風電和光伏發電是“垃圾電”?那是你沒看清新能源的未來

北京10月22日消息 據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報道，今年是“十四五”開局之年，風電、光伏發電也進入了新的發展階段。目的就是為了落實“碳達峰、碳中和”目標，以及2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右，風電太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上等任務目標。今年，全國風電、光伏發電發電量占全社會用電量的比重要達到11%左右，后續將逐年提高。

今年5月，國家能源局發布了《關于2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知》，為各個風電、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如何發展?

一、兩種發電原理

風力發電將風能轉化為機械能，再由機械能轉化成為電能。一般風力發電所使用的大風車安裝三個葉輪。風吹動葉輪后，葉輪的轉動帶動發電機轉動，發電機轉動產生電能，最終通過升壓系統將電能送到電網，為公眾所用。

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”指物體由于吸收光子而產生電動勢的現象。當物體受到光照后，物體內電荷的分布狀態將發生變化，從而產生電動勢和電能。在光伏發電站，太陽能電池板受到太陽光的照射后，光伏電池里的PN結(采用不同的摻雜工藝，通過擴散作用，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區稱為PN結)產生了電子之間的流動，流動的電荷被收集起來后就產生了電力。

無論是風力發電還是光伏發電，這兩種發電方式都存在波動性。風力發電會受到風力、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，無法產生光伏效應。有人因此認為風電和光伏發電是“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并不認可風電和光伏發電為“垃圾電”這一說法。他表示，相較于傳統發電方式，風力發電和光伏發電更為環保，并且我們可以為風力發電站和光伏發電站配備儲能設施，讓新能源發電方式更為穩定。

二、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、農田、林地等地方。

第二，選擇風資源、光照資源豐富的地方。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，只有風速達到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。風力發電站最好處于風口位置或海上。海平面較為平坦且海面摩擦系數小，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，方便大面積鋪設光伏電池板。我國的光伏發電站多建于西北地區，就是看中西北部分地區地勢平坦，沒有高樓大廈等建筑物的遮擋，光伏電池板能夠充分吸收太陽光。

與風力發電站不同，光伏發電站目前不會大規模建于海上。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。

三、未來可期

我國的新能源發電產業相對歐美國家起步較晚。在我國新能源發電產業發展初期，引進了許多歐美的先進技術和產品;經過長期發展，我國已經完成新能源發電產業、產品體系的自主構建。我國新能源發電產業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地位。劉建平表示，我國正大力發展新能源發電產業，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%。后續將會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地位，為實現“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并入電網。

(關鍵字：光伏)