新能源及其发电技术精选(九篇)

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第1篇：新能源及其发电技术范文

关键词：电气节能技术；新能源；发展应用

中途分类号：F407.6

1 电气节能技术与措施

1.1 对变压器设备进行节能技术的改进

在整个电网运行输送系统中，变压器是最重要的组成，将节能技术应用在变压器设备的改进上，可以调节电压，实现电能的安全输送，降低电能的损耗，而对变压器设备进行节能技术的改进，就是要使变压器改进为低损耗的设备。不同的用户对电力的需求不同，因此不同用户的电力输送的电压也存在着较大的不同，采用变压器调节电压时，就会造成一定电能的损失，所以研究低损耗的变压器，对节约电能具有重要作用，采用非晶合金铁心构成的变压器具有良好的节能环保作用，不仅可以降低电能的损耗，还可以降低成本的支出，具有良好的推广使用价值。调整变压器的参数可以有效的降低电能的消耗，实现节能目标，在电能输送的过程中，我们要对电力负载进行调整，改变其运行的方式，降低电能在输送过程中的损耗。变压器在运行的过程中们需要加强对各个方面的管理，通过对变压器进行调整，可以提高节能的效果，降低变压器中的功率损失与消耗，提高电能的利用效率，从而实现节能环保的目标。

1.2 强化照明设计，节省能源

平时在人们的生活中，照明设备是人们不可或缺的一部分，照明设备不仅能够为人们在黑暗的环境中提供光亮，也为城市的美化贡献了一定的力量。然而在照明设备的大量应用中，也造成了大量的电能损耗，为了解决这一问题，对照明设备进行节能设计，减少照明能源的消耗便成为现阶段节省能源的重要手段，在照明节能设计的基础上，既能够保证照明的质量与效果，同时也能够减少能源的消耗。其一，合理选择照明形式，在照明的同时要善于利用自然光，以此减少照明能源的消耗，其次，设计人员在进行设计的过程中，要将自然光源与照明光源进行结合，以此实现节能照明能源的目的。其二，结合不同的照明场所，设计不同的照明亮度，例如卧室光源的设计，可以选择相对柔和的照明灯光，还可以利用荧光灯进行光源的平衡设计，针对比较高级的场所，便可以选择三基色荧光灯，或是高显色性钠灯；其三，在照明的安装方面，要合理选择安装位置，结合该场所实际的照明需求，设计节能开关，例如声控开关，便可以实现照明节能的目的。

1.3 采用节能技术减少线路的电力损耗

发电站是通过输电线路进行电路的输送的，很多时候发电站与电力用户的距离非常远，在运输的过程中就会造成线路的电能损耗，输电线路越长，电力负载就越大，造成的电能耗损也就更大，降低线路的电阻值，可以提高电网系统的功率因数。在供电营业区域内，要结合区域经济发展，做好规划与布点方面的工作，如负荷密集地变电站电压等级应选110kV及以上为宜，偏远山区，负荷较轻的地方可采用35kV及以下变电站。线路规划要坚持最短距离的原则，减少线路的长度距离，在选择导线时，要注意规格的选择，包括截面积等，选择截面积较大的导线在某种程度上也能降低能源消耗。在进行输电线路的架设时，要对整个区域进行综合了解，选用最短路径的方法降线路电能的损耗。

1.4 空调系统的节能设计

现如今空调系统的应用已经十分普遍，在建筑内部可以通过空调系统的应用，实现对温度的调节，然而在应用空调系统的同时，会导致能源耗损。为此，空调系统的节能设计已经成为现阶段相关人员研究的主要问题之一。冰蓄冷技术主要是通过电网低谷阶段的风能，将冷量进行储存，以此实现白天能量的释放，达到节能的目的。冰蓄冷技术的应用，不仅实现了能源的节约，同时也大大节约了空调安装的费用，减低空调制冷机的功率，减少电力负荷，进而实现空调系统的能源节约。

2 电力新能源的开发与发展应用

2.1 风能转化为电能的应用

风能作为电力新能源具有良好的节能效果，对纾解现今能源紧张的现状提供了积极的作用，利用风能转化为电能，有效的提高了电能的利用率，现今可以有较多的新能源应用在电力能源的开发与使用中，风能的应用具有良好的节能效果。

2.2 太阳能光伏发电

现阶段我们对于太阳能的应用已经比较普遍，太阳能作为新能源，其能源储备量较大，并且已经被开发，所以在各方面的应用中十分普遍。在电力方面，太阳能光伏发电的应用，主要是利用了太阳能电池板、控制器以及蓄电池等元件共同构成了光伏发电系统，为此，这也是一个发电的控制系统。在其应用的过程中，主要是通过太阳能电池板以及蓄电池的连接，以此进行太阳能的储存，再利用控制器以及逆变器对太阳能传输系统进行控制，实现对电网的管理，进而达到节能的目的。现如今太阳能在人们的生活中十分普遍，例如热水器等，其运行原理便是通过安装的太阳能电池板将公共电网进行连接，进而构成光伏系统，不仅提高了能源的利用效率，同时也减少了能源的损耗。

2.3 地热能源的开发

受社会发展的影响，人们的取暖设施愈发先进，尤其是地热资源的应用，逐渐成为现阶段家庭中取暖的主要设施。在我国，拥有丰富地热资源的地区主要在云南以及一带，经过相关的调查分析可知，现阶段我国地热田数量约为300左右，天然热量能够达到1.1×102J/年。由此可知，地热资源的开发是现阶段推动电力新能源发展的主要内容，在地热资源的开发中，我国还存在比较大的发展空间。除此之外，开发地热资源，不仅能够推动我国电力行业的发展，对于农业的发展也具有一定的重要性。

结论

综上所述，受我国经济发展的影响，社会中对于电力的需求逐渐增大，然而随着需求的不断提升，电力能源也出现了紧缺的现象，为了解决这一问题，开发电力新能源，推行电力节能技术，是现阶段促进电力行业发展的主要手段。文章针对电力新能源的开发，对电力节能技术的应用手段进行了阐述，通过文章中的分析，希望能够在此基础上全面提升电力新能源开发效率，实现电力能源节约，减少能源的消耗，进而推动我国电力行业的可持续发展。

参考文献

第2篇：新能源及其发电技术范文

关键词：新能源发电技术；教学内容；教学方法；实验环节

作者简介：马海啸（1980-），男，回族，江苏南京人，南京邮电大学自动化学院，副教授。（江苏 南京 210023）

基金项目：本文系南京邮电大学教改项目（项目编号：JG00512JX59）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0106-02

能源危机与环境污染已成为制约人类社会进步和发展的两大障碍。新能源发电技术因其环保、低碳等诸多优势，能够有效应对能源与环境问题，已日渐成为发电技术的主要发展方向。[1]于是为社会输送掌握新能源相关技术的各种科技人才已成为当今高校的重要任务，不少高校近年来纷纷增设“新能源发电技术”课程，但对于该课程的教学内容和教学方式均处于摸索阶段。

“新能源发电技术”是南京邮电大学电气工程及其自动化和智能电网两个专业的课程体系中一门重要的专业课。笔者根据四年的教学实践，发现该课程具有“多”、“新”和“实”的特点。[2]“多”是指课程涵盖内容多，涉及电气、动力、材料、机械、控制等多个学科，因此概念多、推导多、计算多。“新”是指该课程是一门“新”的综合性课程，一些单一传统的教学方法并不能满足课程的教学需求，所以需要用“新”的教学方法和手段来适应课程的教学需求。另外新能源利用的过程也是科技不断探索的过程，因此教学内容也需要更新，不能一成不变。“实”是指课程与工程实践密切相关，所学内容大多是实实在在的工程装置，授课时不能只谈原理不谈应用，理论和实践必须做到高度的统一，才能增强学生的学习热情。这三个特点对学生学习、教师教学和学校的实验设备都提出了较高的要求，因此摸索出一种适合该课程的教学模式势在必行。[3-5]

针对上述问题，本文对“新能源发电技术”课程的教学做了较为系统的研究，主要针对教学内容、教学方法、实验设计等方面进行了革新与优化，其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力的发展。

一、遴选教学内容

“新能源发电技术”课程内容涉及新能源基础知识、太阳能发电、风能发电、生物质能发电、氢能发电、天然气、燃气发电、小水力发电、地热能发电和海洋能发电等内容，充分体现了“多”的特点。但本校授课学时仅为48学时，内容多课时少，形成了一组矛盾。那么如果想充分利用有限的时间，使学生有效掌握有用的重要的知识，就必须对教学内容进行遴选。

教学内容的选择应该结合我国新能源产业的实际发展情况。未来我国新能源发电的发展思路是：

第一，积极有序发展风电。风电开发要实现大中小、分散与集中、陆地与海上开发相结合的原则。

第二，促进发展太阳能光伏发电，示范推进太阳能热发电。光伏发电按照“大规模集中开发、中高压输送”与“分散开发、低电压就地消纳”并举的思路发展。在内蒙古、甘肃、青海、新疆、等地选择荒漠、戈壁、荒滩等空闲土地，建设太阳能热发电示范项目。

第三，因地制宜发展生物质能发电。有序发展农林生物质直燃发电，合理发展垃圾发电，积极发展生物质燃气发电。

第四，试点研究地热能和海洋能发电。

第五，加快电网骨干网架建设，合理布局建设调峰电源，研究应用储能技术，提高系统对新能源的消纳能力。[6]

可以看到以上5条中，第3条生物质能的利用方式主要是燃烧的方式发电，这与火力发电类似，技术较为成熟。第4条地热能和海洋能发电受地理条件的约束，发展相对缓慢。第5条主要是针对电网的改造，严格意义上讲跟新能源发电的核心内容联系不够紧密。因此风力发电和太阳能发电就显然成为新能源发电方式的代表，况且风力发电和太阳发电目前占据新能源发电总装机容量的91.5%，市场份额较大。[6]于是应将风力发电和太阳能发电作为主要的先进发电形式进行主讲，其他发电形式用较少的课时泛讲。具体课时安排如下：新能源基础知识2学时，风力发电18学时，太阳能发电18学时，生物质能发电、氢能发电、天然气/燃气发电、小水力发电、地热能发电和海洋能发电共10学时。其中风力发电中重点讲风力发电机组及其工作原理、风力发电机组的控制策略、风力发电机组的并网运行和功率补偿，泛讲风的特性、叶片空气动力原理和风力发电经济技术性评价；太阳能发电重点讲太阳能电池及光伏发电原理、最大功率点跟踪控制技术、蓄电池充电技术和光伏并网逆变器原理与控制策略，泛讲太阳辐射特性、太阳能转换与应用、光伏发电制约因素与经济技术评价。

二、优化教学方法和手段

为了适应“新能源发电技术”课程“新”的特点，教学中需要积极探索，发掘与课程特点相匹配的“新”的教学方法。注重知识性和趣味性相结合；注意理论与实际相结合；强调知识的系统性、完整性；重视研究兴趣的激发、最新科研动态的传递及科研方法的引导。

1.列举事实，激发学生兴趣，调动学生学习积极性

“新能源发电技术”课程所讲授的一些主要新能源发电方式在目前逐渐得到越来越多的应用，与人们的日常生活也越来越紧密。例如，许多城市的市民广场已安装太阳能草坪灯，高速公路两边已出现风光互补的交通信号设施，部分城市出现了光伏建筑，部分沿海地区出现了海上风力发电厂，宝马公司的氢燃料电池概念车已在车展中展出等。通过列举这些新鲜的事物，比课本上教条的说词更能吸引学生的眼球，引导学生思索学习新能源发电技术的必要性，也可以让他们充分认识到所学知识的实际价值，明确学习目标，从而激发学生的兴趣，引领学生去深入理解课程内容。

2.多媒体教学为主，网络资源共享为辅

授课过程全部使用多媒体教学，基本不使用板书形式，这样可以节省大量时间，增加课程容量。多媒体课件制作避免使用大段的文字，尽量多使用图片、动画和视频来增加课件的渲染力。例如在介绍各种新能源发电形式的时候，可以使用各种新能源电站的外观图片，加强学生对不同发电形式的区分能力；在讲解光伏发电光电转换原理时，可以使用光电子生成及移动的动画，增强学生对转换原理的理解；在讲解风力发电机组结构时，可以使用风力发电机组安装的视频，使学生更清晰看到风力发电机组的内部结构。

此外由于新能源发电技术的研究属于前沿科学，其科技发展日新月异，教学内容可适当增加最新的科研成果。采用有说服力的权威材料，如新能源发电领域的期刊文章、学术专著作为讲授内容。告诉学生一些与新能源有关的网站，如中国新能源网、中国新能源发电网，鼓励有兴趣的学生在课余时间通过网络进一步获取知识，使本课程的教学不局限于课堂的授课方式，营造自主学习的条件，拓宽学生的视野。

3.启迪式、比较式和讨论式等不同的教学方法相结合

启迪式教学方法的理念是启发和引导学生对问题进行思索，从而让学生掌握知识并对知识进行升华。这种以学生为主体、以教师为导向的启发式教育，能充分调动学生学习的主动性和积极性，在“新能源发电技术”这门课程中非常适用。例如在讲异步发电机发电原理时，教师可以先引导学生回忆“电机学”中讲过的异步电动机工作原理，当异步电动机的原理理清以后，鼓励学生用逆推的方式，推导出异步发电机的工作原理。

比较式教学方法通过归纳总结不同事物的主要特点后进行分析，形成对比图表，具有形象直观的特点。例如在讲发展新能源的必要性时，就可以将常规能源和新能源的主要指标列成对比表格，使学生轻松直接认识到学习本课程的重要性。

讨论式/辩论式教学方法由教师给定题目，学生通过查阅资料，对给定的题目进行学习和理解，并形成自己的观点，然后在课堂上以讨论、辩论等形式对知识形成深刻的认识。这不但锻炼了学生检索文献、查阅资料的能力，同时也锻炼了学生分析和归纳总结的能力，并加深他们对所学内容的理解和掌握。例如在讲太阳能发电时，可将太阳能发电分为太阳能热发电和太阳能光伏发电，将班上学生分成两组，一组对太阳能热发电进行调研，另一组对太阳能光伏发电进行调研，在课堂上各组派出代表总结调研结果，陈述各自发电的原理及所具有的优缺点等，讨论完最后由教师进行补充。

三、设计实验环节

“新能源发电技术”课程具有很强的实用性和实践性，即“实”的特点。因此在做好理论教学的同时，加强实验教学非常重要。实验教学对帮助学生理解和巩固课堂理论知识，培养学生的操作技能、创新意识和探索精神具有重要的作用。

目前市面上很难买到专门为“新能源发电技术”课程开发的实验教学平台，只能买到一些新能源发电装置，但这些装置的系统都已集成，基本不具备开放性，不适合学生进行实验。因此如何设计“新能源发电技术”课程的实验环节，也是决定课程能否取得良好教学效果的重要因素。

南京邮电大学“新能源发电技术”课程共三个实验，由于场地、经费和实验平台等制约因素，将三个实验均开成综合性实验是不现实的，因此将三个实验分别设计为光伏系统最大功率点跟踪仿真、风力发电系统仿真和光伏系统逆变器性能实验，其中前两个实验采用MATLAB仿真做验证性实验，学生通过了解实验指导书介绍的实验内容、原理、步骤、方法，按照实验步骤一步步操作就能够完成实验，得到仿真数据，达到验证理论分析结果的目的。而最后一个实验采用自制实验板用实物做综合性实验。实验室有针对性地自制了一些实验板，例如电力电子器件模块、驱动模块、控制模块、电源模块、保护模块等。学生根据需要选取适当的模块进行组合，做到真正自己动手搭建和调试电路，既能激发学生做实验的兴趣，培养学生的创新思维和动手能力，又提高了学生分析问题、解决问题的能力，还改变了传统的照葫芦画瓢式的实验教学，使实验变得生动有趣。

四、结论

本文基于“新能源发电技术”课程“多”、“新”和“实”的特点，首先根据新能源产业的发展方向，遴选了授课内容，解决了授课内容“多”与课时少的矛盾；其次通过优化教学方法和手段，用“新”的方法和手段去适应“新”的课程和“新”的内容；最后根据自身的实验条件，精心设计课程实验环节，利用验证性实验和综合性实验相结合的方法满足课程“实”的需要，为“新能源发电技术”课程的教学摸索出一条可行之路。

参考文献：

[1]惠晶.新能源转换与控制技术[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]马海啸.“新能源发电技术”课程建设与教学改革[J].中国电力教育，2011，（27）.

[3]孙欣，黄永红.“新能源发电技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2011，（35）.

[4]陈春香，李啸骢，梁志坚，等.“新能源发电技术”课程教学改革与探索[J].中国电力教育，2013，（5）.

第3篇：新能源及其发电技术范文

关键词：电力电子技术；新能源领域；应用；研究

引言

随着社会经济的快速发展，各种能源消耗速度极大，能源短缺已成为社会生产发展过程中亟待解决的问题。近年来，新能源的开发和利用，为解决能源短缺问题提供了一条新的道路，而电力电子技术在新能源的开发利用中扮演着重要的角色。本文通过对电力电子技术的概述、电力电子技术在新能源领域的应用、在电力电子技术运用过程中应注意的问题等方面的着重介绍，让人们充分认识和了解电子电力技术并加强对其合理有效充分的利用。

1电力电子技术概述

电力电子技术，又称功率电子技术，学术上称电力电子学，是指应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面，涉及电力电子器件（上游）、电力电子设备和系统（中游）、电力电子技术在各个行业的应用（下游）三个领域。电力电子技术将各种能源高效率地变换成为高质量的电能，是采用电子信息技术改造传统产业的有效技术途径。电力电子技术具有高效、节能、省材的特点，对于我国乃至世界范围内的经济发展具有极为重要的作用，是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。

2电力电子技术在新能源领域的应用研究

电力电子技术是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段，在执行当前国家“发展新能源”和“节能减排”基本国策的过程中起着重要的作用。下面以一些能源的开发利用为例，对电力电子技术在新能源领域的应用进行研究。

2.1水力发电

没有水就没有生命。这句话充分说明了水的重要性：水是生命的源泉，地球上没有水，也就不会有生命的存在。有聪明才智的人抓住水在流动过程中产生的动能可以充当天然的推动力这一有利条件，再加上一些物理知识和电路原理，以著名的三峡水电站为标志的一大批水电站挺立起来了。这一创新，不仅仅降低了对媒体等不可再生能源的消耗，更创造性的为人类寻找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利发电的基础上，一系列电力电子技术在新能源的开发利用中得到了创新。

2.2风力发电

风是大自然产生的一种自然现象，具有清洁、可再生、储量大的特点，而风能则顺理成章的成为了一种能够被高效利用的低碳能源。L力发电技术的出现，可以有效的减少二氧化碳的排放量、减缓全球气候变暖，为我们保护环境、节约能源、减少资金成本带来了突破性进展。这项技术不但将取之不尽、用之不竭的风能转换成源源不断的电能，而且有利于缓解能源危机和供电压力，随着风电技术的不断发展和完善，风力发电组等产品的数量和质量逐渐增多增强，在价格和效用上自然也会更具优势。在当前形式下，除水电技术外，风力发电技术比其它可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小，因此还有改善生态环境的重要作用。

2.3太阳能发电

在大自然赐予地球的能源中，太阳能也是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源之一，阳光是人类赖以生存的因素之一，世间万物离开了太阳就难以继续维持生命。据统计，我国2/3以上国土面积的年日照时间在2200h以上，年辐射总量在502万kJ/m2以上，为太阳能的利用创造了丰富的资源和有利条件。目前太阳能在利用中，主郭建要采用了三种技术：太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术。这些技术的产生和发展，对于新能源的开发利用起到了巨大的作用。太阳能电池是电力电子技术在新能源领域的应用中的典型案例。太阳能热水器、蔬菜大棚的照明、药材和果脯的干燥、太阳能路灯等，都是利用了太阳能发电发热的原理。可以说，太阳能发电技术，在未来生活中具有更广泛、更有前途的发展前景。

2.4潮汐能发电

在波涛汹涌的大海上，潮汐狂妄的拍打着海面，巨大的潮汐能为新能源的开发和利用带来了契机，通过电力电子变换装置，发电机将巨大的潮汐能转换成电能，也就是能使这些波动能（潮汐能）的电能以恒压恒频方式输出，再通过其他的电力装置，为电力系统提供电力，其提供的电能既能源源不断输出，又对克服能源危机（煤、石油、天然气等化石类能源匮乏）提供了重要的解决措施，可以说，自然界的可再生资源也是无穷无尽的，只要我们拥有一双善于发现的眼睛，并采用先进的各项技术加以不断创新和完善，就可以在循环利用的基础上不断创造出各种新的清洁、高效、可再生、无限利用的能源。

2.5在其他系能源中的应用

上述新能源将会在未来的发展中占到能源结构的绝大部分。电力电子技术的应用不仅局限于以上所述的几种领域，还可以将其应用到新能源中的很多其他领域，这些领域包括抽水蓄能发电、超导储能、超级电容储能、低谷电储能。

结束语

由上述诸多例子中可以看出，新能源的开发和利用已成为一种优势更大的发展趋势，而电力电子技术在这项伟大的工程中发挥着难以想象的重要作用。目前，电力电子技术对我国来说，在大气污染治理、节能环保、电力系统及国民生活等等中的应用非常广泛，而从大方面来讲，电力电子技术在国民经济与人民日常生活中正发挥越来越重要的作用。由此我们可见，电力电子技术不仅是国民经济支柱产业的重要组成部分，也是未来技术的发展趋势之一。我国政府相关职能部门已经采取了一系列有力措施，将发展电力电子技术作为在相当长的一段时间里的重点发展的关键技术。新能源发电系统给电力电子技术提供了新的方向，也为从事可再生发电能源系统的研究提供了新的思路。在国家政策强有力的推动下，电力电子技术正迎来其发展的大好时机。

第4篇：新能源及其发电技术范文

关键词：风力发电技术；发展现状；发展趋势

随着社会经济的全面发展，在当今社会能源中，煤炭、天然气等一些传统的能源正在大量的减少，这些都属于不可再生能源。人们开始逐步探索新型能源物质，找出可以去到这些传统能源的新能源。就风能来说，属于一种潜力比较大的新能源。到目前为止，很多国家都对风力发电有了一个比较清醒的认识。在上个世纪的三四十年代，在苏联和美国等一个经济上的强国已经开始研制了一些比较小型的风力发电的设备，我国国内已经研制出来的风力发电机的千瓦数也是比较喜人的，风力发电的利用成为人们面临的重要课题。

一、风力发电技术的现状

当前，随着我国科学技术水平的不断发展，风力发电技术也得到了广泛的应用。风力发电的基本原理就是利用风能设备，把因为温差产生的空气流动不断的向电能转化。实际上就是利用空气中的动能，也就是”风能”来带动风车设备的叶片的旋转，之后把叶子的转轴连接到增速机器上提高旋转的速度，从而把机械的动能向机械能转化，之后通过转轴带动发电机起到发电的作用。风力发电技术的特点主要表现在：

（1）就风力发电技术的装机规模来说，有逐年增大的趋势，利用风能进行发电的数量比例也在逐年增加。

（2）风力发电的发电机的单机容量同样在增长。

（3）海上风力发电厂的发展趋势越来越商业化。就海上风力发电来说，具有的特点是风力稳定，受到外界的干扰比较少，风速也比较高，发电量相对比较大，在海上进行风力发电能够很好的利用发电机组来进行。

（4）风力发电的建设游资成本比较高，但是其运营费用相对不高。

世界风力涡轮发电市场的增长速度比较快，利用风力发电已经在发电行业中占据了重要的地位，在市场上各种风力涡轮发电设计技术具有明显的不同，一个主要的区别就是发电系统的不同和风力涡轮结合的不同。一项新技术在风力发电行业上得到广泛应用，就能更好的利用风力提供能量，这种心就是就是风速来决定大电机的转速，这样一来，发电机捕获的能量会更高，也比较容易控制其有功功率和无功功率。

二、新时期风力发电技术的发展趋势

（一）变速恒频风力发电技术

近几年，我国风力发电建设进入了高速发展的时期，在2011年被称为世界上第一的风电大国。为了更好的提高风能的效率，并对成本进行控制，通过这种方式在电网中把电能转化为变速恒频电能。变速恒频风力发电技术主要是20实际末期发展起来的，属于一个多学科的技术，主要包含的技术有电子技术、矢量转换技术、信息处理技术等等，通过这项技术来实现对于风力发电机的控制，才能更好的实现变速恒频的功能，这项技术主要是通过对于不同的风速的捕捉，来获取一个最好的转速，这样就增加了运行的效率。在进行风力发电过程中，要根据风速的变化进行发动机转速的改变，这样才能更好的实现频率的变化。变速恒频风力发电系统主要是利用风力机把风能向动能转化，利用变速齿轮对转速进行转换，把风力机的低转速转化为高转速。

（二）用于风电场的储能技术

这项技术主要是能够提高风力发电在经济上和技术上的吸引力，储能系统具有比较明显的维持电压频率稳定的功能，一个风电场的储能系统出了能在一个相对较短的时间内注入能量和吸收能量之外，也能够在十五分钟内的风力尽快的被用作海量储能。在整个风力发电的系统中，出现很多储能系统，应用比较广泛的就是蓄电池储能系统，常见的有锂电池、铅酸蓄电池等等，其中蓄电池系统的偷电非常明显。为了更好的提高蓄电池的使用寿命，很多科研工作者就在研究怎样实现蓄电池单元最佳化，因为锌溴液态蓄电池系统在可再生能源中将会很好的前景。

（三）海上风力发电

涡轮发电机技术的一个重要的发展趋势就是离岸安装，海上的风能资源比较风度，可选择在一个比较浅的水域内安装风力涡轮发电机，离岸涡轮发电机系统产生的能量比较大，是在附近岸上发电的一倍左右。要想横好的解决电阀跟风电场相连的问题，简单的方法就是利用热量流通空气调节输电系统，能够把电量很好的输送到负载中心。高压直流输电接入电网技术具备的有点包括以下几个方面：

（1）离岸安装涡轮发电机跟大陆的扰动互相隔离；

（2）在电缆上出现功率损耗的情况相对较少；

（3）发送端跟接受端的频率是彼此独立的；

（4）每一根电缆输送的电量都是比较高的；

（5）系统功率流属于可以控制的，也是比较稳定的；

（6）电流经电缆符合影响不到直流输电的距离。

三、结论

综上所述，通过对上述问题的分析和探讨，我们了解了风力发电技术的应用现状和未来的趋势。随着世界上资源短缺现象越来越严重，各个国家都加大了对风力发电的重视城市。随着大规模风电场越来越多的进入到电力系统之中，电子技术在风电网中发挥的作用也会越来越突出。所以，我们要认真研究风力发电技术，让新能源的应用越来越广泛。

参考文献：

[1] 张向红；王学忠.浅谈风力发电[J].内蒙古科技与经济. 2011（20）

[2] 田振宇.浅谈风力发电的发展现状及前景[J].企业技术开发. 2011（18）

[3] 任丽蓉.我国风力发电现状及其技术发展[J].科技经济市场. 2011（04）

[4] 万利；陶文彪.风力发电的现状与展望[J].品牌（理论月刊）. 2011（03）

第5篇：新能源及其发电技术范文

从“离网”向“并网”的跨越

光伏并网发电是当今世界光伏发电的主要发展方向，是光伏技术步入大规模发电阶段，成为电力工业组成部分之一的重大技术步骤。许多统计资料表明，近几年来世界光伏并网发电市场发展迅速，光伏并网发电的装机容量从1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp，光伏并网发电在光伏行业中的市场比例也从1 996年的10％上升到2000年的50％，2007年光伏并网发电的市场比例已达到80％。而在中国，光伏发电也将在未来的电力供应中扮演重要的角色，其累计装机容量预计至201 0年将达600MWp，2020年将达到30GWp，2050年将达到100GWp。根据电力科学院预测，到2050年，中国可再生能源发电将占到全国总电力装机的25％，其中光伏发电则占到5％。显而易见，光伏并网发电已经是大规模光伏发电的主要趋势。

早在上世纪80年代，合肥工业大学已经开展起太阳能光伏与风力发电技术的研究，张兴就是在那个时候走入合肥工业大学校门的。在这所留下他半生印记的学校里，不仅走过了从学士到博士的求学之路，而且也撇下了攻关，探索的辛勤汗水。他对太阳能光伏发电技术的研究，源于1 997年新疆新能源研究所原所长王国华研究员在合肥工业大学的一次讲学。在那次讲学中，张兴对欧美日等发达国家正在兴起的光伏并网技术产生了浓厚的兴趣，当时，我国的光伏发电技术与产业还是针对技术相对落后的光伏离网系统，很少有人关注技术新颖且有一定难度的光伏并网技术。尽管深知其中的挑战，张兴却从未想过低头，他抓住光伏并网系统中的并网逆变器这一核心技术，开始了潜心的研究。经过一年多的努力，他终于成功研制了500W光伏并网样机。在1 998年的全国光伏年会上，该样机一经展出即引起了同行的高度关注。在此基础上，1999年，张兴教授又与新疆新能源研究所开展了技术合作，共同承担起自治区的科技攻关项目。当时，逆变电源专家曹仁贤创办的合肥阳光电源有限公司起步不久，虽然主打产品主要是离网型光伏逆变器，但他还是给予了这一项目充分的肯定和支持。在共同的努力下，该项目组于2000年成功开发出3kW工程化样机，并在新疆鄯善县成功地进行了应用测试，取得了预期性能。随之，在经过一年多的试运行之后，2001年，该项目顺利通过了新疆维吾尔自治区组织的专家鉴定，得到了一致的好评。

而正是这个项目的成功，拉开了张兴教授与合肥阳光电源有限公司产学研合作的帷幕。此后，国家“十五”科技攻关项目“并网光伏发电用系列逆变器的产业化开发”、科技部新能源行动计划项目等诸多科技攻关项目在他们的携手并进下，得以产业化实践，同时建造了多个并网光伏示范电站，其中，科技部新能源行动计划项目“60kW光伏并网系统的应用与研究”项目获得新疆维吾尔自治区科技进步二等奖。

与“阳光”同行

“阳光”，一个听起来倍感明媚的词语。而在电源领域，这一个词语则让人联想起我国知名的新能源发电电源专业制造商――合肥阳光电源有限公司(以下简称“阳光电源”)。

自1 997年成立以来，阳光电源专注于可再生能源发电产品的研发与生产，囊括了光伏发电电源、风力发电电源、回馈式节能负载、电力系统电源等系列产品，曾成功参与北京奥运鸟巢、上海世博会、三峡工程，全球环境基金可再生能源项目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏电站，英国和法国小型风力并网发电项目、青藏铁路等重大工程，获得了国内外业界的一致好评。多年来，阳光电源先后获得“安徽省优秀民营科技企业”、“安徽名牌产品”、“优秀创新企业”，“安徽省‘115’产业创新团队”、国家发改委REDP项目“技术进步优秀项目奖”，“太阳能光伏产品金太阳认证”等荣誉，是安徽省可再生资源电源工程技术研究中心依托单位、安徽省研究生产学研示范基地。

同样，经过二十余年的努力，合肥工业大学在太阳能光伏与风力发电技术等可再生能源发电技术方面也取得了长足的进展，如今，不仅拥有电力电子与电力传动国家级重点学科、教育部光伏工程研究中心，还进入了国家培育优势重点学科的“111计划”，成为“可再生能源并网发电国家级创新引智基地”。而在可再生能源并网发电技术的科学研究中，张兴教授与阳光电源的产学研合作尤其值得称道。

从1 999年共同开展新疆维吾尔自治区的科技攻关项目开始，他们的产学研合作已经整整十年。十年间，他们联手创造了不少成绩，近年来更是成果选出。

“上海电力局奉贤10kW光伏屋顶示范工程项目”属于上海电力局新能源发展计划项目，工程于2003年3月建成并投入运行，2004年7月通过专家鉴定，是上海首个全部采用国产化技术的光伏屋顶并网示范系统，该系统所用的1台10kW三相并网逆变器即由张兴课题组与阳光电源联合研制。

他们合作的“并网光伏发电用系列逆变器的产业化”项目是国家科技部“十五”科技攻关项目，该项目于2005年2月通过科技部的专家鉴定。其成功研发解决了并网光伏系统的关键部件逆变器的产业化难点，推进了我国并网光伏发电产业的发展，如今，该项目系列产品已在阳光电源实现了产业化，并定型了多种规格的并网逆变器产品。

随即，在国家科技部新能源行动计划项目“新疆乌鲁木齐大型光伏并网工程”研发中，张兴课题组承担起72台60kW并网逆变器的系统及控制设计任务，而阳光电源则对逆变系统的制造，现场安装与调试工作进行了全权负责。2004年12月，该工程完满建成并投入运行，2006年3月，通过科技部验收及专家鉴定。经鉴定，该项目采用可调度型并网发电结构，并具有并网发电、蓄电池充放电和独立逆变三重运行功能，省略了常规的充电控制器，简化了系统结构，大大提高了光伏并网发电系统的性价比，是当时新疆地区最大且功能最为先进的光伏并网示范工程，其成果被授予新疆维吾尔自治区科技进步二等奖。

此外，在“上海生态示范园光伏屋顶工程”、安徽省科技攻关项目“合肥阳光电源30kW光伏屋顶示范工程项目”以及

科技部科技攻关推广项目“上海崇明30kW光伏屋顶示范工程”研发中，他们的表现也不负众望。

“非常”追求

电力电子与新能源应用技术的多年研发、与阳光电源十年的产学研合作，点点滴滴的付出，张兴教授用自己的智慧和汗水写出了一个不一般的科研生涯。

在风力发电研究方面，其MW级变流器作为核心技术一直被外国垄断，其国产化的路途极其艰辛和富有挑战性，2004年，张兴教授与阳光电源再度联手进行科技攻关，他们首先完成了安徽省“十五”科技攻关项目“风力发电用交直交并网变流器”，并获得安徽省2006年度科技进步二等奖。接着，作为课题负责人之一，张兴教授与阳光电源联合申报并获得了“十一五”国家科技支撑计划“大功率风电机组研制与示范”的两个重大项目的资助――“1 5MW以上直驱式风电机组控制系统及变流器的研制与产业化”与“1，5MW以上双馈式风电机组控制系统及变流器的研制与产业化”。经过大家不懈的努力，目前，MW级双馈型与直驱型风机变流器基本实现了产业化，部分机型已经批量向整机厂商供货。

在柔性直流输电变流与控制研究方面，张兴教授着眼于柔性直流输电技术与风力发电相结合，对安徽省自然基金项目“电网异常条件下风场柔性直流输电网侧变流器控制策略研究”进行了攻关研究。与此同时，在合肥工业大学本科评建项目的支持下，他自主研发成功了一套1 5kW柔性直流输电变流及控制系统研究平台。

在PWM整流器技术研究方面，张兴教授完成了包括HT--7u超导托卡马克等离子移快控电源、蓄电池双向馈电电源、背靠背双向变流器等多项研究成果，并在其博士学位论文基础上，由“电气自动化新技术丛书”编委会资助并由机械工业出版社出版了《PWM整流器及控制》学术专著，该学术专著在新能源并网发电的逆变器研究与应用领域得到了学术界专家学者的肯定并被广泛引用。

在积极进行科研攻关的同时，张兴教授还将大量精力投入到特色实验室建设中。2006年，他主持完成了“合肥工业大学风力发电变流器及其控制实验室”的建设，其主要包括“250kW中低压双馈、交流异步全功率风力发电驱动平台”、“永磁同步直驱风力发电驱动平台”，以及分布式发电系统中的“风力发电模拟平台”，“柔性直流输电变流及控制系统研究平台”等。而他与阳光电源合作，还为该公司建成了“2MW双馈型风力发电变流器试验平台”、“2MW同步直驱风力发电变流器试验平台”。这些实验研究平台基本上涵盖了张兴教授及其团队近年来的大部分成果，在这些成果的基础上，经过深入地自主研制，这些平台已经开始发挥各自的功用，不仅大大促进了合肥工业大学新能源应用及其电力电子研究技术的发展，使其成为全国高校风力发电变流器研究条件一流的单位，也为国家支撑项目的取得与完成提供了良好的研究条件与基础。

经过多年的拼搏，张兴教授不仅在风力、太阳能并网发电的变流器技术的研究和工程应用方面取得众多的成果，积累了大量研究与工程经验，同时也为阳光电源以及电力电子行业输送了一批高素质人才。从当年初次涉足光伏并网发电技术，到如今的MW级风电变流器的研制成功，在太阳能光伏并网、风力发电变流控制与驱动领域的多年研究，使他和团队得到了锤炼和成长，逐渐发展为一支拥有2名教授、2名副教授、3名博士毕业的青年科研骨干教师以及近30名博士、硕士研究生的优秀团队，在一起，他们总是能形成一股强大的科研力量。而与阳光电源长期的优势互补合作，其科研水平经受了考验，更是得到了升华。

第6篇：新能源及其发电技术范文

【关键词】分布式发电；负荷预测；电源结构；安全可靠；经济合理；电能质量；可持续发展

0 引言

作为大电网的有益补充，分布式发电技术具有节省投资，降低能耗，提高系统安全性和灵活性等特点，并将成为未来发电技术的重要组成部分。随着常规能源供应的日益紧张，分布式发电的开发和利用受到了前所未有的重视，包括风电、太阳能、蓄电池储能等分布式新能源发电已成为能源发展的新特征。我国已将分布式发电列为了“十二五”期间能源发展的优先领域，大力发展分布式发电是我国电力系统未来发展的必然趋势。

1 对配电网的规划的影响

配电网是电力系统的重要组成部分，在当前电力迅速发展和供应紧张的情况下，科学合理的配电网规划不仅可以保证电网运行的安全性和经济性，还有利于配电网建设投资效益的充分发挥。分布式电源大多直接布置在配电网中，对含分布式发电的配网系统进行合理的规划和建设，分布式电源在系统负荷高峰期能够转移一定量的负荷，提高配网系统能源供应的可靠性和稳定性。与此同时，分布式电源在配电网中的合理布点和定容能降低部分馈线电压降落、减少线损和建设输配电设备的投入。

但是，分布式电源的接入使得配网系统电源的构成不再单一，分布式电源在用户侧并网运行使得配电网部分节点支路潮流出现双向流动，改变了传统配电网的运行模式，这对配电网规划的负荷预测、网络潮流计算、电源结构布置等带来了大量的不确定性因素。此外，分布式发电中的太阳能，风能等新能源发电具有显著的随机性和间歇性，输出功率极不稳定且难以控制，不具备“电网友好型电源”的特征，该类电源大量接入将对配网系统的安全稳定运行产生极大影响，限制了配网系统接纳该类分布式电源的能力。

因此对于含分布式发电的配网系统，配网系统的规划和建设必须考虑分布式电源的接入，分布式电源的规模、布点应与配电网的负荷增长和稳定可靠运行相结合。如果规划不合理，分布式电源的接入将可能使配网系统的某些设备闲置或成为备用，甚至影响到配网系统的安全可靠运行。对于计及分布式发电的配电网规划，如何确定分布式电源的合理结构，如何协调和有效地利用配电网各种资源、降低配网系统投资建设风险，如何降低分布式发电对配电网稳定可靠运行造成的影响等，均是规划中需要解决的问题。

分布式发电一般以较小规模和分散的形式接入配网系统，依照其特征，分布式电源不足以解决全局性和大范围的能源供需平衡，更多的是承担着电网调峰调频、保证电网安全稳定的作用。因此对于含分布式发电的配电网规划，应充分发挥分布式发电的优势，从提高资源配置着手，着重于电源与负荷的合理分配，在满足配网系统安全可靠运行的前提下，减少备用容量的投资建设，使配电网和分布式电源的投资建设成本最小。传统配电网规划方法一般遵循负荷预测？电源规划？网络规划的步骤进行，该类方法都不同程度地将包含分布式电源的规划问题进行简化。现有对于计及分布式发电的配电网规划研究，大多从分布式电源的布点规划和配电网的扩展规划两个方面考虑，建立包括经济性、可靠性以及经济性和可靠性相结合的三类模型，并通过相关优化算法实现对含分布式发电的配电网规划。但相关规划方法均是根据规划期间网络空间最大负荷预测的结果来确定最佳建设方案，该类方法虽然实现了分布式电源接入配电网后系统的可靠运行，但分布式发电和配电网建设的经济性并没有很好的实现，这种基于最大负荷的规划方法并没有发挥分布式电源参与电网调峰的优势，规划方案往往需要大量资金建设发配电设备和输配电网架，增加了系统备用容量，甚至造成搁浅成本的产生，导致系统电力设备整体利用率不高，增加分布式电源和配网系统建设的投资风险。

通过上述分析可以看出，传统配电网规划方法显然不能很好的解决包含分布式发电的配电网规划；现有的含分布式发电的配电网规划方法虽然能保证系统运行的可靠性，但该类方法并没有充分发挥分布式发电的优势，得到的规划方案经济性没保障，增加了分布式电源和配电网建设的投资风险。

2 对相关配套技术的要求

当前分布式发电接入配电网并与配电网并网运行理论可行，但受技术的限制和政策支持等原因的影响，分布式发电在我国并没有实现大规模并网运行。本文针对分布式发电接入配电网所遇到的若干技术问题提出相应的解决方案，包括实现风能、太阳能、电动汽车、储能设备等新能源并网电能的计量，电动汽车与电网之间能量交换计费的结算，风场风能的联合概率期望值的计算等技术。相关技术主要解决了以下几个方面的问题：

1）实现分布式新能源发电系统与配电网之间电能流动的双向计量。太阳能、风能等分布式新能源发电系统并网后，存在功率和能量的双向流动。当分布式新能源发电系统无法满足用户电力需求时，接收电网的电能。而当分布式新能源发电系统电力充裕，在满足用户电力需求的前提下，将剩余的电能反馈回电网，实现分布式新能源发电系统与电网之间能量的双向流动。然而，现有技术中的电能计量方式多为单向计量，无法满足分布式新能源发电系统并网后电能双向流动的计量要求。针对现有技术的不足，研发了一种面向分布式新能源发电系统的双向电能计量装置，该装置能同时计量从电网向分布式新能源发电系统流动的电能（即正向电能），以及从分布式新能源发电系统反馈回电网的电能（即反向电能）。

2）实现电动汽车充放电的充电费用和放电收益结算。V2G 技术下的电动汽车存在充电和放电两种模式。在充电模式下，电动汽车是电能的消费者，通过电网对其充电以满足电动汽车用户行驶的需求。在放电模式下，电动汽车作为分布式储能装置，将电能反馈回电网，以承担电网调峰、调频和旋转备用等功能。随着电动汽车的大规模接入电网，完善的配套设施不可或缺。目前，已建和在建的充电站一般只能为电动汽车提供充电服务，相应的计费装置只具有充电费用的结算功能，无法实现电动汽车与电网之间双向能量交换的费用和收益结算。此外，现有计费装置不具备实时电价显示功能，极大影响了用户利用电动汽车作为储能装置承担电网调峰、调频和旋转备用的积极性。因此，一种具有多种电价实时显示功能，同时计量充电费用和放电收益的电动汽车双向电能结算装置亟待研发。

3）实现配网系统风场风能的联合概率期望值计算。由于风速的间歇性、随机性，使得风力风能具有不确定性的特点，大量风电机组并入配电将对配电网的安全可靠运行造成不良影响。为保证系统安全稳定运行，在含风力发电的配网系统中，需对风场风能进（下转第353页）（上接第264页）行概率计算。目前，对风场风能监测装置的研究还很少，至今仍未有相关的装置考虑了风场风能概率相关性的计算。

3 结束语

总之，随着智能电网和分布式发电技术的发展，分布式电源与配网系统之间的互动将越来越密切。大量太阳能发电、风力发电、蓄电池发电及电动汽车站充电站等分布式发电接入配电网已成为一种发展趋势。分布式发电接入配电网对配网系统的规划设计和并网配套技术提出了新的要求。

【参考文献】

第7篇：新能源及其发电技术范文

关键词：风力发电;可再生能源;发电机

1 引言

风是清洁的可再生能源，地球上风能资源极其丰富，据专家估计，全世界风能资源总量为全年2×1012kW，即1%的地面风力就能满足全世界对能源的需求。由于风力发电技术的不断发展，风力发电已成为新能源技术中最成熟、最具开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。风力发电技术产业迅速发展。目前，全世界风力发电所产生电能占用电的比例已达1.5%， 在一些国家，风力发电技术得到普及，并且已发展到了较高的水平。

2 全球风力发电的发展状况

2.1 世界风电发展状况

19世纪末丹麦人研制出世界上第一台风力发电机组，建成了世界上第一座风力发电站，随后多个国家相继研制了类型各异的风力发电设备。但由于当时风机技术较为落后、风电成本昂贵、人类对于能源和环境存在的潜在危机认识不足等原因，风力发电的发展速度缓慢。第二次世界大战爆发，使世界风能技术的发展处于停滞。战后，到20世纪60年代，廉价石油的大量使用又使得包括风能在内的所有可再生能源都不受重视。1973年爆发的世界石油危机，使各国政府对新能源和可再生能源的利用给予高度重视。于是风电技术和国家政策等方面都有了长足进步。2009年，虽然金融危机引起的全球经济秩序的动荡仍在持续，但风电行业发展势头迅猛，全球年度市场增长率达41%，行业市场格局基本没有发生实质性的改变，美国、欧盟和亚洲仍处于全球风电发展的主要领导地位，明显的变化是中国超越美国，成为了2009年新增装机容量全球第1的国家根据全球风能理事会GWEC统计报告显示，截止2009年，全球风电装机容量累计已达1.58亿kW，增长率累计达31.9%，产出总值为450 亿欧元，从业人数约50万，该产业已经成为世界能源市场的重要组成部分。到2009 年底，全球已有100多个国家涉足风电领域，目前17国累计装机容量超过百万kW，2009年累计装机容量排名前10位和新增装机前10 位的国家如图1 和图2所示。

2.2 中国风电发展状况

根据2004-2006年第3次风能资源普查结果显示，中国陆地、海上10m 以上高度的风能可开发量为7亿-12亿kW，但随着风机高度的逐步提高，由过去的几十米达到如今的百米以上，这一数据发生了很大的变化。2007 年中国气象局实施了中国风能资源详查与评价工程，并于2010 年首次公布了中国风能资源研究的重要成果：中国海、陆距地50m 以上的高度，风速达3 级以上风力资源的潜在可开发量约为25亿kW，在风电五大国中，中国风电资源与美国接近，远远高于印度、德国和西班牙。

3 风力发电技术

风力发电技术的发展主要是风机系统的发展和发电系统的发展。根据发电机的运行特征和控制技术，风力发电技术可分为恒速恒频发电和变速恒频发电两大类。现在，全世界风力发电系统正在研发变速恒频发电技术，并有迅速取代恒速恒频发电技术的趋势。

3.1 恒速恒频风力发电

在恒速恒频风力发电系统中，风力机采用定桨距失速控制或主动失速控制;大容量的机组主要采用主动失速控制;当然也有风力机采用变桨距控制的恒速恒频风力发电系统，但这种系统有诸如齿轮箱易磨损和输出功率不平稳等缺点，所以很少被应用。产生这些缺点的原因是桨叶节距角的调节不能跟上风速的变化，导致风力机轴上的转矩波动严重，从而影响齿轮箱的寿命和输出功率的平稳性。恒速恒频发电中主要是采用三相异步发电机，也可采用同步发电机，但在大容量的系统中，同步发电机的应用会在电网故障时引发一些问题，所以一般不使用。这种风力发电系统通常在发电机定子与电网连接处接有无功补偿用的电容器组。其容量一般按补偿发电机空载时吸收的无功功率来设计。负载运行时所吸收的额外无功则要来自电网。为了配合系统的起动，一般发电机具有电动机起动功能。在这种风力发电系统中，由于风速经常变化而风力机转速不变，CP值往往偏离最大值，风力机常常运行于低效状态。随着风力发电系统单机容量的增大，发电效率显得越来越重要，追踪最大风能捕获，提高整个风力发电机组的运行效率成为当务之急。随着电力电子技术、计算机控制技术及风力机制造和控制技术的发展，使大容量风电机组实现最大风能追踪运行成为可能，它就是近10年发展起来的变速恒频风力发电技术。

3.2 变速恒频风力发电

变速恒频发电技术的诸多优点受到了人们的广泛关注，使它越来越多地被应用到大型风力发电机组中。自上世纪90年代开始，国外新建的大型风力发电系统大多采用变速恒频方式，特别是MW级以上的大容量风电系统。变速恒频发电风力发电系统有多种形式：交-直-交系统，变流励磁发电系统、无刷双馈电机系统、开关磁阻电机系统、磁场调制发电系统、同步异步变速恒频发电系统。这些变速恒频发电系统有的是通过改造发电机本身结构而实现变速恒频的，有的则是发电机与电力电子装置、微机系统相结合而实现变速恒频的，各有各的特点，适用场合也不一样。

4 风力风电的前景展望

多年来，风电行业普遍追求的目标是：在陆地上强风地带建立装备水平轴、大功率、刚性桨叶风力机的大容量风电场。现在，风力发电已由单一化向多元化方向发展：（1）关注陆地风电利用的同时，也重视具有广阔资源的海上风电的发展;（2）关注高风速的强风地带的同时，也重视中低风速的弱风地带风电的发展，既可扩大风源的利用，又能降低成本、简化维护;（3）关注大功率风机研发的同时，也重视小型机的发展;关注传统的水平轴升力式风机的同时，也重视新型的垂直轴阻力式风机的发展;关注传统的刚性桨叶风机的同时，也重视用新型材料设计制造的柔性桨叶风机的发展，以增加风机的可靠性和对风能的捕获量;（4）关注联网型大容量风电场建设的同时，也重视分散型、小容量风电系统的发展，这对于发展中国家的雪原、海岛、偏远地区电网不发达这一现状，具有更大的意义。上述风电发展趋势基本上都集中于一点，即最大限度地利用风力资源，积极推进风电事业的发展。2009年12月的哥本哈根气候变化会议，又把全人类的目光聚焦到低碳经济这一全世界经济发展的主要方向上来。总理在大会的正式讲话中指出：“中国是新能源和可再生能源增长速度最快的国家，鼓励支持农村、边远地区大力发展风能、太阳能等新型可再生能源”，“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，在如此长时间内这样大规模降低二氧化碳排放，需要付出艰苦卓绝的努力”。可以相信，一个大规模开发利用风能的时代，一个利用风力风电造福于人类的时代将会到来。

参考文献：

[1]科学技术部办公厅，国际技术经济研究所.世界前沿技术发展报告2008[M].北京：科学出版社，2009.

第8篇：新能源及其发电技术范文

关键词：光伏发电 市场 现状 发展趋势 特点

中图分类号：TK514 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（c）-0128-01

由于全球经济的飞速发展及人口的急剧增长，化石能源正在被逐渐耗尽，如：煤、石油、天然气等，能源危机摆在世界各国面前。另一方面，由化石能源引起的环境污染与生态不平衡等问题也影响着社会经济的发展，甚至可能成为影响人类生存的重大障碍。新能源的应用逐渐变成全球的热点。其中，太阳能属于一种最常用的可再生能源，不仅分布广，无污染，而且可再生，被国际上认为是最好的能源代替品。

1 地区简介

某镇在长江下游南岸，土地总面积为10 km2，农户有1696户。其中，新建村落34439 m2，入住农户189户，户均占地为126 m2。位于北纬31°46'42″～31°17'26″和东经118°21'38″～118°52'44″之间，属于亚热带湿润的季风气候，年平均气温为15.7 ℃。峰值日照时数的均值是3.94 h，连续阴雨的天数按5天算，两连续阴雨天数之间的设计最少按15天算。

该地年均能源消耗为：蜂窝煤为0.3/块，电为0.58元/kWh，液化气为75元/15 kg，该村最大的能源消耗是电费，年耗费12万元，占到总消费的73.03%，节电势在必行。

2 光伏发电原因与特点

太阳能光伏发电是借助太阳能电池产生的光生伏打现象直接把太阳辐射能变成电能的一种发电技术。按照应用场合不同，光伏发电系统有离网的光伏发电系统及并网的光伏发电系统。光伏发电受气象条件的影响，出力的变化总是呈现一定的周期性，比如日变化与季节变化的周期性呈现；由于太阳能辐射的时空分布具有任意性与间断性，使得光伏发电出力呈现出不连续性及不稳定性。光伏发电的预报技术不仅是电网科学调度与进行发电规划的根据，而且能减少光伏发电的出力波动对电网的不断撞击。

光伏发电能将太阳能电池的俘获通过直接辐射、散射辐射或者反射辐射等方式直接变为电，常见优点有：（1）没噪音，没公害，不会泄漏，无毒，不会引起温室效应；（2）旋转部件少，仅有跟踪式外，难损坏，易安装，易维护；（3）与能源危机和燃料市场的稳定性无关；（4）发电组件的使用时间通常多于25年；（5）能回用；（6）适合偏远无电区域，减少长距电网的设立和输电损耗；（7）发电方式多样，容易于建筑物进行集成；（8）建设光伏系统的能量能很快回收（当前能量的偿还周期是6个月到3年），而且回收将越来越快。

3 光伏发电技术的现状分析

（1）环境污染严重太阳能属于绿色能源，但是太阳能的上游组件以及硅原料加工却能产生很严重的污染。生产太阳能薄膜电池时，会产生四氯化硅、氯化氢及氢气等废气。尤其是四氯化硅，假如不处理，可能会变成盐酸等酸性物质从而污染土壤。许多欧洲国家都无力承担太阳能制造引起的消极影响，因此，中国才会成为世界太阳能的制造中心；（2）产业化产品长时间出口 中国太阳能的光伏发电业里的众企业多数自顾自发展、不够团结，往往不能齐心对外。太阳能光伏发电行业之前并没着力于各企业间的协作，面临反倾销危机的时候，合作很重要。可是，中国太阳能的光伏发电行业缺少一个大家都认可的组织或者协调机制去调和大厂与大厂、大厂与小厂之间的利益纠葛，单凭为数不多的光伏产业协会可以发挥的功用十分微弱。

4 光伏发电技术在我国的发展

我国首次研究太阳能电池是1958年，在1971年，第一次成功的将其应用于东方红二号卫星的发射，1973年以后，太阳能电池逐渐被用于地面工程。20世纪80年代初，我国的光伏工业刚刚起步，太阳能电池的年产量基本低于10 kW，且价格不便宜。20世纪80年代以来，国家开始关注光伏工业及光伏市场的发展状况，中央和地方政府都在光伏领域有一些资金投入，这让我国渺小的太阳能电池工业有机会发展同时在众多应用领域成立了典范，例如微波中继站、部队的通信系统及水闸与石油管道的保护系统等等。

目前，我国致力于光伏发电技术的研究开发，相继进行了晶体硅高效电池、非晶体硅薄膜电池与碲化镉及铜铟硒薄膜电池的应用系统的主要技术的研究。尤其是“十五”期间，国家利用科技攻关与863计划大力支持了一系列提高现有装备的生产能力的工程，使得光伏发电技术得到很大发展，产业水平也相应提高，也使得我国光伏发电制造业水平与国际水平的差距减小。

就应用技术而言，国家“十五”期间计划并实施了屋顶的并网发电技术以及高压并网发电技术的科技攻关，建设了一系列10～50 kW的屋顶系统，替我国2010年及2020年屋顶光伏的并网发电技术以及沙漠电站技术的成批发展奠定了基础。对于产业化，现在国内光伏发电最常用的产品是晶硅电池和少数的非晶硅电池。到2006年年末，我国已经建立了10余个相当规模的、专门的光伏电池生产厂，每年生产的光伏电池组件多于200 MW。特别是它可以增强晶体硅光伏电池组件的封装水平，年生产能力在10 MW及以上的光伏电池的封装技术和它的配套设备已变成商业化的工业设备。

但是，现在我国批量生产的单晶硅、多晶硅及非晶体硅电池的效率通常比发达国家低一些，一般为11%～14%、10%～12%及4%～6%。此外，到2006年，中国还没生产用于光伏系统的蓄电池。小功率逆变器的生产水平相对较高，但大功率的逆变器生产水平和国外的差距很大。

5 结语

受城市道路的照明需要及有关控制的影响，现在的太阳能路灯系统只是用于城市居民区、公园及农村乡镇等非主干路线。但资源危机一步步深化，太阳能一定会被重视。针对太阳能用于道路照明存在的质量好坏不一、转换率低、亮灯率低等问题，国家可通过规范市场，制定专门的国家标准或者行业标准等办法来解决。总体看来，太阳能路灯技术的使用利大于弊，可以节省能源，减少有害气体排放。把太阳能发电技术应用于新农村建设，一定会推动经济社会的可持续性发展，同时对目前我国正在进行的节能减排工程具有深远的意义。

参考文献

[1] 王晏，甘贵林.太阳能路灯在城市中的应用探讨[J].青海科技，2008（4）：10-12.

第9篇：新能源及其发电技术范文

【关键词】新能源 发电 集控中心 必要性

随着我国经济的高速发展，电力能源需求量不断增加，已逐步形成了一定规模、体系相对完整的新能源发电产业，传统技术的运行管理模式已经逐步被先进的集控运行管理技术所取代。集控运行技术集合现代科技、网络信息技术于一体，近年来在新能源发电领域得以广泛应用并不断升级完善。

1 新能源发电项目集控中心建设的必要性

随着新能源发电项目的开发和建设规模的发展，新能源地理位置分散、分布区域广、现场运行条件复杂、环境恶劣、人员需求增长过快等问题日益凸显，因此带来了运行检修人员不能及时到达现场而造成的系统瘫痪、设备损坏等安全隐患问题。实现新能源发电安全、稳定经济运行是新能源建设管理部门亟待解决的问题。对于新能源发电企业来说，建立统一的集中监控系统是实现安全运行、便于管理、降低成本的最佳解决方案。集控中心建设利用先进的计算机网络技术、通信技术来实现各风电场及光伏发电场无人值班、少人值守的管理模式，通过电力服务来支撑软件平台，实现各风电场及光伏发电场的集中采集、控制和优化、提供完整的系统运行信息、控制手段和分析决策，以保证设备安全稳定运行、减少人员、提高劳动生产率。

2 新能源发电项目集控中心的目标和建设条件

2.1满足现代化的管理要求

（1）满足电网的生产管理要求，可以使工作人员对设备中的状态进行分析和控制，从而制定合理的检修计划和运行方式，以保证电网的质量和安全性。（2）满足新能源发电技术进步的要求，积累其运行的水平、发电的状态对设备的影响及各项原始的数据，为远期的目标提供技术支撑。（3）满足新能源发电技术的安全生产管理的要求，如果发生了安全事故，必须要确定引起事故发生的原因及其地点，从而及时快速的启动预案，切除故障点，以减少事故的损失。（4）满足对于负荷预测的要求。合理的安排发电厂的发电计划，降低电能的生产费用，以此来实现电网的经济调度。利用系统的电压控制功能和综合功能，来改善整个系统的无功分布，从而来提高电压的质量。

2.2减少人员，提高劳动生产率

集控中心的建设可以采用设备状态检测、视屏监控等技术手段，这样就为实现少人值守提供了强有力的技术支持，一般来说发电区域的运维人员可以减少到50% 左右，不仅如此，在环保、车辆、土地征用上也都会降低一定的成本，减少人员的同时降低了成本，但是效益却在进行提高。

2.3提高工作效率和管理水平

建设新能源发电的集控中心，可促进管理工作的规范化、标准化、信息化，集控中心的建设为实现统一管理和集中监控提供了可能。通过对监控信息的分析，为管理层的制定及生产计划等提供了强有力的依据。

2.4新能源发电项目集控中心的建设条件

（1）建设新能源集控中心，原则上在不增加区域内发电厂的工程投资，通过减少发电厂的建筑规模，集中资金用于集控中心的建设。（2）集控中心以及新能源发电厂的通信方案应使用电力专用通道。（3）集中控制中心建筑面积应根据所在地区企业远期规划容量和地方经济发达程度而定。

3 集控中心的自动化体系结构

3.1集中控制的模式

无人值班的变电站在不断的增加，因此，集控中心在调理自动化信息中有可能会增加另一种信息。他们虽然与电网没有关系，但是一定要传至调度中心，调度人员逼近要监视电网的运行参数，还要代替值班人员来检查设备的运行状况及各种信息和操作的情况。不仅加大了工作人员的工作量，还有可能带来工作上的失误。集控中心就可以解决上述出现的问题，其所能监制的信息量非常的全面，在操作空能和监控系统中都非常的完善，能够对变电站进你高兴行充分的管理与监控。发电站像集控传达所有的信息，调度员在发出指令，集控中心对发电站进行遥控和操作。在集控模式中，其是作为独立的系统，具有信息流量适中、信息类型规范等特点，而且各个部分的功能都非常明确。

3.2分级管理的模式能够

分级管理模式是指集中控制模式在自动化系统的基础上再加上集中控制中心的工作站。自动化系统负责变电站所有信息的调送，而调度员会将摇掉命令直接发往变电站。这种模式主要是对规模小的调度系统及容量允许的通道。系统的内部网上会有集控中心工作中的相关调度，通关过数据的显示及交流功能的分层，从而达到在一定范围能少人值守或无人值守的通讯信息。也可以将集控中心工作站调度到自动的系统的工作站，所有的操控人员只要只用集控的工作就可以完成所要操作的内容，把集控中心的操作发挥到更好。这种调度方式和集控操作又具有同步性，这样可以保证集控中数据的安全性和完整性。

4 集控中心的技术要求

4.1集控中心的建设

集控中心主要是由计算机监控系统、图像监控主站系统、UPS 控制电源系统、火灾自动报警主站系统、电能计量系统、继电保护及故障管理系统、通信系统等组成。集控中心的延伸与扩展，是按照10个规模来建设的，系统采用的是双数据服务器、双前置工作站还有双以太网的拓扑。在硬件上则采用了服务器和工作站。软件平台采用混合模式，选用商用的数据库来实现更加完整的管理功能。让分布、分层的开放式系统得以实现，使其具有安全性和可靠性。

4.2集控中心的布置原则

集控中心的布置要考虑到受控站的数量及其集中程度，按照新能源发电项目较多区域选择适中位置统一建设集控中心。

4.3集控中心的建设规模

建设新能源发电项目集中中心，原则上是不增加发电厂工程的投资，而是通过减少发电厂的建筑规模以此来集中资金，用于建设集控中心。

集控中心的建筑规模原则上30万千瓦装机规模的集控中心，其建筑面积不应该超过3000平方米；根据规划，最大的建筑面积也不应该超过5000平方米。

5.集控中心系统的技术难点及整体解决方案

5.1集控中心的通信系统

集控中心通信系统的业务需求分析。（1）话音业务：发电厂的生产管理电话、调度电话、行政电话。（2）视频业务：发电厂、集控中心的监控图像、集控中心的电视系统等。（3）数据业务：发电厂的计算机通信、自动化系统及自动化数据信息等。

5.2集控中心通信系统的建设方案

（1）集控中心对通信的要求。通信通道应该有通信专业来进行资源整合，从而来满足集控中心建设的基本需求，主要包括：互为备用网络的通道方式。网络通道地区的调度来实现数据网，新建地区的管理信息时间运行管理的功能。集中控制中心的视频管理利用管理信息网络分别与受控站的监控系统进行通信。（2）与发电厂的调度通信系统。根据各发电厂的调度电话、视频监控等传输需求，通过电路的组织，开设集中控制中心，同时配饰集控中心之各个发电厂的复接设备，以此来使各个发电厂的自动化图形信息调送到集控中心。（3）行政通信系统。集控中心的办公楼可以模拟设置一套公网的通信系统，其中包含配线设备和行政交换机系统，根据集中控制中心所在的位置接入这套系统。可以作为备用电路来进行使用。（4）集控中心综合布线系统。集控中心系统为数据、多媒体的传输、视频的监控等提供了自动化系统支撑的平台，以此来满足集控中心办公楼的数据传输和通讯设备的要求。（5）有线电视系统。集控中心的办公楼要有支撑的模拟电视、那个博数字电视等。利用数字电视可以支持调频广播和数字广播。（6）安保系统。安保系统包括：巡更系统、监控系统、入侵报警系统等。（7）电子显示屏系统。电子显示屏系统主要是由LED显示屏、电源装置、现场控制器、功率放大器等组成。

5.3集控中心中系统解决存在的技术问题及解决方案

针对集控中心的通信系统、发电厂的调度通信系统、行政通信系统、综合布线系统、有线电视系统、安保系统、火警、图像监控、电子显示屏系统等等一系列测试，集控中心的技术面临着诸多挑战。（1）发电场集控中心的技术和设备选择应遵循“安全、高效、环保”原则，优先采用技术成熟、结构简单、自动化程度高、少维护的高可靠性产品。（2）通信配置应能支撑继电保护、自动化、防误闭锁、安防、视频、保护管理子站、电能量采集、风/光功率预测、有功功率控制、无功电压调节等系统对通信系统的需求。有条件的发电场至集控中心的通信宜配置双通道。（3）远程集控中心需监控多个电场，而一些早期开发的电场采用进口机组且各厂家的发电机组监控系统通信规约不尽相同，需建立一套统一的开放式的发电机组监控系统通讯标准。

6 结语

集控中心的控制与发站应用的越来越广泛，它成功的建设起到了非常重要的作用，不仅减少了人数、降低了成本，还提高了效益，加强了管理的水平，集控中心的系统运行非常分析，各项的管理都很完善，运行人员也能够及时的处理在集控中心系统运行时出现的一些问题。这样大大的提高了效率与安全性。相信未来的发展将会有更加高的期盼。

参考文献：

[1]赵洪杰，马春宁.风力发电的发展状况与发展趋势[J].水利科技与经济，2006（09）.

[2]鄂春良，赵斌，武鑫.基于OPC的风电场中央监控系统通信技术研究[J].计算机测量与控制，2004（01）.

[3]李建军.Internet远程监控软件设计[J].微计算机信息，2003（01）.