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全球气候变化背景下风电与光伏新能源的可持续发展路径探索

刘强 张勇 魏庆方
  
锦绣·下旬
2024年6期
华能山东发电有限公司滨州公司 山东 滨州 256800

摘要:在全球气候变化日益加剧的背景下,风电与光伏作为两大主要可再生能源,对实现碳中和目标具有重要意义。本文探讨了全球气候变化对风电与光伏发展的影响,并从技术创新、政策支持、区域协同和国际合作等角度分析了其可持续发展的具体路径。通过提升发电效率、推动智能化管理等措施,风电与光伏可在应对气候变化的过程中实现可持续发展,为全球能源转型提供关键支持。

关键词:全球气候变化;风电;光伏;可持续发展

引言:

全球气候变化已成为人类面临的重大挑战,尤其是温室气体排放的持续增加,导致气候系统出现显著变化。为应对这一问题,各国政府积极推动能源结构转型,减少对化石能源的依赖,增加清洁能源的比重。风电与光伏作为当前技术最为成熟的可再生能源形式,在减少碳排放、促进绿色发展方面的潜力巨大。然而,在推动其广泛应用的同时,也面临着气候变化带来的复杂影响。本文旨在探讨风电与光伏新能源在全球气候变化背景下的可持续发展路径,并提出相应的策略和建议,以期为未来的能源转型提供参考。

1、全球气候变化对风电与光伏新能源发展的影响

气候变化对风电和光伏新能源本身的发展带来了复杂的影响,这种影响主要体现在以下几个方面。

首先,全球气候变化增加了对可再生能源的需求,进一步推动了风电与光伏产业的快速发展。随着全球温室气体排放引发的气温升高,海平面上升、极端天气频发等现象愈加明显,各国政府为履行《巴黎协定》目标,纷纷加大了对清洁能源的投资与政策支持。近年来,全球范围内的政策导向已明显倾向于鼓励低碳、零碳技术的广泛应用。这种政策转向不仅加快了风电与光伏技术的推广与应用,还在技术创新、资本投入和基础设施建设等方面提供了重要支撑,从而促使风电与光伏新能源迅速成长。

然而,气候变化对风电与光伏新能源发展的影响并非完全正面。由于气候变化带来的不确定性,风电与光伏的能源生产存在明显的波动性和不稳定性。风电与光伏的发电效率高度依赖于自然条件,例如风速、太阳辐射强度等,而气候变化的加剧可能导致这些自然条件发生显著变化。极端天气事件频发,如台风、洪水、干旱等,可能破坏风电场与光伏电站的正常运作,甚至导致部分地区的新能源设施遭受严重损毁。这一不确定性增加了风电与光伏发电系统的运行风险,进一步凸显了其在能源供应中的不稳定性。

2、全球气候变化背景下风电与光伏新能源的可持续发展路径

全球气候变化日益严峻的形势下,风电与光伏作为可再生能源的两大支柱,不仅成为实现碳中和目标的重要手段,也在全球能源转型中扮演着关键角色。然而,实现其可持续发展仍需应对诸多挑战。因此,明确且具体的发展路径至关重要,以保障风电与光伏在全球气候变化背景下的持续稳定发展。

2.1技术创新路径

风电与光伏的发电效率是其可持续发展的核心。现有技术的进一步优化,特别是在风能涡轮机和光伏电池转换效率方面,仍有较大提升空间。通过新材料的应用(如钙钛矿电池和双面光伏技术)以及技术工艺的改进,能够显著提升发电效率。此外,针对风电和光伏发电的间歇性和波动性问题,需大力发展智能电网和储能技术,将多能互补作为重要的创新方向。例如,结合风电、光伏与储能系统,可以在高峰负荷时实现稳定电力输出,从而提高系统的稳定性与适应性。

随着风电与光伏规模的扩大,运维管理的智能化、自动化显得愈加重要。大数据、人工智能(AI)和物联网(IoT)技术的融合应用,有助于构建智能化的新能源管理平台,实现对发电设施的实时监控、故障预测与远程运维。这不仅可以延长设备使用寿命,还能降低运维成本,提高风电与光伏的经济效益。此外,通过数字孪生技术,模拟并优化新能源系统运行状况,使整个系统在多变的气候环境中保持高效运行。

2.2政策与市场机制路径

风电与光伏的可持续发展离不开政策的强力支持。在全球气候变化背景下,各国政府应继续完善政策框架,如设立合理的碳税制度、扩大绿色金融支持、优化上网电价机制等。特别是碳市场机制的完善,对于促进风电与光伏的发展至关重要。通过碳排放权交易和碳减排补贴,可以有效引导市场资金流向清洁能源领域。同时,政府还应在土地使用、环保许可等方面提供便利,降低风电和光伏项目开发的审批门槛与时间成本。

在政策推动的同时,市场机制也需要更加灵活高效。首先,应逐步打破传统能源与新能源的市场壁垒,推动风电与光伏电力市场的全面开放。在电力市场中,灵活定价机制的引入,有助于提高风电与光伏的市场竞争力。同时,吸引更多社会资本进入新能源领域,通过多元化融资模式(如绿色债券、绿色基金等)降低新能源项目的融资成本,形成多渠道、多层次的投资机制,为风电与光伏的可持续发展提供持续的资金保障。

2.3区域协同与国际合作路径

不同区域的自然资源禀赋和气候条件各不相同,因此,推动区域间的新能源协同发展至关重要。在资源丰富但用电需求较低的区域,风电与光伏的开发应与跨区域电力输送相结合,利用超高压输电技术将多余的清洁电力输送至负荷中心。此外,通过区域能源互联互通,优化能源结构布局,可以在风电和光伏发电不稳定时,利用其他可再生能源或传统能源进行补充,从而实现区域间的能源平衡与互补。

全球气候变化是全人类共同面临的挑战,风电与光伏的可持续发展需要全球范围内的合作与协调。各国应在技术研发、资金投入、政策制定等方面加强合作,尤其是发达国家应加大对发展中国家新能源技术转移的支持力度,帮助后者提升新能源开发与应用能力。再者,国际社会可以通过建立全球新能源合作机制,分享技术创新与发展经验,共同推动全球清洁能源的普及与推广,为全球气候变化问题的解决贡献力量。

结语:

在全球气候变化的推动下,风电与光伏新能源迎来了广阔的发展机遇,但也面临多重挑战。通过技术创新、政策支持和国际合作,风电与光伏产业能够克服发展中的不确定性,实现长期的可持续增长。各国应加强技术研发、推动区域协同发展,构建绿色低碳的能源供应体系,从而为全球能源结构的优化和气候目标的实现提供有力支持。总之,未来的能源转型不仅需要技术进步和政策导向的引领,更需要全社会的协同努力。

参考文献:

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[2]么新.完善退役风电、光伏设备循环利用体系促进新能源产业绿色低碳循环发展[J].资源再生,2023,(08):32-33.

[3]刘文彬.新能源将在国家新型能源体系建设中发挥关键作用[J].水电与新能源,2023,37(12):75-78.

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