能源家族揭秘！非化石能源中的“风”与“光”

　　风能是地球表面空气流动所形成的动能，是太阳能的一种转化形式。作为一种清洁和可再生能源，风能有着巨大的发展潜力，通过风力发电机组将风能转换成电能的发电方式，是风能资源利用的基本形式。

　　2009年8月，我国首座千万千瓦级风电基地在甘肃酒泉开工建设，2021年6月，酒泉建成千万千瓦级风电开发规划区。

　　地球上某一地区风能资源的潜力以该地的风能密度及可利用小时数表示。风速越大，其具有的能量越大。风能能量密度低，且不稳定，只能在一定的技术经济条件下进行有效开发利用。

　　人类利用风能的历史可以追溯到公元前，从使用风车提水灌溉、磨面舂米，使用风帆推动船舶前进，到近代使用风力发电机把风能转换为电能。本世纪以来，全球能源结构加快调整，新能源技术水平和经济性大幅提升，风能和太阳能利用实现跃升发展，规模增长了数一倍。全球应对气候变化开启新征程，近五年来可再生能源提供了全球新增发电量的约60%,清洁低碳能源发展迎来新机遇。

　　中国是风能利用比较早的国家之一。中国幅员辽阔，海岸线长，风能资源蕴含量丰富。风能资源主要分布在西北、华北、东北地区(“三北”地区)。

　　风力发电机组主要由风轮、发电机和铁塔三部分组成。风轮由螺旋桨形的叶轮组成，它把风的动能转变为机械能。当风吹向桨叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动，通过齿轮变速箱和调速机构带动发电机发电。

　　风机普遍使用3个叶片。经长期验证，3个叶片可以最大化地转化风能，通常，由风向传感器测出风向，通过控制偏航系统，使风机对准风向，以获得最大风能。

　　在进行风电场选址时，风资源应良好。场址内自然灾害发生频率要低，强风暴、沙尘暴、雷暴、地震、泥石流多发地区不适宜建风电场。风电场要远离自然保护区、人类居住区、候鸟保护区及候鸟迁徙路径等，风电场场址湍流强度小。

　　由于陆地土地面积有限，海上风能资源丰富，20世纪90年代初，瑞典和丹麦开始建设海上风电示范项目。随后，英国、荷兰、德国和中国也陆续研制海上风电技术，积极发展海上风电项目。

　　根据《全球风能报告2022》，2021年全球风电新增装机总量中，海上风电占比22.5%。全球海上风电累计装机容量达57吉瓦，中国成为海上风电累计装机规模最大的国家。根据彭博新能源财经公布的数据，2021年全球风电整机制造商排名中，中国风电整机制造商占据了前10名中的6席。

　　全球海上风电发展潜力巨大。世界银行数据显示，全球可用的海上风电资源超过7.1万吉瓦。《全球风能报告2022》称，未来5年全球海上风电年均复合增长率预计达8.3%，2022年至2026年累计新增装机量将超90吉瓦。

　　海上风电具有发电利用效率高、不占用土地资源、适宜大规模开发、风机水路运输方便、靠近沿海电力负荷中心等优势。

　　在当前各国纷纷寻求能源转型及碳中和的背景下，多国相继推出海上风电扩大发展计划。英国、德国、法国、荷兰等国家均计划到2030年新增数十吉瓦的装机量。美国计划到2030年累计装机达到30吉瓦。在亚洲，韩国、日本、越南等国近年来加快布局，到2030年计划装机量合计将超过25吉瓦。

　　太阳能是太阳以电磁辐射形式向宇宙空间发射的能量，太阳能又称太阳辐射能。广义的太阳能是地球上许多能量的来源，煤炭、石油、天然气等化石能源实质上是由古代生物固定下来的太阳能，风能、水能等也都是由太阳能转换来的。太阳辐射能约20亿分之一到达地球大气层，是地球上光和热的源泉。太阳能光发电是利用太阳能的重要方式。

　　中国地处北半球欧亚的东部，主要处于温带和带，具有比较丰富的太阳能资源。我国光伏发电量和技术创新能力持续增强，通过技术创新和提高产品标准，光伏等新能源产业的国际竞争优势凸显。

　　目前，我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均已位居全球前列。

　　“十三五”期间，我国可再生能源装机规模、利用水平、技术装备、产业竞争力迈上新台阶，为可再生能源进一步高质量发展奠定了坚实基础。

　　国家电网浙江电力（龙泉）红船党员服务队在龙泉市经济开发区对光伏设备运行情况开展专项巡检。

　　光伏技术快速迭代，多次刷新电池转换效率世界纪录，量产单晶硅、多晶硅电池平均转换效率分别达到22.8%和20.8%。

　　光伏产业占据全球主导地位，多晶硅、硅片、电池片和组件分别占全球产量的76%、96%、83%和76%。

　　要加快发展太阳能发电。全面推进太阳能发电大规模开发和高质量发展，优先就地就近开发利用，加快负荷中心及周边地区分布式光伏建设。

　　加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目建设，积极推进黄河上游、新疆、冀北等多能互补清洁能源基地建设。

　　加强乡村清洁能源保障。提高农村绿电供应能力，实施千家万户沐光行动，积极推动屋顶光伏、农光互补、渔光互补等分布式光伏建设。

　　结合乡村振兴战略，统筹农村具备条件的屋顶或统筹安排村集体集中场地开展分布式光伏建设，建成1000个左右光伏示范村。

　　从应用端来看，今年上半年我国光伏发电新增装机30.88吉瓦，同比增长137.4%。与此同时，海外光伏市场需求持续旺盛，光伏产品呈现量价齐升态势，出口额再创新高。

　　当前，我国光伏组件产量全球占比超过四分之三，累计装机容量稳居世界第一。根据中国光伏行业协会预测，今年全球光伏新增装机规模在205吉瓦至250吉瓦，我国光伏新增装机规模在85吉瓦至100吉瓦。

　　立足得天独厚的资源优势，近年来青海清洁能源产业“风生水起”。截至7月底，青海电网发电总装机容量达4342万千瓦，其中清洁能源发电装机容量3950万千瓦，占比90.97%。

　　“十三五”以来，青海省建成海西、海南两个千万千瓦级清洁能源基地。国网青海电力累计建成清洁能源发电项目并网配套工程36项，外送电量达996亿千瓦时。

　　自2017年以来，青海连续6年成功实施绿电创新实践，屡次刷新并保持全清洁能源供电世界纪录。绿电创新实践累计实现清洁供电351.36亿千瓦时，节约燃煤1596.4万吨，减排二氧化碳2874.1万吨。

　　2021年12月31日，浙江嘉兴地区浙江艾森新材料股份有限公司635.85千瓦分布式光伏项目通过验收，正式并网发电。截至2021年年底，浙江嘉兴供电公司在全市范围内已并网投产光伏总装机容量95.79兆瓦，切实推进适应“双碳”目标的以新能源为主体的新型电力系统建设，助力嘉兴擦亮绿色协同发展的底色。

　　2022年3月25日，甘肃合水县供电公司配合合水县发展改革局及合水县蟠阳新能源开发有限公司，完成19处分布式光伏并网工作。截至目前，合水县新增光伏并网容量997.11千瓦，该19处分布式光伏项目的逐步并网为合水县执行分布式光伏整县推进的政策按下了“开启键”。