人类开始不断寻找新能源来代替传统能源。在一些发达国家，新能源发电技术现在已经成了他们解决电力系统问题的一种必不可少的手段。本文首先介绍了新能源的特点，接着详细介绍了几种新能源发电技术，包括风能发电、太阳能发电、潮汐发电等，最后阐释了新能源发电对电力系统发展的重要意义。

　　随着科学和社会的进步，全球所面临的资源和环境问题也日益突出，由于传统能源的存量有限，使得对其的开发和利用受到限制，只能寻找可以替代的新能源。目前，全球正在掀起一场以大规模开发和利用新能源为标志的。随着我国经济的发展，对电力的需求也不断增大。现在我国所依靠的电力能源主要是煤、石油和天然气等，这些能源在短期内是不可再生的，开采得越多存量就会越少。同时，开发和利用这些能源会引起酸雨、温室效应等严重的环境问题，这也成为整个世界经济发展的重要限制因素。所以，大力发展新能源发电技术迫在眉睫。

　　我国的新能源资源和各地的能源需求呈现逆向分布的特征，且储量丰富。生物质能资源年产出8.99 亿tce，据统计，波浪能资源的储量为1285万kW，潮汐能资源储量为1.1亿kW，潮流能为1.4亿kW。从资源分布来看，风能较丰富的地区除了东部沿海之外，的主要集中在内蒙古、新疆以及甘肃和华北的北部。而太阳能资源只要分布在、青海、新疆南部和内蒙古的西部。但是我国75%以上的能源需求都是在东部和中部地区，所以资源需求和分布逆向性较明显。

　　新能源资源都具有地域性，本身是无法实现直接供电，而是通过一定方式转化为电能才能被大规模地利用。目前我国的新能源资源分布地区的用电量相对较少，当地并不能完全消化，可以通过长距离的电网输送到中东部用电量较多的地区。新能源资源的一个明显特点是分散性，因为能流密度较低，分布到每单位面积上的能量并不多，风电和太阳能发电站占用的空间比较大。新能源发电具有间歇性和波动性，受季节和气候的影响比较大。

　　风能资源既包括陆地资源，又包括近海岸资源。目前来看，风能发电是非水可再生能源发电中技术相对比较成熟且开发规模较大的一种发电方式，也是现在新能源发电的一个重点发展方向。风力发电系统离不开桨叶、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等这几个部件。我国风能资源十分丰富，我国的风力发电技术虽然与发达国家相比还有一些差距，但是也取得了一些进步。目前，我国的风电场的数量已有上百个，装机总容量高达260万千瓦。2015年我国的风能发电计划达到1500万千瓦，2020年将达到3000万千瓦。

　　太阳能是地球上永恒的一种能源，我国陆地面积每年接收的太阳辐射热量较多，属于太阳能资源比较丰富的国家。太阳能发电系统主要包括电池组、太阳能、蓄电池（组）以及逆变器几个部分组成。太阳能发电形式主要有两种：光伏式和光热式。光伏发电系统按照是否接入电网又分为离散型和并网型发电系统。离散型是可以直接利用直流电来供电，并网型则需利用一些装置将直流电变为交流电后才能供电。光热发电是首先将太阳能由低密度转为高密度，再利用传热装置将太阳能转化为电能。

　　海洋能发电是利用海洋中储存的大量能量来发电。海洋能属于可再生资源，主要包括潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能等。海洋能对环境无污染，蕴藏量大，但是其能量密度较低，具有很强的地域性，限制了对其的开发，目前海洋能发电得到实际应用的有潮汐发电和波浪发电。潮汐发电是利用潮起潮落形成的水位差冲击水轮机来带动发电机进行发电。这种发电方式规律性较强，能量稳定，便于电网的发电和配电的管理，但是由于成本较高，电价也高，我国的潮汐发电站还不多。波浪发电方式是将波浪能转换成机械、气压或液压的能量，然后再利用传动机带动发电机发电。我国的波浪能主要分布在广东浙江等沿海地区。

　　生物质能是蕴含在生物质中的能量，生物质能发电方式是一种以农作物秸秆和木屑为燃料的火力发电方式。生物质能是直接或者间接地利用植物的光合作用，将太阳能转为化学能储存在生物体内的能量。它与传统的火力发电相比的优势在于实现了二氧化碳的零排放，既环保又节能，因此，越来越受关注。并且，生物质能分布很广泛，从储量上来说，总量仅次于地球上的煤、石油和天然气。现在利用生物质能发电的方式有多种，包括直燃发电、混燃发电、沼气发电等。

　　地球本身就是一个非常大的热仓库，据推算，全球的地热能源总量约为现在全球能耗的45万倍。地热能也属于一种较清洁的可再生资源。地热发电是利用高出沸点的中、高地热（蒸汽）来推动汽轮机，从而带动发电机来发电，或者是通过热交换用地热来给一些沸点低的流体加热，使其变成蒸汽后再同以上原理一样来发电。我国的地热资源十分丰富，现在已经发现的热点高达5000处，地热田有45个。已在广东、湖南、等地建立了地热电站，其中的羊八井地热电站是目前我国最大的地热电站。

　　目前新能源发电技术在我国已经取得一定的进展，有的地区已经投入实际应用中。由新能源组成的微电网系统能够提高我国电网的可靠性，并且能够改善电能的质量。我国的经济发展早已步入了数字化的时代，随着各行各业用电量的增大，只有为他们提供优质且可靠的电力供应才能为经济的发展提供保障。大电网在高峰期的脆弱性就会表现出来，而新能源发电能够在一定程度上缓解这种状况，这样不仅节约了成本，还能提供优质可靠的电能，又能避免因超负荷停电带来的经济损失，从而为我国经济的高速发展创造条件。

　　在新能源发电未出现之前，我国利用煤炭、石油和天然气等传统能源的发电方式形成的电网覆盖面受地理环境的制约，使得一部分偏远地区并未实现通电，用电的限制在一定程度上制约了这些地区的经济发展。新能源出现后，可以利用当地的风能或者太阳能等能源来设计合理的微电网系统，在这些地区实现微电网供电。这样在充分发挥我国的资源优势的基础上实现了电力建设的快速发展。扩大了我国整个电网的覆盖面积，使我国电力系统朝着较好的方向发展。

　　传统的发电方式形成的供电系统一般实行的是远距离的高压输送，这要求必须有一些相应配套的输变电设备，不但占地面积大，而且成本高。而利用新能源中的燃料发电方式可以把电池建在终端用户的附近，一些家用电源甚至可以直接装在居民的家里，这样就大大降低了输送成本。在一些偏远的山区或者海岛等地方就可以直接在当地使用燃料电池发电，从而节约电网的建设费用，降低了供电的成本。

　　另外，传统电网存在一定的安全隐患。如果发生战争或者自然灾害，或者是一些技术上的故障等，这些因素都会造成电网系统的大范围的停电。而利用新能源发电形成的小网络就能避免这些现象的发生，从而提高电网的抗破坏能力，在一定程度上保障电网的运行安全。

　　[1] 张伟波，潘宇超，崔志强.我国新能源发电发展思路探析[J]. 中国能源， 2012，（04）

　　生物质能不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；地热能的大规模开发将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，将引起再一次生态环境变化；而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，它们必将成为今后替代能源主流。

　　目前，我国已超过美国，成为全球风电装机容量最大的国家，同时也成为风能设备最大的生产国。随着国内风电产业链日臻完善、研究规模不断扩大，成本下降非常显著，竞争力也逐渐增强，但是在产业链最上游的新型材料及半导体器件（控制芯片、电力电子器件等）研究方面仍较落后，主要研究工作集中在中下游的风电整机制造、关键零部件配套（发电机、电控、传动系统等）以及并网技术领域。

　　沈阳工业大学在风电整机制造方面具有很强的实力，是我国最早从事风力发电技术研究的少数高校之一，设置有风能技术研究所，师资力量完善，先后承担过多项大型横、纵向课题，成果显著。其设计的具有自主知识产权的1.5MW风电机组实现了产业化，占据一定的市场地位，产学研结合能力很强。

　　华北电力大学作为教育部直属高校中唯一的以电力为学科特色的大学，成立了国内首家“可再生能源学院”，下设风能与动力工程专业，未来还将筹备生物质发电和太阳能利用专业。研究内容以大容量风力发电接入，对电力系统安全、稳定运行的影响为主，主要研究包括：风电场建模与仿真、风能资源测量与评估、风力发电机组状态监测与故障诊断、风力发电机组只能控制与优化运行、低速风能利用策略与先进风力发电理论，充分发挥了其在电力系统方面的优势。

　　重庆大学机械传动国家重点实验室，借助其在机械传动领域的优势，在风电机组齿轮箱设计、动态特性研究、工作模态测量及制造工艺方面有深入的研究，并且产学研结合。

　　汕头大学新能源研究所在大型风电机组空气动力学、结构强度及结构动力学研究方面颇有作为，自行开发了大型风力机优化设计系列软件。

　　浙江大学流体传动及控制国家重点实验室对风力发电系统中的液压技术有深入研究，包括风机制动系统、定桨距控制和变桨距控制等。

　　同济大学机械工程学院在风电机组叶片动力学分析、结构优化设计、刚柔耦合系统模型分析方面经验丰富。

　　东南大学在风力发电机研究、设计方面走在前列。近期又集合学校优势学科，建立了风力发电研究中心，致力于以风力发电为核心的可再生能源发电及应用技术的基础研究。

　　电控方面，清华大学、北京交通大学、中科院电工所都有很强的实力。清华大学电机工程与应用电子技术系原名电机工程系，历史悠悠，师资力量雄厚，在风电接入对电力系统影响、风电机组建模仿真、风电变流器设计及控制等方面有深入研究。北京交通大学电气工程学院早期隶属于铁道部，主要服务于我国轨道交通电传动装备产业，在大功率电力电子技术领域积累了丰富经验，研究实力在国内高校处于领先地位。新能源研究所成立后从事大功率风电机组（直驱或双馈）并网变流器、中大功率光伏发电逆变器、风电机组仿真及主控系统、微网技术研究，产学研结合能力很强。中科院电工所新能源发电技术研究组是国内最早研究风力发电、太阳光伏发电的单位之一，其大型并网风电机组控制及变流技术、变桨距控制技术以及风电场集中和远程监控技术等较成熟，还有一些特色研究工作包括：风/光互补、风/柴系统及其控制逆变技术、控制逆变技术等。

　　光伏发电具有系统简单以及维护方便等特点，应用面较广，现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电。太阳能发电主要分为并网电源系统和离网电源系统，目前大规模使用的主要是并网系统，一般包括光伏电池组件、光伏逆变器、配电柜、监控系统等。其中光伏电池组件将太阳能转化成电能，光伏逆变器与风能变流器类似，可以将光伏电池组件产生的不稳定电能变成稳定的电能并入电网。

　　我国光伏业正处在爆发式增长期，中国和的光伏电池厂商占全球总电池产量59%的份额。与风电产业链类似，除了最上游的化合物、硅片提纯、加工外，我国已形成了较完整的光伏产业链，包括晶体硅、薄膜电池片及组件加工、光伏逆变器、系统集成、能源投资商等。

　　国内高校对于光伏系统研究主要集中于工程应用方面，合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心是我国迄今为止唯一的专门从事光伏系统技术研究的国家重要的科学研究基地，挂靠合肥工业大学电气与自动化工程学院，主要从事光伏组件建模及仿真、光伏逆变器设计及控制、工程化应用等研究工作，产学研结合较好，承担多个大型光伏电站设计工作。

　　由于新能源行业涉及领域多、范围广，以及我国新能源行业开始起步，人才的缺乏已经成为极为突出的问题，国家、社会、高校、企业都在积极努力培养这方面的人才，学生的择校就业也因此变得十分灵活。同时，也因为刚刚起步，目前面临的多是工程应用技术类问题，因此我们的相关研究工作主要分布在中下游，从前面的介绍也可以看出，在新能源上游高端领域，由于技术壁垒很高，国内的研究工作相对较少，但是可以选择留学欧美高校，得到更进一步的提高。

　　澳大利亚新南威尔士大学光伏研究中。