風電和光伏發電是“垃圾電”？那是你沒看清新能源的未來

今年5月，國家能源局發布了《關(guan) 於(yu) 2021年風電、光伏發電開發建設有關(guan) 事項的通知》，為(wei) 各個(ge) 風電、光伏項目的開工建設提供了要求、指引和保障。

風力和光伏如何轉化為(wei) 電力？風力發電站和光伏發電站的選址有哪些需求？新能源發電方式未來會(hui) 如何發展？

兩(liang) 種發電原理

風力發電將風能轉化為(wei) 機械能，再由機械能轉化成為(wei) 電能。一般風力發電所使用的大風車安裝三個(ge) 葉輪。風吹動葉輪後，葉輪的轉動帶動發電機轉動，發電機轉動產(chan) 生電能，最終通過升壓係統將電能送到電網，為(wei) 公眾(zhong) 所用。

光伏發電站則是利用太陽能電池板收集太陽能，將太陽能轉化為(wei) 電能。光伏發電主要是利用“光生伏打效應”。簡單來說，“光生伏打效應”指物體(ti) 由於(yu) 吸收光子而產(chan) 生電動勢的現象。當物體(ti) 受到光照後，物體(ti) 內(nei) 電荷的分布狀態將發生變化，從(cong) 而產(chan) 生電動勢和電能。在光伏發電站，太陽能電池板受到太陽光的照射後，光伏電池裏的PN結（采用不同的摻雜工藝，通過擴散作用，將P型半導體(ti) 與(yu) N型半導體(ti) 製作在同一塊半導體(ti) 基片上，在它們(men) 的交界麵就形成空間電荷區稱為(wei) PN結）產(chan) 生了電子之間的流動，流動的電荷被收集起來後就產(chan) 生了電力。

無論是風力發電還是光伏發電，這兩(liang) 種發電方式都存在波動性。風力發電會(hui) 受到風力、風速等因素的影響；而光伏發電站在夜晚不能工作，缺失太陽光照射，無法產(chan) 生光伏效應。有人因此認為(wei) 風電和光伏發電是“垃圾電”。

雖然二者皆有自身的弱勢，但三峽集團福建公司副總經理劉建平並不認可風電和光伏發電為(wei) “垃圾電”這一說法。他表示，相較於(yu) 傳(chuan) 統發電方式，風力發電和光伏發電更為(wei) 環保，並且我們(men) 可以為(wei) 風力發電站和光伏發電站配備儲(chu) 能設施，讓新能源發電方式更為(wei) 穩定。

如何選址

第一，堅持環保原則，選址需要避開自然保護區、水源保護地、農(nong) 田、林地等地方。

第二，選擇風資源、光照資源豐(feng) 富的地方。風力發電站既要避開風力過小的地區，也要避開風力過大的地區。風力過小無法帶動葉輪轉動，隻有風速達到3米/秒才能帶動風機轉動。但風力過大將使發電機轉速過高，熱失控有可能會(hui) 釀成火災事故。

第三，風力發電站和光伏發電站的選址對地勢也有一定的要求。風力發電站最好處於(yu) 風口位置或海上。海平麵較為(wei) 平坦且海麵摩擦係數小，風力較大。光伏發電站也需選址在施工條件較好的地勢平坦地區，方便大麵積鋪設光伏電池板。我國的光伏發電站多建於(yu) 西北地區，就是看中西北部分地區地勢平坦，沒有高樓大廈等建築物的遮擋，光伏電池板能夠充分吸收太陽光。

與(yu) 風力發電站不同，光伏發電站目前不會(hui) 大規模建於(yu) 海上。海上風浪大，光伏發電站的抗風浪和抗腐蝕能力還需進一步提升。但劉建平表示，目前國內(nei) 有不少廠家在研究漂浮式海上光伏發電站。

我國沿海地區工廠多、用電量大，海上光伏發電站的發展潛力巨大。

未來可期

我國的新能源發電產(chan) 業(ye) 相對歐美國家起步較晚。在我國新能源發電產(chan) 業(ye) 發展初期，引進了許多歐美的先進技術和產(chan) 品；經過長期發展，我國已經完成新能源發電產(chan) 業(ye) 、產(chan) 品體(ti) 係的自主構建。我國新能源發電產(chan) 業(ye) 將來需朝著成本更低、高智能、高轉化率方向發展。

未來，新能源發電方式將占據我國發電方式的主體(ti) 地位。劉建平表示，我國正大力發展新能源發電產(chan) 業(ye) ，裝機增長速度快。今年9月底，風電裝機同比增長32.8%，光伏發電的裝機同比增長24.6%。後續將會(hui) 進一步擴大風電和光伏的裝機，預計在2030年實現新能源發電的主體(ti) 地位，為(wei) 實現“碳達峰、碳中和”目標而努力。

雖然新能源發電領域目前依舊以風力發電和光伏發電為(wei) 主，但我國也在研究潮流能發電、氫能發電、地熱能發電等其他新能源發電方式。劉建平表示，期待未來能夠有越來越多的清潔能源並入電網。