分布式光伏发电系统浅论
浅析分布式太阳能光伏发电系统设计
浅析分布式太阳能光伏发电系统设计摘要：2021年10月，国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》，提出大力发展新能源，全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展，坚持集中式与分布式并举，加快建设风电和光伏发电基地。
太阳能光伏发电作为一种清洁的新能源具有绿色环保和可持续发展等巨大优势。
在全世界资源枯竭、环境日益污染严重的今天，大力发展可再生能源的利用已得到国家的高度重视，并制定了一系列的政策扶持相关产业的发展。
笔者有幸参与几个分布式太阳能光伏电机系统的设计全过程，希望通过工程实际案例分享简单探讨分析分布式太阳能光伏发电系统的设计。
关键词：分布式;光伏发电;系统设计引言太阳能是一种利用半导体界面的光伏效应将光直接转化为能量的技术。
这项技术的核心部件是太阳能电池。
太阳能电池和组合防护的结合会产生大量的太阳能电池，它们和能量控制器等部件一起形成耀斑。
与传统发电系统相比，solar -V系统具有以下优点:1 .安全，无噪音，对环境无害。
2.可以利用建筑空间的优势，而不限制资源的地理分布；3.无燃油和机架电源线的野外供电；4.能源质量高，建设周期短，能源成本低，因此太阳能被称为完美的新能源。
在二氧化碳政策的框架下，可再生能源建筑的利用得到了深化，以促进光和建筑的综合应用。
提出了改善建筑电气化末端的光流、能源、DC供电、柔性供电等“软”建筑建设的政策。
到2025年，城市建筑可再生能源覆盖率达到8%，新建公共设施，建成50%的光波建筑。
本文通过笔者参与的位于海南省澄迈县的分布式屋顶光伏发电项目为例，简单介绍光伏发电系统的设计思路。
一、工程概况本工程位于海南省澄迈县老城镇南二环路，地理位置：东经110.089056°, 北纬19.936204°；环境温度：最低温度6℃、最高温度39.2℃、年平均温度23.1℃；日照小时数：年平均水平日照小时数约为1601.2小时。
本工程拟在1#厂房及2#厂房屋顶安装太阳能光伏发电组件，屋顶总面积为11359平方米，利用面积约为7178平方米，共计安装2646块545Wp单晶硅组件，共计装机容量为1.442MWp。
分布式光伏发电系统介绍
分布式光伏发电系统介绍随着对能源的需求日益增加，寻找可持续且环境友好的能源解决方案变得愈发迫切。
分布式光伏发电系统成为了一个备受瞩目的领域，其能够为人们提供高效、可再生的能源。
本文将介绍分布式光伏发电系统的工作原理、优点以及存在的问题。
工作原理分布式光伏发电系统是由多个光伏电池板组成的，可以将太阳能转化为电能。
这些电池板通过组合形成组件，并通过组合形成光伏电池阵列。
阵列中的每个电池板都可以独立地产生电能，将每个电池板的输出电能经过电路优化，就可以得到使用电力。
在这个过程中，太阳能光线通过光伏电池板中的半导体材料，产生光生电效应。
这使得电池板上的电子运动，形成电流。
将这些光伏电池板与电网连接，创建一个分布式能源系统，将产生的电能输入电网供应系统。
这样，当产生的能量大于使用能量时，多余的电能可以向电网输出，反之亦然。
优点分布式光伏发电系统有许多优点，在能源市场中的应用也不断扩大。
列举如下：可持续的能源光伏发电系统使用太阳能作为能源，这种能源是永久存在的资源。
环保和经济效益是使用太阳能的主要目的。
低维护成本光伏电池板的维护成本低，它们只需要定期的雨水清洗和常规检查来确保其正常工作。
相比于化石能源，分布式光伏发电系统几乎不需要维护，也就显著降低了成本。
无噪音污染分布式光伏发电系统没有内部的发电机，这样减少了光噪音污染的重要责任。
它们也不会释放有害气体，所以不会对环境和生物体造成危害。
满足能源需求分布式光伏发电系统可以满足在光照良好的时期的全年能源需求，这意味着太阳能分布式电网可以支持大规模电力需求，从而减少对其他非可再生的能源的需求。
改善稳定性分布式光伏发电系统在没有太阳光照的时期，也会开启后备机组，满足电网的需要。
这可以提高能源的稳定性和可控性。
存在的问题虽然分布式光伏发电系统具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。
依赖天气分布式光伏发电系统的效率取决于天气。
在大雪盖住电池板或在日照时间间隔较大的地方，例如亚极地地区，光伏发电系统可能会遇到使用问题。
分析分布式光伏发电系统的可行性与可靠性
分析分布式光伏发电系统的可行性与可靠性一、引言分布式光伏发电系统是一种基于太阳能光伏技术的发电系统，通过将光伏发电设备分布在不同的地理位置上，实现了电力的分散生产与供应。
本文将从可行性和可靠性两个方面对分布式光伏发电系统进行分析。
二、可行性分析1. 市场背景光伏发电作为一种清洁能源，具有环保、可再生的特点，且太阳能资源丰富。
随着对环境保护的关注度提高，光伏发电市场迅速发展，市场需求旺盛。
2. 技术可行性分布式光伏发电系统采用光伏组件将太阳能转换为直流电，然后通过逆变器将直流电转换为交流电并注入电网。
光伏技术成熟，逆变器的效率也逐年提高，技术成熟度高，系统性能稳定可靠。
3. 经济可行性光伏发电系统的初投资相对较高，但长期运行成本较低。
分布式光伏发电系统通过将光伏组件分布在各地，可以近距离供电，避免输电损耗，降低电网建设和维护成本。
此外，一些国家和地区还提供政府补贴和优惠政策，进一步增加了光伏发电的经济可行性。
4. 法律政策可行性各国政府普遍支持发展光伏发电，制定了相应的政策法规，以鼓励和推动分布式光伏发电系统的建设。
例如，中国在2019年颁布了《分布式光伏电站并网发电管理办法》，明确了分布式光伏发电的政策支持和管理要求。
三、可靠性分析1. 太阳能资源可靠性光伏发电系统的可靠性直接受制于太阳能资源的可利用程度。
通过对历史气象数据的分析和实地调研，可以确定所在地的太阳能利用潜力。
同时，光伏系统的设计应考虑到季节性和日变化的天气变化，采用合适的倾角和朝向以提高光伏系统的可靠性。
2. 设备可靠性光伏组件和逆变器是分布式光伏发电系统的核心设备，其可靠性直接关系到系统的运行稳定性。
要确保设备的质量和可靠性，选择具备优良品质和可靠性的供应商和产品，同时进行定期的设备巡检和维护工作。
3. 网络可靠性分布式光伏发电系统将电力注入电网，与电网之间的连接和互动对系统的可靠性至关重要。
建设可靠的电网系统，确保系统的并网接入和输出的可靠性，防止因电网故障或不稳定性导致的电力波动和供电中断，并采用现代化的监控与管理系统进行及时的故障检测与修复。
分布式光伏发电系统性能分析与评估
分布式光伏发电系统性能分析与评估概述分布式光伏发电系统是一种将光伏发电设备分布在多个地点、接入电网进行并网发电的系统。
以其可分布性、环境友好、可靠性高等优势逐渐引起人们的关注。
然而，如何对分布式光伏发电系统进行性能分析与评估，仍是一个值得深入探讨的课题。
一、分布式光伏发电系统的性能分析1. 光伏发电效率的评估分布式光伏发电系统的核心是光伏组件，其直接影响发电效率。
光伏组件的效率是指其将太阳光转换为可利用电能的能力。
通过对光伏组件的电流-电压特性曲线进行分析，可以得到组件的最佳工作点和效率，从而评估系统的发电效率。
2. 电网接入性能的分析分布式光伏发电系统需要与电网进行接入并网发电。
电网接入性能的优劣将直接影响系统的发电能力和可靠性。
通过对系统与电网之间的电压、频率等参数进行分析，可以评估系统的电网接入能力，进而优化系统的运行策略。
3. 发电系统的可靠性评估分布式光伏发电系统的可靠性对于长期稳定运行至关重要。
可靠性评估包括对系统的故障率、失效率、重要性等指标进行分析。
通过对系统的故障模式和失效概率进行研究，可以提出相应的改进方案，提高系统的可靠性和故障处理能力。
二、分布式光伏发电系统的性能评估1. 发电量的评估分布式光伏发电系统的核心目标是提供可靠、稳定的电能供应。
通过对系统发电量的评估，可以确定系统的发电能力。
评估方法包括基于光照、温度等环境因素的定量评估和基于历史数据的统计分析，以及基于模型仿真的数值计算。
2. 经济性评估分布式光伏发电系统的经济性评估是系统建设和运行过程中必不可少的一项指标。
评估内容包括投资成本、运维成本、发电收益等方面。
通过对系统建设和运行成本的分析，并结合行业标准和市场需求，可以评估系统的经济可行性，并为系统的设计和运营提供依据。
3. 环境影响评估分布式光伏发电系统的建设和运营对环境有一定的影响。
通过对系统的环境影响进行评估，可以确定系统的环境可持续性。
评估内容包括对能源消耗、温室气体排放、土地利用等方面的分析。
分布式光伏发电系统论述
分布式光伏发电系统论述分布式光伏发电是一种新兴的、具有广阔发展前景的技术，具有输出功率较小、绿色环保等特点。
该技术采取就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则，利用光伏组件将太阳能直接转化为电能，既能缓解局部用电紧张状况，又能解决长距离输电的损耗问题，还能与大电网互为备用，提高供电可靠性，对于优化我国能源结构、促进节能减排、防治大气污染具有重要意义。
1 分布式光伏并网发电系统的基本原理分布式光伏并网发电系统是近年来提出的“微电网”的一部分，是一个能实现自我控制、保护和管理的自治系统。
其核心问题是使系统充分利用太阳能资源，在安装组件时应确保向阳光最充足的方向安装。
其基本原理是利用太阳能电池组的光生伏打效应，通过并网逆变器，将光伏电池产生的直流电转换成与电网电压同频同相的交流电。
太阳能转换为电能，主要分三步：（1）太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子-空穴对，电子带负电，空穴带正电；（2）电极性相反的光生载流子被太阳能电池产生的静电场分离开；（3）光生载流子和空穴分别被太阳能电池的正负极收集，在外电路中產生电流，形成电能。
分布式光伏发电系统主要分为就近较低电压等级并网和集中控制、高压单点两种并网方式。
小型光伏发电系统对公共电网的影响相对较小，一般采用就近较低电压等级并网方式。
大中型光伏电站通常并网容量大，对电网潮流影响较大，一般采用集中控制、高压单点并网方式。
2 分布式光伏并网发电系统的主要构成分布式光伏并网发电系统主要由太阳能电池组件、光伏方阵支架、并网逆变器、蓄电池、直流汇流箱、直流配电柜、交流配电柜、系统监控和环境监测装置等构成。
其基本运行模式是，当太阳辐射时，太阳能电池组件将太阳能转换成电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器转换成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力由所接入的电网调节。
2.1 太阳能电池组件太阳能电池组件是分布式光伏发电系统的核心部件之一，目前应用最广泛的太阳能电池组件是结晶硅组件，用钢化玻璃、EVA及TPT热压密封而成，并加装铝合金边框，具有抗风、抗冰雹、便于安装等特点。
浅谈分布式光伏发电
浅谈分布式光伏发电摘要：随着国家光伏利好政策的陆续出台，分布式光伏发电迎来了前所未有的发展空间，本文从国家政策、系统原理、并网服务、存在问题和工程案例几个方面对分布式光伏发电做了一个全面的诠释。
关键词：分布式;光伏发电;国家利好;案例Abstract:Along with the nationalphotovoltaicfavorable policy,distributedphotovoltaic powerushered in ahitherto unknowndevelopment space,this article from the national policy,system,gridservice,problems andprojects of several aspects of thedistributed photovoltaic power generationto do acomprehensive interpretation.Keywords:distributed;photovoltaic power generation; national interest;case党的“十八大”首次单篇论述“生态文明”，第一次提出“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”“建设美丽中国”，把生态文明建设摆在总体布局的高度。
近年来，随着能源短缺、节能减排、环境污染形势的进一步严峻，调整能源结构，大力推广新能源势在必行。
太阳能以其储量的无限性和利用的清洁性，成为了新能源发展的重要方向。
分布式光伏发电更因其靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源安全可靠等特点，兼具节能、减排、安全、灵活等多重优点得到国家的大力鼓励与支持。
一．国家利好政策自去年10月份以来，国家相继发布推进分布式光伏发电并网的利好政策，强调对分布式发电的大力支持，界定了分布式电源的应用范围。
分布式发电的推广取得历史性突破，迎来了绿色电力走进千家万户的时代。
分布式光伏发电系统的安全性与可靠性考虑
分布式光伏发电系统的安全性与可靠性考虑随着人们对清洁能源的需求增加，分布式光伏发电系统在能源领域发挥着重要作用。
然而，与传统能源系统相比，分布式光伏发电系统面临着诸多安全性和可靠性方面的挑战。
本文将就分布式光伏发电系统的安全性和可靠性进行综合考虑，从技术、管理和政策三个方面进行分析和讨论。
一、技术方面的考虑1. 设备安全性：分布式光伏发电系统中各种设备的安全性至关重要。
确保光伏电池安装的坚固稳定、逆变器、电池、开关等设备运行正常、无故障或短路等问题都是保障系统安全性的重要因素。
需要严格按照相关技术标准和规范进行设计、安装和检测。
2. 火灾风险：太阳能电池板可能因为设计缺陷、短路、过载或周围环境因素等原因引发火灾。
因此，对电池板的阻燃处理和布置、电池和逆变器间的线缆敷设等需要采取相应的安全措施，如火灾预警系统和防火墙等配备。
3. 可靠的电网连接：分布式光伏发电系统需要与电网实现互联互通。
确保光伏系统能可靠地同步与电网并进行数据通信，以便在故障发生时能及时切换到电网供电，降低系统安全风险。
二、管理方面的考虑1. 设备维护与监控：定期的设备维护和监控对于确保分布式光伏发电系统的安全性和可靠性至关重要。
进行定期的设备检查，如电池板清洁、线路检查、设备故障排查等，及时发现和解决潜在问题，确保系统的正常运行。
2. 数据安全保护：分布式光伏发电系统需要大量的数据收集和传输，包括发电量、负荷需求、电池状态等。
因此，采取必要的措施保护这些数据的安全性，如数据加密、访问控制等，防止数据泄露或被非法篡改。
3. 人员培训与安全意识：针对分布式光伏发电系统的工作人员，进行必要的培训和教育，提高其对系统安全性和可靠性的认识和意识。
了解系统的操作和维护流程，熟悉系统的应急处理方法，能够快速应对和解决潜在问题。
三、政策方面的考虑1. 法律法规支持：政府可以出台相关法律法规，明确分布式光伏发电系统的安全性和可靠性要求，加强监督和管理。
分布式光伏发电系统设计浅析
分布式光伏发电系统设计浅析摘要：概述光伏发电的发展前景和分布式光伏的系统类型。
通过模拟设计100kWp可逆流并网分布式光伏发电系统，阐述系统构建原理，说明关键设备功能，解析参数计算方法。
关键词：分布式光伏；并网；可逆流；双碳引言目前，我国可再生能源正处于高速发展阶段，可再生能源发电总装机容量已经突破11亿千瓦。
在“碳达峰、碳中和”目标下，提高可再生能源比例已成为“十四五”时期能源发展的重点。
2022年4月1日起实施的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021中明确要求“新建建筑应安装太阳能系统。
”光伏发电系统必将成为建设低碳建筑的重要着力点。
本文主要针对分布式光伏发电系统进行解析，希望对读者有所帮助。
1 系统类型分布式光伏根据其是否并网，分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
1.1 独立光伏系统独立光伏发电系统与电网物理上分隔，主要针对供电可靠性要求不高的负荷。
根据储能装置配置情况不同可分为带储能装置的独立系统和不带储能装置的独立系统。
1.2 并网光伏系统并网光伏系统利用并网逆变器和并网柜接入电网，将直流电转换成满足电能质量要求的交流电。
根据并网方式不同分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。
2 系统设计本节以100kWp可逆流并网分布式光伏发电系统为例，阐述系统构成、模拟参数计算。
系统主要由以下设备构成：光伏方阵、光伏汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、交流并网柜、双向电能表。
2.1 光伏方阵光伏方阵是将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。
又称光伏阵列[1]。
2.1.1 单个光伏组串中光伏组件数量计算光伏组串中光伏组件数量计算公式参见《光伏发电站设计规范》GB50797-2012公式（6.4.2-1）、公式（6.4.2-2）。
MPPT为最大功率点跟踪。
光伏组件的开路电压温度系数，取-0.3%/℃（由组件厂商提供）；光伏组件的工作电压温度系数，取-0.35%/℃（由组件厂商提供，无数据时可用开路电压温度系数）；光伏组件工作条件下的极限低温（℃），取0℃；光伏组件工作条件下的极限高温（℃），取70℃；逆变器允许的最大直流输入电压（V），取900V；逆变器MPPT电压最大值（V），取800V；逆变器MPPT电压最小值（V），取460V；光伏组件的开路电压（V），取48V；光伏组件的工作电压（V），取39V。
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（ＣｕｍｕｌａｔｉｖＮｅｏｔｙ．Ｎ１Ｏ３．．２３０ ６１ ４６）
分布式光伏发 电系统浅论
吴 亚琼
（石 家庄科林 电气股份有 限公 司 ，河北 石 家庄 ０５０２００）
摘要 ：分布 式光 伏发 电作 为新 兴能 源产 业 ，分 为 独立 和并 网两种 方 式 ，由 于光伏 并 网发 电具 有拓 扑 结构 简 单 、成本低 、 易控 制 、效率 高等优 点 ， 已经逐 步成 为 未来光伏发 电的热点 。文章介 绍 了分布 式光伏 并 网发 电 系统 的主要 构成 、基本 原理 和关键技 术 以及 对 电网的影响 、发展 前景 等 内容 ， 旨在对 分布 式并 网发 电技 术的 发 展 提 供 理 论 支 撑 。 关键 词 ：分 布式 ；光伏发 电 系统 ；并 网发 电；电力 生产 ；电力 系统 文 献标 识码 ：Ａ 中图分类号：ＴＭ６１５ 文章编号：１００９—２３７４（２０１６）１３—００９０—０２ ＤＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｃｎｋｉ．１１—４４０６／ｎ．２０１６．１３．０４３
光 伏 并 网逆 变 器 是 一 种 将 直 流 电转 换 为 交 流 电 的 电子 器 件 ，具 备 自动稳 频 和 稳 压 的功 能 ，能够 确 保 光 伏 并 网 发 电系 统 的 供 电质 量 。主 要 作 用 是 将 太 阳 能 电 池 组 件 产 生 的 直流 电 （１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖ）逆 变 成 交流 电 ，然 后 送 入 公 共 电网 。 主要 性 能指 标 是 平 均 故 障修 复时 间 （ＭＴＴＲ） 、故 障率 、可 靠度 、平 均故 障 间隔时 间 （ＭＴＢＦ）。光伏 并 网逆变 器分 为 电流源 电流 控制 、 电压 源 电压控制 、电流源 电压 控制 、 电压源 电流 控制 四种 。 为确 保光伏 并 网发 电系 统具 备 良好的动 态 响应 ，光伏 并 网逆 变器应 选 择 电压源进 行 输入 。如采 用 电压控 制 方式 进行 输 出， 需要使 用锁 相控 制技 术实现 与 电 网同步 的 目 的 ，但锁 相 回路 响应时 间较 长 ，很难对 并 网逆 变器 输 出 电压 值进 行准 确控 制 ，易造 成噪 声环 流现 象 ，因此 建议 采用 电流 控制 方 式作为 光伏 并 网逆变 器 的输 出方式 。为 提 高并 网 电流质 量 ，光 伏 并 网逆 变器 电流 输 出侧 需使用 合 适 的滤波 器 。同时 为确保 公共 电网 的安全 ，并 网逆变 器 还要 考虑 三相 电压 、 电流 不 平稳 、欠 压 、防雷接 地 保 护 、短路保 护 、防孤 岛效应等保 护措 施 。 ２．３ 蓄电 池
２．１ 太阳 能电池组 件 太 阳能 电池组 件是 分布 式光 伏 发 电系统 的核 心部 件
之 一 ， 目前 应 用 最 广 泛 的 太 阳 能 电池 组 件 是 结 晶硅 组 件 ，用 钢化 玻璃 、ＥＶＡ及ＴＰＴ热压密 封而 成 ，并加 装铝 合 金边框 ，具有抗 风 、抗冰 雹 、便 于安装 等特 点 。太 阳能 电池 通常 由高 纯硅材 料制 成 ，是 一种 半导体 ＰＮ结 器件 。 按照 发 电效率 由高 至低 的顺序 分 为非 晶硅薄 膜太 阳能 电 池 、多 晶硅 电池 、单 晶硅 电池和 薄膜 复合 晶硅 电池 。其 作用 是将 太 阳能转 化为 电能 ，存 储到 蓄 电池 或推 动 负载 工作 。 ２．２ 光伏 并 网逆变 器
１ 分布式光伏并网发电系统的基本原理
分 布 式 光 伏 并 网 发 电系 统 是 近 年 来 提 出的 “微 电 网 ”的一部 分 ，是 一个 能实现 自我 控制 、保 护和 管理 的 自治 系统 。其核 心 问题 是使 系统充 分利 用太 阳 能资源 ， 在安装 组件 时应 确保 向阳光 最充 足 的方 向安装 。其 基本 原理 是利 用太 阳能 电池 组 的光生伏 打 效应 ，通 过并 网逆 变 器 ， 将 光伏 电池 产 生 的直 流 电转 换 成 与 电 网 电压 同 频 同相 的 交流 电 。太 阳能 转 换 为 电能 ，主 要分 三 步 ：
２ 分布 式光伏并 网发 电系统 的主要 构成
分 布式 光伏 并 网发 电系统 主要 由太 阳 能 电池组 件 、 光伏 方 阵支架 、并 网逆 变器 、 蓄 电池 、直 流汇 流箱 、直 流配 电柜 、交 流配 电柜 、系 统监 控和 环境 监测 装置 等 构 成 。其基 本运 行模 式是 ， 当太 阳辐射 时 ，太 阳能 电池 组 件将 太 阳能转 换成 电能 ，经 过 直流汇 流箱 集 中送入 直 流 配 电柜 ， 由并 网 逆变 器 转 换 成 交 流 电供 给 建 筑 自身 负 载 ，多余 或不 足的 电力 由所接 入的 电网调节 。
分 布 式光 伏发 电系 统主 要分 为就 近较 低 电压 等级 并 网和集 中控 制 、高压 单 点两种 并 网方式 。小 型光 伏发 电 系 统对 公共 电网的影 响相 对较 小 ，一般 采用 就近 较低 电 压 等级 并 网方 式 。大 中型光伏 电站 通 常并 网容量 大 ，对 电 网潮 流影 响较 大 ，一般 采用 集 中控制 、 高压 单点 并 网 方 式 。
（１）太 阳 能 电池 吸 收一 定 能量 的光子 后 ， 半导 体 内产 生 电子一空穴对 ， 电子带 负 电，空 穴带 正 电； （２） 电极 性 相 反 的 光 生 载流 子 被 太 阳 能 电池 产 生 的 静 电场 分 离 开 ； （３）光 生载 流 子和 空 穴分 别 被太 阳能 电池 的正 负 极 收集 ，在 外 电路 式光 伏发 电是一种新兴 的、具有广阔发展前景 的 技术 ，具 有输 出功率较小 、绿色环保等 特点 。该技术采取 就近发 电、就近并网 、就近转换 、就近 使用 的原则 ，利用 光伏组件将 太阳能直接转化为 电能，既能缓解局部用 电紧 张状况 ，又能解决长距离输 电的损 耗 问题 ，还能与大 电网 互为 备用，提高供 电可靠性 ，对 于优化我 国能源 结构 、促 进节 能减排 、防治大气污染具有重要意义 。