量的22%,到2050年可再生能源在能源供應中占50%以上的目標。
這是一個非常宏偉的目標,不僅使常規能源的消耗節省50%,而且大大改善了大氣環境質量,近幾年,國際光伏發電迅猛發展,光伏發電已由補充能源向替代能源過渡。到目前為止,世界太陽電池年銷售量己經超過6O兆瓦,電池轉換效率提高到了15%以上,系統造價和發電成本已分別降至4美元/峰瓦和25美分/度電;風力發電在可再生能源行業中是增長最快、商業化程度最高的行業,其年增長速度達到了35%,美國、德國和丹麥等發達國家的年增長更是高達50%以上。德國風電已占總發電量的30%,丹麥風電已超過總發電量的70%。在全球范圍內,風力發電已形成年產值超過50億美元的產業。
2.風/光互補發電系統的研究現狀
上世紀80年代許多人開始了風能、太陽能的綜合利用的研究。丹麥的N.E.Busch和Kllenbach(198l)提出太陽能和風能混合利用技術問題;美國的C.I.AsPliden(1981)研究太陽能一風能混合轉換系統的氣象問題;前蘇聯的N.Aksarin等根據概率原理,統計出近似的太陽能、風能潛力的估計值;余華揚等(l987)也提出了太陽能、風能發電機的能量轉換裝置191。近年來,隨著世界范圍內風力和太陽能發電熱潮的掀起,許多學校和科研單位如美國馬薩諸塞州大學、中科院電工研究所、合肥工業大學、上海交大及臺灣科技大學等開始風光互補發電深人研究,其研究主要內容可歸納為以下一個方面:
(l)系統的優化設計及穩定性能分析
系統優化設計不僅可以提高整個系統運行穩定性和供電可靠性,還可以降低系統的成本和維修費用。因此,對它展開深人研究有很大的理論及工程應用意義。在國外已經有學者導出與有限的氣象參數有關的經驗公式,而系統的配置是基于時間步長的仿真,但用于仿真的數學模型過于簡單,如部件的特征模型都是線性化的,此外負載也是恒定不變的,因此所導出的公式應用范圍有限。一些學者針對風光蓄復合發電系統提出了更直接的優化系統配置的方法,但在優化系統配置的過程中,并沒有把系統的串聯連接與并聯連接區別開來,此外系統所采用的數學模型也有待進一步改進。也有學者通過對系統性能小時數據的計算,得出優化系統配置的方法,即在一系列給定的LPSP(1055ofpowe:suPplyprobability)下,繪出光伏陣列容量與蓄電池容量的協調曲線,通過該曲線的切線(其斜率代表光伏陣列與蓄電池費用的關系)從而唯一地確定系統的最優配置。還有應用線性設計技術分析獨立和并網運行的風光互補發電系統,該技術能在滿足系統可靠運行的同時降低系統的成本,并給出了監測系統控制器的設計。由NationalRenewableEnergyLaboratory(美國可再生能源研究室)和UniversityofMassachusett,合作開發的HybridZ應用軟件,其功能強大,能對風光互補發電系統進行精確的模擬運行,根據輸人的發電系統的結構、負載特性以及安裝地點風力、日照強度等數據獲得8160小時的運行結果。但它只是一個功能強大的仿真程序,并不具備優化設計功能。
在國內,香港理工大學同中科院廣州能源所及中科院半導體研究所合作提出了一整套利用CAD進行風光互補發電系統優化設計的方法。該方法采用了更精確地表征組件特性及評估實際獲得的風光資源的數學模型,精確確定系統每小時的運行狀態,采用尋優方法找出以最小設備投資成本滿足用戶用電要求的系統配置。內蒙古大學新能源研究中心提出了一種對小型戶用風光互補發電系統匹配設計的計算方法并給出了更符合實際的計算風力發電機和太陽電池組合板各月發電量的數學公式。利用用戶所在地區的風頻分布、太陽輻射等氣象資料,計算風力發電機和太陽電池組合板各月發電量,以全年各月能量供需平衡進行系統的匹配計算。
(2)最大功率跟蹤
最大功率跟蹤保證了光伏電池和風力機輸出功率盡可能最大,提高了整個系統的工作效率。最大功率跟蹤可通過DC一DC直流變換電路來實現,一般采用升壓或降壓變換器?；贒C一DC直流變換的控制算法目前比較常用的擾動觀察法、電導增量法、爬山法及智能控制等。前兩種方法各有利弊,根據不同的環境采用不同的方法進行改進,既能提高效率又能縮小成本,而智能控制只處于理論研究與仿真階段,未見應用于實際系統中。有學者給出互補系統雙輸人單輸出功率變換器,其運行模式由數字控制來實現,使風機與光伏陣列工作在最大功率點上,并給出了10kw實驗室模型。
三、結論
總之,風光互補發電系統可以根據用戶的用電負荷情況和資源條件進行系統容量的合理配置,無論是怎樣的環境和怎樣的用電要求,風光互補發電系統都可做出最優化的系統設計方案來滿足用戶的要求,即可保證系統供電的可靠性,又可降低發電系統的造價。應該說,風光互補發電系統是最合理的獨立電源系統。
參考文獻：
