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加強科技創新,促進太陽能和風能發電技術真正成為未來主力能源
近10年來,不管是國際還是國內,太陽能光伏發電和風力發電技術都取得了飛躍發展,但太陽能和風能要真正成為全社會可以依賴的重要能源還有相當長的路程。太陽能和風能除了具有資源豐富、清潔、環境友好等優點外,也都具有能量密度較低以及具有一定的間歇性和波動性等缺點。因而不管從科技創新和技術發展,還是能源政策環境等方面而言,發展太陽能和風能發電都還面臨許多艱巨的任務。除光伏發電技術和風力發電技術本身以外,多能互補技術、儲能技術、智能電網技術的發展也有助于克服太陽能和風能間歇性和波動性的缺點,促進太陽能和風能發電技術的發展與大規模應用。
太陽能光伏發電技術方面。太陽能電池技術及系統設備將沿著高能效、低成本、長壽命、智能化的技術方向發展。國家研發重點計劃應持續支持高效率晶體硅太陽能電池、薄膜電池產業化技術研發,新型太陽能電池關鍵技術攻關和產業化研發;支持光伏系統及平衡部件技術創新和水平提升;大力推動面向全行業的公共研究測試平臺建設。
風力發電技術方面。未來,風電機組單機容量將持續增大,大型風機柔性葉片技術及機組的核心控制技術亟待發展;雙饋異步發電技術仍將占主流地位,直驅式、全功率變流技術在更大規模風電機組上應用的比例越來越大,有望成為未來主流技術;各種增速型全功率變流風電機組將得到應用;低風速地區風電設備研發將取得進展;風電場建設和運營的技術水平將日益提高;海上風電技術將成為重要發展方向。
儲能技術方面。著力研究大容量和大功率儲能技術,提高效率,實現儲能技術在規模、壽命和成本上的跨越。在可再生能源大規模接入、傳統電力系統調峰提效和區域供能方面,完成具有完全自主知識產權、對國際儲能技術與產業發展具有指導意義的系統解決方案和示范工程,形成一套完整的技術攻關、技術示范以及工程應用的儲能技術研發體系。
多能互補及分布式能源技術方面。未來發展方向為:多種可再生能源的互補利用及其與常規能源形式的綜合高效利用;可再生能源高比例消納和外送的系列關鍵技術研究,建立不同氣候、不同用能需求的可再生能源供能系統示范,以及以可再生能源為主的能源系統的省區級/市級研究和示范。
智能電網技術方面。大力發展大容量遠距離輸電和智能微網技術,滿足我國大規模集中式可再生能源發電和分布式利用兩種需要;開發多種電壓等級、交直流多種形式的接入技術和設備,方便可再生能源的接入。提高可再生能源的消納能力,全面保障電網在大量接入可再生能源后的安全穩定運行。大力發展智能配用電技術,提高智能化水平,包括電動汽車充換電技術、智能用電技術等,打造未來我國清潔、高效、智能化能源電力系統。(作者:李耀華 孔力,中國科學院電工研究所。《中國科學院院刊》供稿)