1.3　可再生能源发电的作用

人类的生存和发展离不开能源的支撑，无论是满足衣食住行之类的基本生存需求，还是满足经济活动和生产活动，都需要能源的支撑。随着人类生产和生活水平的不断提高，能源需求也随之进一步提高。另外，以新兴市场国家为代表的发展中国家相继进入快速工业化、城镇化的发展阶段，进一步刺激了全球能源需求。

以化石能源为主的传统能源供应结构，无法支撑人类的可持续发展。其主要表现在两个方面：一是，化石能源作为不可再生能源，一经开发和利用短期无法恢复，化石能源毕竟储量有限，无法支撑如此巨大、快速增长的能源需求；二是，化石能源的大量消费导致一系列环境问题。例如，氮和硫的氧化物是形成酸雨的元凶，温室气体过度排放加速全球变暖的进程，以及近来引人注目的城市大气PM2.5超标。因此，需要大力开发和利用可再生能源，提高其在能源供应结构中的比例，使可再生能源逐步由辅助能源转化为主导能源，支撑人类社会的可持续发展。

可再生能源主要包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、潮汐能等，其中尤以风能和太阳能的开发利用被人们寄予厚望。人类对风能的利用由来已久，风车和帆船就是人类利用风能的典范。20世纪后半叶，人类开始大规模利用风力发电。进入21世纪，风力发电快速增长，截至2007年，全球风力发电装机容量达到94GW，根据世界能源理事会的预测，到2020年，全球风力发电装机容量将达到474GW［17］。太阳能的利用主要包括光热转化利用（太阳灶、太阳能供热供暖、太阳能光热发电）、光电转化利用（光伏发电）以及近年来方兴未艾的光催化转化利用（人工光合作用、光电解制氢）。其中，光电转化已经成功实现商业化，而且相对于传统的发电技术，综合环境效益其成本已经具备一定的竞争力。但是，风能、太阳能自身波动且不连续的特点对电网提出了更为苛刻的要求。如何在保证电力质量、电网安全稳定运行的前提下，实现可再生能源的发电并网，成为限制可再生能源发电利用进一步发展的瓶颈。