推動(dòng)“兩個(gè)替代”、形成以清潔能源為主導(dǎo)，以電為中心的能源格局，決定了電源技術(shù)在未來能源發(fā)展中的關(guān)鍵性作用。其核心是不斷提高清潔能源的開發(fā)效率和經(jīng)濟(jì)性，重點(diǎn)領(lǐng)域包括風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電及分布式電源技術(shù)等。這些技術(shù)突破是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的動(dòng)力之源，對(duì)推動(dòng)全球能源開發(fā)清潔化、低碳化十分重要。

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，利用風(fēng)輪收集風(fēng)能，再將其轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。目前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展比較成熟，風(fēng)力年發(fā)電量達(dá)到6400億千瓦˙時(shí)左右，占全球能源消費(fèi)總量比重不足3%。按照控制碳排放的要求，到2050年前后風(fēng)電比重有望提高到30%，年發(fā)電量可達(dá)到22萬億千瓦˙時(shí)，發(fā)展?jié)摿薮?。未?0年內(nèi)，風(fēng)電技術(shù)還將進(jìn)一步突破，發(fā)電成本隨技術(shù)進(jìn)步有望下降50%以上，將為人類提供更加經(jīng)濟(jì)的清潔能源。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著電力電子、材料和控制等技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，風(fēng)電裝機(jī)容量和效率大幅提升，商業(yè)化應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大。

總體來看，風(fēng)電技術(shù)發(fā)展將進(jìn)一步提高風(fēng)能利用效率、降低成本。根據(jù)當(dāng)前研發(fā)進(jìn)展看，風(fēng)電技術(shù)有望在2030年前后全面成熟，成為支撐全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的重要電源技術(shù)。

太陽能發(fā)電技術(shù)

太陽能發(fā)電主要有光伏發(fā)電和光熱發(fā)電。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽能光伏電池，將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能，通過換熱裝置提供蒸汽，再推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。太陽能是地球上最豐富的能源資源，隨著太陽能發(fā)電技術(shù)和全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，太陽能發(fā)電將成為未來潛力最大、增長最快的能源。按照清潔能源加快發(fā)展的情景預(yù)測，預(yù)計(jì)到2050年前后，太陽能發(fā)電量將超過26萬億千瓦˙時(shí)，其中光伏和光熱發(fā)電基本各占一半，太陽能發(fā)電量占全球總發(fā)電量的比重達(dá)到36%左右。

太陽能發(fā)電是朝陽產(chǎn)業(yè)，尚處于起步階段。隨著新材料的廣泛應(yīng)用，太陽能發(fā)電在提高轉(zhuǎn)化效率、降低發(fā)電成本、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用方面有著巨大的技術(shù)創(chuàng)新空間和廣闊的發(fā)展前景。

海洋能發(fā)電技術(shù)

海洋能可分為波浪能、潮汐能、潮流能、海流能、溫差能、鹽差能等。

海洋能開發(fā)的歷史雖然已有上百年，但技術(shù)并不成熟，尚處于研究摸索階段。相對(duì)其他可再生能源，海洋能受能量密度和建設(shè)條件限制，開發(fā)利用技術(shù)難度大，成本極高。目前技術(shù)最成熟的潮汐能電站，投資成本高于3萬元/千瓦，相當(dāng)于太陽能光伏發(fā)電成本的3倍、風(fēng)電成本的4倍，波浪能、溫差能、潮流能、海流能發(fā)電的成本更高，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用前景尚不明朗。

分布式電源技術(shù)

分布式電源是指位于用戶側(cè)，就近接入低電壓等級(jí)電網(wǎng)的發(fā)電設(shè)施或能量綜合梯級(jí)利用的多聯(lián)供設(shè)施，包括風(fēng)能、太陽能等清潔能源分布式發(fā)電，以及余熱、余壓、余氣發(fā)電和小型天然氣冷熱電多聯(lián)供等。其本質(zhì)是就近開發(fā)、并網(wǎng)、消納的小容量發(fā)電機(jī)組。

現(xiàn)階段分布式電源主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域：一是給海島、農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立供電，解決上述地區(qū)的電力供應(yīng)問題;二是為用戶提供備用電源，在大電網(wǎng)故障時(shí)，為具有高供電可靠性要求的用戶提供電力供應(yīng);三是削峰，在高峰時(shí)段發(fā)電以減輕峰值負(fù)荷;四是采用冷熱電多聯(lián)供形式，提供多種能源產(chǎn)品，滿足用戶多樣化需求，提高綜合能源利用效率;五是支持電網(wǎng)電壓調(diào)整，減少功率損失，改善功率因數(shù);六是用戶投資分布式電源接入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益。未來，分布式電源發(fā)展將以開發(fā)負(fù)荷中心附近的太陽能、風(fēng)能、小水電等清潔能源為主。

未來分布式電源技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)主要集中在分布式電源并網(wǎng)保護(hù)、控制、電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)，分布式電源、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷與配電網(wǎng)同步運(yùn)行技術(shù)，適應(yīng)大規(guī)模分布式電源接入的需求側(cè)響應(yīng)和電源、電網(wǎng)、負(fù)荷互動(dòng)技術(shù)，分布式電源與配電網(wǎng)信息交互標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，基于虛擬電廠的高滲透率分布式電源消納技術(shù)。