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风能利用以发电为主，风力发电是当今新能源发电中技术最成熟、经济性较好、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，应是近期发展的重点。我国陆地10米高度的经济可开发量为2.53亿千瓦，离地面50米高的经济可开发量估计可能增大一倍；近海资源估计比陆地上大3倍，10米高经济可开发量约7.5亿千瓦，50米高经济可开发量约15亿千瓦，其资源量与水力资源相当，完全可期望在2050年达到数亿千瓦装机容量，成为水力发电后第二个大规模可再生能源发电方式。
太阳能是最主要的能源资源，太阳能发电应是未来提供大规模电力的主力。利用光伏电池将光能直接转化为电能的光伏发电，具有不需燃料、环境友好、无转动部件、维护简单、由模块组成、功率可大可小等突出优点，获得了广泛应用，形成了相应产业。自20世纪90年代后期以来，光伏发电进入了快速发展时期。2007年全球光伏电源累计装机总容量达1264万千瓦，年产量400万千瓦，近年年增长率达约50%；我国近年来依赖于国际市场需求，产量连年翻番，2007年产量达108.8万千瓦，成为世界第三大光伏电池生产国，产品主要出口，累计装机仅10万千瓦。
1.光伏电池是光伏发电的基础。在本世纪国际光伏电源迅速发展的带动下，为满足国际市场需求，在引进与消化技术和自筹资金基础上，我国大陆新兴的光伏电池产业得到了惊人的发展，其总年产量由2004年的5万千瓦增至2007年的108万千瓦，占世界总产量的27%，光伏组件产量达172万千瓦，生产企业达到50多家，一些在建厂家投产后，2010年计划总生产能力可能达400万千瓦。产品质量与价格已达国际市场可以接受的水平。当产品更多用于国内电力发展时，2050年达到装机亿千瓦已有较可靠保证。
太阳能热发电是将太阳幅射能聚集起来加热工质，再由工质经锅炉、汽机与发电机发电，其原理与已有热发电相同。作为太阳能大规模发电的重要方式，它具有一系列明显优点：1.化石能源热发电是当前主要的发电方式，其主要装备锅炉、汽机、发电机、输变电设备等已形成了成熟产业，使太阳能热发电易于迅速实现大规模产业化；2.中间被加热工质同时起到一定储能作用，可以缓解太阳幅射强度变化带来的不利因素，加之锅炉还可用其他能源(煤、油、气)燃烧供热，使能持续发电克服太阳能不连续的缺点；3.其发展方向也是要努力提高工质温度以提高热电转换效率，增大单机容量以改善经济性能，热电站多年的发展经验可以借鉴。
国际上已进行了认真的研发工作，美国在上世纪八九十年代，建成了槽式、塔式与盘式等3种系统的示范电站，槽式达35.4万千瓦，单机最大达8万千瓦，总发电效率为l3%～16%；塔式单机达1万千瓦，产生了520℃/100大气压的过热蒸汽；盘式实现了多台几十千瓦的示范项目。美国、西班牙、澳大利亚、韩国仍在积极进行着有关研发与示范工作。由于太阳能热发电原则上需要比较大的规模，当今燃煤发电已达到600℃的高温、60万～100万千瓦的单机容量，而太阳热发电单机容量的增大和参数的提高进展不显著，加上煤与天然气耗竭不如原先预期那么快，至今尚未形成产业。
我国在太阳能热发电领域做过一些基础工作，建成过小型盘式发电机与70千瓦塔式发电系统，但直到对太阳能发电在我国能源发展的重要性有较明确认识后，才作为重点项目列入了国家“863”计划，有效地组织了队伍、开展了工作，计划在2010年建成1000千瓦实验电站及研究基地、证实技术可行性，2015年建1万～10万千瓦示范电站，然后在2020年建成荒漠地区10万～100万千瓦的商业实用电站。如整个计划得以顺利实现，则2020年后，可开始规模化建设，2050年达到亿千瓦的总容量规模也是可能的。
大规模可再生能源发电的发展，包括大量与用户结合的小中型离网与并网电源及集中的大型电站两方面。作为电力系统的重要组成部分，大型电站的份额及重要性正在日益增强，风电场已较普遍达到了几十万、百万千瓦规模，光伏电站当前全世界已有540座大于1000千瓦、30座大于1万千瓦、最大6万千瓦、总容量近170万千瓦、正在筹划建设百万千瓦级的电站，太阳热发电也在筹划建设几十万千瓦级的电站，单个电站的装机容量正在迅速提高。
从大型集中电站的发展看，风电与太阳能发电有着特殊困难。首先，风能与太阳能的能量与功率密度低，使得电站占地面积大。当前，每平方公里风电场装机约2万千瓦，太阳能发电约10万千瓦，使得大型电站只能建在资源丰富、土地没有利用的荒漠地区。第二，风能与太阳能有着明显的间断性与不稳定性，它们的发电容量首先决定于资源状态，而不是用户需求，从而难于单独给用户供电，必须和其他发电方式良好地协调完成供电任务，成为综合能源基地的重要组成部分。
我国宽广的荒漠地区集中在西部与北部，那里有大片未利用的土地、丰富的太阳能与风能资源，还有着丰富的待开发化石能源资源，是未来综合能源基地的首选对象。新疆、内蒙古、甘肃、青海等4省区面积占全国40%、人口占全国6%，经济欠发达，它们发展起来的能源及电力必须为全国服务，要能有效地输送给东部、南部等发达地区，为此要解决大规模、长距离的输电与运输通道问题。新疆的石油与天然气已成为国家重要基地，还要大力加强煤和煤层气的开发利用，并与之相应协调发展风力与太阳能发电，最终成为全国最重要的综合能源基地。青海应利用已有水力发电的优势，积极建设大型光伏发电基地，两者协调配合，为全国服务。电站、电网与运输通道建设要由全国统一进行规划与部署。
