西藏的能源开发利用中的技术问题和对策探究

西藏的能源开发利用中的技术问题和对策探究

旦增曲扎

国家电力投资集团西藏分公司 西藏自治区拉萨市柳梧新区 850000

摘要：西藏自身独特的地理环境决定了其具有丰富的太阳能和风能资源。西藏自身环境对能源的利用存在着诸多的影响，在实际利用西藏地区的风能和太阳能资源时存在着诸多的独特问题，深入研究这些问题的特殊性，并针对性的提出解决问题的策略，对于进一步开发西藏的各种能源有着非常重要的意义。

关键词：西藏；能源开发；问题；对策

西藏地区具有风能、太阳能、水能、地热能等诸多的可再生资源，合理开发相关的可再生资源对于促进西藏地区经济发展，改善我国能源体系结构，具有非常重要的意义。现阶段西藏地区的太阳能和风能资源开发利用已经开始实践，在这一过程之中遭遇了诸多技术问题。本文以西藏地区风能和太阳能的开发现状为基础，分析了可再生资源在利用过程中的主要影响因素，明确了存在的主要技术问题，并针对性的提出了对策。

一、西藏地区可再生能源利用现状概述

（一）太阳能利用现状概述

西藏地区独特的区位优势造就了其接受太阳辐射量较大，依据相关的统计数据西藏地区的太阳能资源位居我国各省首位，同时也是世界上太阳能资源最为丰富的地区之一。西藏地区开发太阳能的历史较为悠久，最早进行太阳能开发的目的是解决西藏部分地区缺乏电力资源的问题。随着西藏地区光伏发电站规模的扩大，其在满足自身需要的同时，还能够向外部输送电力，进而实现推动自身经济发展和优化我国能源结构的目的。

（二）风能利用现状概述

风能存在间歇性、不稳定性和不可调控的特点，实际应用时对技术要求较高，且存在较大的局限性，因此整体上在西藏地区的应用规模较小，其主要的应用方式为风/光互补电站。风/光互补电站构成风/光互补电力系统，当其中一种能源利用条件不具备时可借助另一种能源进行发电，从而有效的提升发电系统的稳定性。目前投入使用的单台风机功率通常为10KW或5KW，发电机组基本为小机组，其主要目的是满足西藏地区自身的用电需求。

二、风能和太阳能开发利用主要影响因素分析

（一）太阳能主要影响因素分析

西藏地区的太阳能开发利用方式主要有两种方式：一是光伏发电。西藏地区以县、乡、村行政区域为划分，建立了大量的小型光伏发电站，有效的解决了偏远地区牧民的供电问题；二是太阳能供暖。在进行建筑物建设的过程之中，充分的考虑对太阳能的收集及利用方式，构建太阳能热泵系统，进而在建筑物内部实现太阳能供暖。此外在日常的生活之中也可以广泛的应用太阳能集热器、太阳能热水箱等设备。这两种主要的太阳能开发利用方式都受到了以下几个方面因素的影响：一是昼夜转化。牧民通常在夜间时需要消耗大量的电能，但是夜间光伏发电站发电量有限，而光伏发电站运行效率较高的白昼，其负荷侧耗电较少。二是气候及天气状况。太阳能开发系统自身的运行效率同天气状况和气候有着较为密切的联系，当气候转冷、天气状况较差时，太阳能开发系统的运行效率较低，无法满足整个电力系统稳定、可靠运行的要求。

（二）风能主要影响因素分析

风能的开发利用方式主要为风力发电。西藏地区的风能开发利用受以下几个因素的影响。一是发电规模具有较大的局限性。西藏地区的人口密度小，用电需求不足，导致对风能开发的内在动力缺失；二是应用地域受限，尽管理论上西藏地区具有丰富的风能资源，但是受限于自身的高原环境，部分地区的风能资源不具备开发的基本条件；三是大气温度。目前在其他地区采用的风力发电装置，需要在冬季和夏季对叶片的安装角度进行一定的调整进而抵消温度变化带来的影响。西藏地区昼夜温差较大，昼夜间空气密度存在较大的差异，导致了风力发电机输出的功率存在较大的波动；四是低温。西藏为高海拔地区，平均气温较低，在冬季极可能导致风力发电机的叶片结冰，导致风轮无法有效的平衡运行，影响风力发电机组的运行和控制。

三、存在主要问题概述

（一）太阳能应用存在主要问题

提升光伏发电站供电稳定性和可靠性的关键在于构建完善的电力存储装置。当光伏发电站生产的电能超出电力系统的消耗能力时可以将多余的电能存储到电能存储装置之中；当系统之中电能生产无法满足电能消耗时，存储装置释放电能，从而使电能的生产和需求实现时间上的匹配。目前我国电能存储装置技术水平较为薄弱，无法有效的实现大量电能的有效存储和管理。

光伏发电装置在安装完成之后需要进行定期的维护和保养才能够保证其工作效率。目前西藏地区的光伏发电站布置在较为偏远的地方，交通条件差，无法实现有效的维护和保养，极大的降低了系统运行的效率。此外同火电、水电等较为成熟的发电技术相比较，光伏发电成本较高，在供电市场之中不具备足够的市场竞争力，不利于光伏发电健康成长。

（二）风能应用存在的主要问题

受限于西藏地区自身的地理环境特点，传统的定桨距风力发电机组不适宜西藏地区，应深入研究西藏地区的地理环境特点，进而开发出满足西藏地区环境特点的风力发电机组。

四、解决对策概述

（一）太阳能开发利用对策概述

在太阳能开发利用的过程之中应进一步丰富利用方式，强化同其他能源的协同配合利用。在进行电力系统构建时可以将光伏发电站、水电站、火电站容纳到一个电力系统之中，进而借用其他控制性能较好的发电站实现“削峰”和“填谷”进而保证电力系统的稳定平稳运行。对于乡村等小规模应用的光伏发电站要强化电能存储装置的应用。依据用户的用电峰值和光伏发电站的生产能力设置合适的电能存储装置，使其能够实现对电能供需的有效调节，进而满足小型光伏发电系统运行稳定性的需要。

光伏发电站在建设时应充分考虑到后期的维护和保养需要，并在建设的过程之中为保养和维护建立基本的条件。推动光伏发电技术和设备的标准化，降低光伏发电站维护和保养的难度。此外光伏发电设备的标准化能够有效的降低整产业的生产成本，提升光伏发电在市场之中的竞争力。

2. 风能开发利用对策概述

在西藏地区有效开发利用风能的关键在于两点：一是依据西藏地区的气候环境特点和目前已应用风力发电机组的特点，研制适宜的风力发电机组。主动失速型定桨距风力发电机组, 在运行时能将桨叶节距推进到可获得最大功率位置,当风力发电机组超过额定功率后,桨叶节距主动向失速方向调节,将功率调整在额定值。变桨距风力发电机组时,由于其桨叶节距角是根据发电机输出功率的反馈信号来控制的,因此不受气流密度变化的影响。西藏地区使用的风力发电机组应该同时具备主动失速型定桨距风力发电机组和变桨距风力发电机组两者的优点，进而有效的解决温差对风能开发利用带来的影响。此外为保证低温环境下风力发电机组能够正常的工作，应考虑在风力发电机组的内部安装电加热装置，避免风力发电机组在低温环境下结冰；二是选择适宜的开发利用模式，依据当前西藏地区风能资源的利用现状，应重点建设中小型风力发电系统，主要目的为有效的满足西藏地区自身的用电需求。

结语

西藏地区天独厚的清洁能源资源优势，在坚持生态保护的前提下，要加快推进西藏地区的清洁能源开发利用，清洁能源产业的快速发展，形成西藏特色的清洁能源开发利用模式，使西藏地区能为清洁能源开发利用的典范。

参考文献：

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[2] 袁志彬.西藏的太阳能产业[J].高科技与产业化，2014,（8)?98-101.

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[ 4 ] 郭錦辉.十大趋势主导全球清洁能源未来发展[1].中国经济时报，2016-06-14(006).

姓名：旦增曲扎（1989年09月10日）男，藏族，西藏尼木县，运维主管，大学本科

单位：国家电力投资集团西藏分公司；研究方向：电力太阳能；单位所在省市及邮编：西藏自治区拉萨市柳梧新区850000