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能源、经济、环境-第10部分
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蛴�2006年的20％增长到2007年35％。
3、我国太阳能发电发展状况
我国具有丰富的太阳能资源，太阳能较丰富的区域占国土面积的2／3以上，年辐射量超过60亿焦耳／平方米，每年地表吸收的太阳能大约相当于万亿吨标准煤的能量，具有良好的太阳能利用条件。特别是西北、西藏和云南等地区，太阳能资源尤为丰富。
太阳能光伏发电是目前成熟的技术，其应用的市场障碍主要是成本过高以及硅材料的短缺，目前光伏发电的成本仍在4—6元／千瓦时左右，与商业化应用有相当的距离。但是，自2004年，在国际光伏市场尤其是德国、日本市场的强大需求的拉动下，我国的光伏产品生产能力迅速扩张，包括晶体硅片和太阳能电池的生产能力、以及太阳能电池组件的封装能力都大为增加，形成了一批具有国际竞争力和国际知名度的光伏电池生产企业。2000年，我国光伏组件的生产能力不到10兆瓦，但截止到2008年底，我国光伏电池产量达到了2500多兆瓦，居世界第1位，出现了跳跃式发展。自2006年以来，一些光伏生产企业又鉴于光伏产业链的发展不平衡的局面，即上游环节（硅锭／片的生产）能力小，下游环节（组件的封装）能力大，造成国际市场多晶硅原料的紧缺和涨价，开始考虑投资硅材料的生产，2007年已经形成了1000吨左右的生产能力，2008年可能生产4000吨的生产能力，估计2010年我国的光伏发电产品产量可能突破5000兆瓦，成为世界最大的光伏电池生产国。
在太阳能光伏市场应用方面，2002—2004年，国家组织实施了“送电到乡”工程，中央和地方财政共安排47亿元的资金，在内蒙古、青海、新疆、四川、西藏和陕西等12个省（市、区）的1065个乡镇，建设了一批独立的光伏、风光互补、小水电等可再生能源电站，其中光伏电站占大部分，应用了万千瓦的光伏电池，促进了国内光伏产业的兴起。但由于光伏发电价格高昂，与主要依赖于国际市场的蓬勃发展的产业相比，国内光伏市场发展步伐稍缓，但一直处于稳步发展和上升状态。特别是各地结合城镇建设，推广屋顶计划、路灯等太阳能发电产品的应用，使得我国光伏发电应用呈上升趋势。到2008年底，累计光伏发电容量为20万千瓦，其中40％左右为独立光伏发电系统，用于解决电网覆盖不到的偏远地区居民用电问题。此外，通信等工业领域和光伏消费品的市场份额也在增长。
考虑到经济成本和支持我国光伏产业持续发展的需要，我国的光伏发电采取了稳步发展的原则和策略。
在今后5—10年内，我国的光伏发电系统的应用一方面还将以户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主，解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，将建设光伏发电20万千瓦，为200万户偏远地区农牧民（即目前我国1／3的无电人口）提供最基本的生活用电；另一方面，借鉴发达国家发展屋顶系统的经验，在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市，在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源，此外，还将开展大型并网光伏系统的示范，为在光伏发电成本下降到一定水平时开展大型并网光伏系统的大规模应用做准备。到2010年和2020年，光伏系统在这3个方面的应用总量将达到约40万千瓦和180万千瓦。
2009年财政部下发《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》；鼓励在建筑上应用光伏发电。对于单项工程应用太阳能光电产品装机容量应不小于50kWp；应用的太阳能光电产品发电效率应达到先进水平，其中单晶硅光电产品效率应超过16％，多晶硅光电产品效率应超过14％，非晶硅光电产品效率应超过6％； 2009年补助标准原则上定为20元/Wp，具体标准将根据与建筑结合程度、光电产品技术先进程度等因素分类确定。以后年度补助标准将根据产业发展状况予以适当调整。
2009年7月21日，国家财政部联合科技部和国家能源局发布财建＇2009＇397号公告，宣布金太阳示范工程正式启动。中央财政从可再生能源专项资金中安排一定资金，支持光伏发电技术在各类领域的示范应用及关键技术产业化，并制定了《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》同时印发。
根据《暂行办法》规定，本次金太阳示范工程项目计划实施年限为2009年…2011年。补贴范围包括利用大型工矿、商业企业以及公益性事业单位现有条件建设的用户侧并网光伏发电示范项目，提高偏远地区供电能力和解决无电人口用电问题的光伏、风光互补、水光互补发电示范项目，在太阳能资源丰富地区建设的大型并网光伏发电示范项目，光伏发电关键技术产业化示范项目，包括硅材料提纯、控制逆变器、并网运行等关键技术产业化，光伏发电基础能力建设，包括太阳能资源评价、光伏发电产品及并网技术标准、规范制定和检测认证体系建设等五项。《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》财政补贴的项目，已享受国家可再生能源电价分摊政策支持的光伏发电应用项目不在本办法支持范围。
工程要求单个项目装机容量不低于300kWp，建设周期原则上不超过1年，运行期不少于20年，并网光伏发电项目的业主单位总资产不少于1亿元，项目资本金不低于总投资的30％。
对于符合条件的示范工程项目，并网光伏发电项目原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50％给予补助，偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70％给予补助。原则上每省示范工程总规模不超过20MW，全国采取财政补助方式支持不低于500MW的光伏发电示范项目
《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》与《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》的实施，将极大地促进我国太阳能发电事业的发展。
第二节 太阳能热利用
1、太阳能热水器原理
真空管太阳能热水器自然循环工作原理示意图
工作原理
直插式全玻璃真空集热管太阳能热水器是利用真空集热管，具有的高吸收率和低发射率，将吸收的太阳辐射转换成热能，利用冷水比重大，热水比重小的特点，在真空管内形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环，使整个水的温度逐步升高，达到一定温度。
由于真空玻璃管是圆形的，具有对太阳广源自然跟踪的特点，再加上反光板的反射原理，使玻璃管四面受光面面俱到，集热效果时间更长，水温更高，即使高寒地区一年四季也可正常运行。
热水器结构与特点
2、我国太阳能热水器发展状况
太阳能热利用的应用领域包括热水供应、供暖和制冷。目前，太阳能供热水和供暖技术成熟，太阳能制冷技术尚处于研发阶段。太阳能热水器是太阳能热利用技术的主要应用产品，可供应热水和供暖。
中国太阳能热水器产业的发展始于上世纪80年代，90年代进入规模化发展阶段，技术水平不断提高，企业规模不断扩大，实现了产品的系列化和规模化生产。90年代后期，住宅商品化的发展以及家庭对热水需求的大幅度增长，为太阳能热水器的发展提供了市场空间，太阳能热水器的生产规模进一步扩大，形成了一些有一定知名度的产品和品牌。十一五期间，国家加大了对太阳能热水器产业化发展、太阳能与建筑一体化结合技术、太阳能采暖空调技术的支持力度，为太阳能热利用的发展起到了巨大的支撑作用。在市场需求的拉动下，太阳能热水器产品的升级换代、与建筑结合、以及产品的质量控制成为新的热点和发展方向，产业规模不断扩大，市场日益规范。2005年以来，建设社会主义新农村活动以及建筑节能活动的开展，为太阳能热水器的发展提供了新的契机和方向，太阳能热水器的应用领域和规模进一步扩大。
表 太阳热水器年产量和总保有量
年份 年产量
（万平方米） 产量年增长率
（％） 保有量
（万平方米） 保有量年增长率
（％）
2000 640 28 2600 30
2001 820 28 3200 23
2002 1000 22 4000 25
2003 1200 25 5000 25
2004 1350 6200 24
2005 1500 11 7500 21
2006 1800 20 9000 20
2006年底，太阳能热水器年生产量为1800万平方米，是2000年640万平方米的近3倍多。太阳能热水器保有量超过9000万平方米，是2000年2600万平方米的倍。
太阳热水器已实现了产业化，形成原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系，有力地带动了玻璃、金属、保温材料和真空设备等相关行业的发展，成为一个产业规模迅速扩大的新兴产业。至2006年，全国有3000多家有一定规模的太阳热水器生产企业，年总产值达270多亿元，出口创汇2000万美元，全行业提供约60多万个就业机会，产生了显著的经济、环境和社会效益。
我国是全球最大的太阳能热水器生产国，并拥有最大的太阳能热水器市场。根据国际能源机构的统计，2005年我国年生产量占全球年生产量（2080万平方米）的72％，保有量占全球总保有量（15400万平方米）的48％。
3、发展潜力
我国的太阳能热水器应用普及率并不高，发展潜力巨大。2006年，我国太阳能热水器的普及率为每千人69平方米，远远落后于塞浦路斯（938平方米/千人）、以色列（520平方米/千人）、希腊（191平方米/千人）和奥地利（188平方米/千人）等国家。
根据我国的可再生能源中长期发展规划，2010年和2020年太阳能热水器安装量将达到亿平方米和3亿平方米，每千人普及率为109平方米和203平方米。按照这个规划，我国2020年的太阳能热水器普及率仅相当于奥地利2000年的应用水平，远远低于塞浦路斯、以色列等国家的应用水平。
目前，我国正处于经济快速发展阶段，城乡居民对洗浴热水的需求增长迅猛。在农村地区和中小城市，太阳能热水器已经成为提高人民生活质量，全面建设小康的重要技术手段。随着传统能源价格的不断上涨、生活热水需求的大幅提高、全社会环保意识的增强，特别是太阳能热水器产品的升级换代以及太阳能热水器与建筑结合技术的日益完善和发展，太阳能热水器将继续保持快速增长的发展势头，在更广阔的市场上发挥更重要的作用。
我国将继续在城镇推广普及太阳能与建筑结合、太阳能集中供热水工程，并建设太阳能采暖和制冷示范工程。在农村和小城镇推广户用太阳能热水器。目标是到2010年，全国太阳能热水器总集热面积达到1．5亿平方米，加上其它太阳能灶、太阳房等太阳能热利用，年替代能源量将超过5000万吨标准煤以上 txt小说上传分享
第三节 风能
第三节 风能
人类社会发展的历史与能源的开发和利用水平密切相关，每一次新型能源的开发都使人类经济的发展产生一次飞跃。在我们进入21世纪的今天，世界能源结构也正在孕育着重大的转变，即由矿物能源系统向以可再生能源为基础的可持续能源系统转变。所谓可再生能源就是取之不尽、用之不竭、与人类共存的能源。它包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。在这众多的可再生能源中，目前发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的，当数风力发电。
1． 风力发电原理
风力发电的原理说起来非常简单，最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成，如图1所示。空气流动的动能作用在叶轮上，将动能转换成机械能； 从而推动叶轮旋转。如果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连，就会带动发电机发出电来。孩童玩的纸质风车就是风力机的雏形，在它的轴上装个极微型的发电机就可发电。风力发电的原理这么简单，为什么仅到20世纪的中后期才获得应用呢？第一，常规发电还能满足需要，社会生产力水平不够高，还无法顾及降低环境污染和解决偏远地区的供电问题；第二，能够并网的风力发电机的设计与制造，只有现代高技术的出现才有可能。20世纪初期是造不出现代风力发电机的。那么，现代风力发电机是什么样呢？下面我们就介绍一下现代风机的结构与技术特点。
2． 现代风机
图1所示的风力发电机发出的电时有时无，电压和频率不稳定，是没有实际应用价值的。一阵狂风吹来，风轮越转越快，系统就会被吹跨。为了解决这些问题，现代风机增加了齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统和控制系统等，现代风机的示意如图2所示。
图一 图二
齿轮箱可以将很低的风轮转速（600千瓦的风机通常为27转/分）变为很高的发电机转速（通常为1500转/分）。同时也使得发电机易于控制，实现稳定的频率和电压输出。偏航系统可以使风轮扫掠面积总是垂直于主风向。要知道，600千瓦的风机机舱总重20多吨，使这样一个系统随时对准主风向也有相当的技术难度。
风机是有许多转动部件的。业已说明，机舱在水平面旋转，随时跟风。风轮沿水平轴旋转，以便产生动力。在变桨矩风机，组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转，以便适应不同的风况。在停机时，叶片尖部要甩出，以便形成阻尼。液压系统就是用于调节叶片桨矩、阻尼、停机、刹车等状态下使用。
控制系统是现代风力发电机的神经中枢。现代风机是无人值守的。就600千瓦风机而言，一般在4米/秒左右的风速自动启动，在14米/秒左右发出额定功率。然后，随着风速的增加，一直控制在额定功率附近发电，直到风速达到25米/秒时自动停机。现代风机的存活风速为60…70米/秒，也就是说在这么大的风速下风机也不会被吹坏。要知道，通常所说的12级飓风，其风速范围也仅为米/秒。风机的控制系统，要在这样恶劣的条件下，根据风速、风向对系统加以控制，在稳定的电压和频率下运行，自动地并网和脱网。并监视齿轮箱、发电机的运行温度，液压系统的油压，对出现的任何异常进行报警，必要时自动停机。
3． 风力发电场
现代大型风力发电机，单台容量一般为600…1000千瓦。目前国际上研制的超大型风力发电机单机容量也只为6MW。对于一个大型发电场来说，其容量还是很小的。因此，我们一般将十几台或几十台风力发电机组成一个风电场。这样既形成一个强大的供电体系，也便于管理，实现远程监控。同时，也降低了安装、运行和维护的成本。图3为山东长岛风力发电场一角。
图三
4、世界风能发电发展状况
2007年全球风能累计装机容量为94123MW，新装机容量达到20076MW，较之于2006年的装机容量增加。在2007年风能装机规模中领先的三个国家是美国、中国和西班牙，分别新增装机容量为5244MW、3449MW和3522MW，三个国家新增风能装机容量超过全球当年总装机容量的60％。迄今，总装机容量最大的五个国家是德国（）、美国（）、西班牙（）、印度（8 GW）和中国（），其中，中国在2007年风能装机容量增加最快，达到3449MW，是2006年新装机容量的倍。以经济价值计算，2007年全球风能市场的风机市值达到370亿美元。
2007年世界风能市场发展的一个显著特点是该领域的全球化进程加快。这一方面源自诸多公司在石油、液化气日益昂贵的情况下对新能源市场开拓的动力，另一方面也是由相关政策的鼓励和引导，如美国联邦政府和各州政府对绿色能源的鼓励政策就是该国风能市场扩张的因素之一。在亚洲地区也是相似的情况，尤其是快速增长的中国风能市场更是吸引了欧美众多企业，由此促进了风能市场的全球化。
5、我国风能发展状况
我国风力资源
中国风力资源十分丰富。根据国家气象局的资料，我国离地10 米高的风能资源总储量约亿千瓦，其中可开发和利用的陆地上风能储量有亿kW，50米高度的风能资源比10米高度多1倍，约为5亿多kW。近海可开发和利用的风能储量有亿kW。
我国风能资源丰富的地区主要分布在以下地区：
中国风力资源分布状况
（1）三北（东北、华北、西北）地区包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏�
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