2、可再生能源系统：技术概述与展望

可再生能源系统：技术概述与展望

1. 可再生能源的巨大潜力与研发实例

可再生能源的自然潜力极为巨大。例如，用先进的光伏电池覆盖亚利桑那州的一小部分区域，产生的电力就能满足全美国的消费需求；在北海地区安装现代风力涡轮机，所产生的电力足以满足整个欧盟的需求。因此，出现高比例可再生能源的提案也就不足为奇了，甚至有人设想未来实现 100% 可再生能源的社会。

为了实现大规模部署可再生能源，持续的研发工作至关重要，且重点在于确保经济可行性。大型设备和发电厂有望实现规模经济，降低能源成本。

1.1 风力发电技术成就

2014 年初，全球最强大的维斯塔斯 V164 风力涡轮机完成并安装。它配备 8 MW 额定功率发电机，直径达 164 m 的三叶转子，主要用于大型海上风电场的开发。重达约 390 吨的机舱（连同轮毂）尺寸为 20 × 8 × 8 m，包含齿轮箱、中速发电机和 AC/DC 整流器。其余电力系统，如 DC/AC 逆变器、电源柜、变压器和开关柜等，安装在涡轮塔底部 14 m 高的多层结构内。

如今，多兆瓦级涡轮机的新安装大多是大型风电场的一部分。传统上，多数风电场建在陆地上，但目前有计划和正在进行的项目是大规模的海上风电场，因为海上风况更好，且远离乡村。例如，2013 年投入使用的丹麦安霍尔特 400 MW 风电场，由丹麦东能源公司运营，包含 111 台西门子风力涡轮机，每台额定功率 3.6 MW。

1.2 太阳能发电技术进展

太阳能领域也有许多破纪录的发展。2015 年初，第一太阳能公司在加利福尼亚州约书亚树国家公园附近建成的 550 MW 沙漠阳光太阳能光伏电站，所产生的电力足以供 16 万户