新能源发电技术论文精选(九篇)

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第1篇：新能源发电技术论文范文

论文关键词：电力生产；自主教学法；学习兴趣；教学效果

“电力生产概论”是高校非电气专业开设的一门全校性选修课。它是为了让工商管理、市场营销及会计学等专业的学生了解一定的电力生产方面的知识，为以后在电力系统从事相关工作做准备。但是经济与管理学院的学生大多是文科类学生，数学、物理基础不扎实，而且大学期间又没有开设电气专业基础课（如“电路”、“电机”、“发电厂电气部分”等），所以学习起来有难度，而且很多学生认为这门课与他们的专业不相关，学习的积极性也不高。针对课程的特点和学生的学习心理，笔者在经过两三年的“电力生产概论”教学后，在重点讲述常规发电、电力生产原理等的基础上，把学生自主教学法成功应用到教学过程中。通过课堂教学效果的验证，本方法是行之有效的。

一、教材内容及教学方法介绍

长沙理工大学选定的“电力生产概论”教材是普通高等教育“十一五”规划教材，李光辉主编。该教材内容全面、难度适中，是一本非常适合非电气类学生学习电力生产方面知识的通用教材。全书共九章，教材前四章先介绍了电力系统与电力生产方面的知识，然后重点讲述了三大常规能源发电：火力发电、水力发电和核能发电。第五章为未来能源发电技术，依次介绍了风力发电、地热发电、太阳能发电、海洋能发电、生物质发电、氢能发电等相关知识。后面四章分别介绍了变电站、电力线路、直流输电以及计算机在电力行业中的应用等与电力生产密切相关的一些专业知识。教材内容安排合理，难度适中。只要学生跟着老师系统地把教材学完，对电力系统及电力生产应该有一个比较全面、系统的了解，收获是很大的。

针对学生数学、物理及电气方面基础不扎实的特点，要在开始就使学生对这门课程的学习感兴趣，并做好心理准备。第一节课在介绍了教材内容后，讲述该课程要采用的教学方法，即采用教师课堂讲述为主、学生自主讲述为辅的创新教学法。前四章常规能源发电等电力生产方面的知识由教师重点在课堂上讲述，让学生切实掌握电力生产过程的特点以及每一种常规能源发电的原理。后面第五章的未来能源发电技术的发电原理与常规能源发电基本是一样的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源发电技术是现在研究的热点。所以针对教材上所提供的五种新能源发电，可让每个班商量讨论选定一类大家感兴趣的新能源发电技术作为自主讲述的内容。这门课一般是两个或三个行政班级组成，如果是两个行政班级则每班可分两组各选一种新能源发电技术讲述；如果是三个行政班级，则以班为单位各选一种新能源发电技术自主讲述。学生自主讲述的出力情况及讲课效果直接影响学生课程期末考核成绩。

在让每个学生详细了解教学方法之后，又提醒学生，如果前四章的基础内容没学好，要想在自主讲述的内容上面取得好成绩是很困难的。所以第一堂课下来，学生对这门课的学习兴趣就被激发起来了。课间休息时班干部就召集全班同学讨论选择自主讲述的新能源发电方式，最后把选定的结果向全体同学公布，并告诉他们，只有发挥全班同学的合力，共同参与、合理分配任务才能在自主讲述环节取得良好的效果。在时间安排上，为了使学生有充分的时间准备课件，在学生授课前2～3周提前通知他们。 转贴于

二、常规能源发电原理讲述

通过第一节课教学内容、方法的介绍，学生都心中有数，对这门课程的学习也做好了充分的思想准备。因此，在讲述电力系统及电力生产方面基础知识以及三大常规能源发电原理时，首先讲述什么是一次能源、什么是二次能源。怎样把一次能源转换为电能就是学习的重点。电能已成为工业、农业、国防、交通等国民经济各部门不可缺少的动力，所以作为当代大学生，了解电力生产方面的知识以及电力系统的发展方向和动态是完全有必要的。

了解了这门课程的重要性和学习了该课程的必要性之后，学生对后续的授课内容兴趣明显提高了。电磁感应定律是发电的基本原理，这在初中物理课程里面已经学过。1831年法拉第发现了电磁感应定律之后，很快出现了原始的交流发电机、直流发电机和交、直流电动机，为了给用户输送电能，慢慢发展了高压直流和交流输电。以至于到现在的特高压交流、直流输电技术。另外，重点讲述我国的电力发展现状以及在特高压输电领域的一些世界领先技术。学生对该课程的学习兴趣明显提高了。

电力生产就是要把自然界的一次能源转换为电能。火力发电的原理就是把煤、石油、天然气等一次能源中的化学能经过燃烧转化为高温高压水蒸气的内能，然后通过水蒸气膨胀做功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机转子磁极旋转，在固定不动的定子绕组周围形成变化的磁场，从而在绕组内感应出电动势。若定子中的绕组按一定的绕线规律，与外电路形成回路，则绕组中就会产生相应的电流。在一定的电压下，电流沿输电线路将电能送往用户。水力发电是在水电站中水轮机将水的势能和动能转换为推动水轮机旋转的机械能，水轮机转轮旋转带动发电机发电。而核能发电的原理与火力发电很相似，也就是说核电厂只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能，其能量转换过程是：核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。

三、新能源发电学生自主讲述

第2篇：新能源发电技术论文范文

【关键词】 应用型 工学结合 新能源 人才培养模式

面对日益严峻的化石能源枯竭和环境恶化问题，人们已经清楚的意识到太阳能将是人类最重要的能源。目前，太阳能光伏发电技术与应用得到快速发展。到2008年年底，全球光伏累计安装容量大约18.5GWp，但其主要市场在欧美和日本。欧美和日本已经形成了光伏应用的设计、安装、运行维护的新兴产业队伍和人才培养教育体系。而我国虽然是光伏组件的生产大国，但光伏的安装总量包括光伏电站的安装占世界光伏安装总量的比重很小，设计、安装、运行维护产业队伍尚未形成，人才培养体系还没有建立。

根据我国新能源中长期发展规划，2009年-2010年均新增55MW，到2010年我国光伏发电累计装机容量将达到250MW；而到2020年年需新增1350MW，累计装机将达到1600MW。因此我国光伏发电应用的潜在市场非常巨大。面对国家推动国内光伏发展的政策到位，国内光伏市场即将规模化发展，人才制约瓶颈将很快显现。因此，必须加大力度，迅速建立和完善我国光伏应用人才培养体系。

南昌理工学院就是在这一背景下于2008年成立了太阳能光电工程学院，在应用型太阳能光伏专业人才培养模式的教育理念、培养方案、课程设置、教学内容等方面进行了有益的改革与探索，学校把新能源科学与工程专业教育厅重点学科优势和应用型光伏创新人才培养结合起来，并率先摸索出光伏专业应用型、创业型人才培养模式，具有一定的创新性。以此为案例，本文力求总结与阐述工学结合教学模式在光伏应用专业教育中的成效性。

一、工学结合，依托行业、企业确定人才培养方案

人才培养模式是是教育教学思想、理论转化为创新教学实践， 实现培养目标的物质力量的中介[1] ，它包含教育思想与教学观念、专业培养目标与规格、专业设置、教学内容与课程体系等几个基本要素[2]。为适应世界光伏产业发展和工科院校教育改革的趋势，南昌理工学院联系我国光伏产业现状，紧密结合学校的学科优势与办学特色，根据江西区域经济发展的要求，建立适应“光伏产业应用性人才教育基本要求”为目标的教育教学体系。力争在省属工科本科院校中培养具有国际光伏产业发展思维，能够胜任光伏电池组件生产、研发以及光伏系统的设计、安装维护等工作，促进本地区经济社会发展的具有创新能力与创业思维的新一代光伏产业复合型人才。学院与国内大型光伏企业如赛维、晶科能源等高科技企业强强联合，建立起订单式培养。根据企业的需要确定人才培养方案，开设有光伏电池片制造工艺、光伏材料与检测、单晶硅/多晶硅制造工艺、光伏组件加工与工艺、太阳能发电技术、光伏发电设计与施工等核心专业课程，并到企业实训，强化技能素质培养，掌握光伏电池片及组件加工技术，使学生在就业初期就能够在技术岗位上脱颖而出，从而获取更多的升职机会；同时，要求学生掌握光伏电池片、光伏组件生产过程的原理与工艺要求，掌握光伏发电及相关供用电技术，有利于学生的可持续发展。

二、开展实验教学改革，不断完善实验室硬件设施，为学院的发展提供硬件支撑条件。实践教学是职业教育的核心环节，主要培养学生的职业能力，即专业能力、方法能力、社会能力[3]。新能源产业人才教育教学改革的关键是新能源产业相关实践技能的培养，加强新能源专业本科生生产实践课程的教学，以创业型、应用性人才培养为主，科研教学型人才培养为辅。

1. 修订各专业实验教学大纲，加大实践教学的比例。

打破专业和学科的界限，合并内容相同或相近的课程，优化专业基础课理论与实验教学内容，删除陈旧过时和过深过难的内容，吸收前沿科技成果，增加实践教学内容，尽可能应用新的实验技术，在教学之中使学生的综合能力得到培养。

2. 增开综合性实验和设计性实验，实施学生开放实验室建设

学校建有实验实训中心1个，其中包含6个实验室（机房、操作平台），教学机房、电子电工实验室、光伏基础实验室、光伏发电实验室、光伏材料实验室，多晶硅铸锭实验操作平台。实验实训中心平时对学生开放，66.67%的实验室为开放性实验室。制订实施了《实验室开放管理暂行办法》，对实验室开放做出明确规定和具体要求，并提供专项经费保障，有效改变目前本科生实验教学中存在的动手能力不足的问题，学生综合实验能力得到很好地培养。同时，在开放实验室中学生可以自行设计实验，科研兴趣小组还能设计专题实验。

三、 改变既往单一的实习模式，加强实习实训基地建设，探讨加强新能源专业本科生假期专业技能社会实践的有效模式

学校还建成由实践教学设备配套的校内实践教学基地（含专业实训室）[4]，能对行动体系课程[5]的教学提供具体的学习情境[6]，因此， 建设校内实践教学基地是工学结合教学情境实现的关键。学校还先后与江西上饶光电、江西上饶晶科、上海正泰、泉州百来等公司签订了长期合作协议，共建实习实训基地，企业技术人员来校任教或参与实训指导、毕业设计（论文）指导等方式参与人才培养。改变新能源专业学生实习模式，利用假期组织学生进入实习实训基地进行社会实践工作，提高学生学习专业课的主动性，充分认识用人单位对毕业生的需求。并且还可以提高学生的组织能力、社会活动能力，倡导个性发挥的教学。

短短四年来，学院立足新建地方本科院校实际，积极探索具有自身特点的发展之路，努力提升符合时代要求的办学理念。在光伏学科专业建设、人才培养等方面，突出地方性，发展应用性，着力实践性，强化专业性，不断提高人才培养质量，通过主课堂教学与课外创新相结合，学生的应用能力和创新能力有了明显的提高，这是工学结合教学的成果，值得推广和实践。

参考文献：

[1]杨峻， 刘亚军. 面向21世纪我国高等教育培养模式转变刍议[ J] . 兰州大学学报（社科版） ， 1998， （ 2）： 5-12.

[2]王振洪. 构建新型高师院校人才培养模式刍议[ J] . 课程・教材・教法， 2004， （ 9）： 75-79.

第3篇：新能源发电技术论文范文

关键词：微电网 现状 前景

【分类号】：F426.61

我国在微电网方面的研究，目前主要区分了微电网与分布式电源间的关系，明确了微电网现阶段研究中的关键问题，并对微电网的控制策略、优化与稳定运行等展开了初步研究与仿真试验，另外，根据微电网的典型特征和运行特性给出了建立国内微电网标准体系的建议等。

一、微电网提出的背景

近年来，为适应快速发展的经济需要，电力部门以及发电企业逐年加大发电侧的投入，建设内容主要集中在火电、水电等大型发电厂上。因此，能源供需与环境的矛盾日益突显。同时国家电网也启动了智能电网和特高压的建设，电网规模不断扩大，现已逐步发展成集中发电、远距离输电的超大互联网络系统。但随着远距离输电的不断增大、使得受端电网对外来电力的依赖程度不断提高，电网运行的稳定性和安全性趋于下降，而且难于满足多样化供电需求。

分布式发电技术具有低污染、高能源利用率等优点，但其控制困难、单机接入成本高，大量接入可能会对电网造成冲击，影响电能质量和系统的安全稳定等特点也极大地影响了分布式电源的应用。大电网往往采取限制、隔离的方式来调度分布式电源，以期减小其对大电网的冲击，并对分布式电源的入网标准做了规定，当电力系统发生故障时，往往都在第一时间将分布式电源退出运行，大大限制了分布式发电技术的充分发挥。

为协调大电网与分布式电源（DG）的矛盾，充分挖掘DG的价值和效益，在本世纪初，学者们提出了一个解决方法，即将DG及负荷一起作为公共配网的一个单一可控的子系统――微电网，以充分挖掘分布式发电的价值和效益。

二、微电网的主要特点和优势

微电网是相对传统大电网的一个概念。从微观看，微电网可以看成是小型的电力系统，它具备完整的发输配电功能，可以实现局部的功率平衡与能量优化，它与带有负荷的分布式发电系统的本质区别在于同时具有并网和独立运行能力。从宏观看，微电网又可以认为是配电网中的一个“虚拟”的电源或负荷，相对于外部大电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对电能质量和供电安全等的要求。

通过微电网的结构和定义可知，微电网技术是新型电力电子技术和分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的有机结合。具有以下主要特点：

（1）微网提供了一个有效集成应用DG的方式，继承拥有了所有单独DG系统所具有的优点。

（2）微网作为一个独立的整体模块，不会对大电网产生不利影响，不需要对大电网的运行策略进行修改。

（3）微网可以以灵活的方式将DG接人或断开，即DG具有“即插即用”的能力。

（4）多个DG联网的微网增加了系统容量，并有相应的储能系统，使系统惯性增大，减弱电压波动和电压闪变现象，改善电能质量。

（5）微网在上级网络发生故障时可以孤立运行继续保障供电，提高供电可靠性。

三、微电网的核心技术

从微电网整体来看，目前微电网的关键技术主要包括：新能源的接入、电力设施、控制技术、储能技术、并离网与运行控制等技术。

1. 并网技术方面。微电网有孤岛运行与并网运行两种方式。相对于孤岛模式，并网运行时微电源可以始终运行在最大功率点处，电源逆变器输出电能必须满足电网电压幅值、频率和相位一致。微电源并网发电既能最大限度合理地利用新能源，又能解决用户不断增长的用电需求。微电网与大电网并网之后，二者之间相互影响。微电网技术能够解决传统分布式电源的分散接入、单独并网所带来的整体不受控问题，有利于提升电网可控性。有利于在孤岛运行与并网运行之间平滑切换。并网逆变器在并网运行时起到了关键作用，保证了电力系统的稳定运行。并网稳定运行与控制成为微电网的核心甚至影响着了微电网的发展，将更加利于中国未来电力系统发展和超高压电网的建设需求。

2. 储能技术方面。储能是实现微电网可靠运行的重要手段。储能技术到目前为止国内的研究已经取得了重大突破。目前，从技术成熟度来看，铅酸蓄电池是目前最佳选择。

3. 优化调度方面。微电网是一个多对象、多目标的联合体。从需求侧方面，基于实际风光资源和微电网运行成本数据，采用模糊评价函数并以河北承德风力发展基地全年发电量数据为算例得出结论：在满足负荷需求和分布式电源出力限制的前提下，可提高了全网经济性和安全性。

四、微电网目前面临的主要问题

1. 技术相对不成熟

目前微电网项目尚处于试验示范阶段，仅在极个别示范区、海岛有所应用，从规划设计、设备选型到投产运行等各方面均面临着诸多问题。很多微电网设备是新研制产品，不能满足实际需求，缺乏现场经验。微电网监控与能量管理系统目前尚处于研发阶段，功能不完善，无法满足运行管理要求。

2. 国家政策不完善

微电网的建设离不开国家政策的支持，虽然政策环境支持微电网并网，但对电网企业的合理补偿存在较大欠缺，电网企业利益无法得到保证。关于微电网建设、运营模式，政府相关政策尚不清晰。

3. 标准规范不完善

目前，分布式电源已有相应的国际标准，国内标准正在制定及完善中，但对于微电网接入、规划设计、建设运行和设备制造等环节缺乏相应的国家层面的技术标准、管理规范。

4. 投资及运维成本高

为满足微电网孤网运行要求，实现自身电力电量平衡，要求配置的储能装置容量占总容量的80%以上，但目前储能系统建设投资成本较高。微电网监控平台及能量管理系统目前尚处于开发试运行阶段，投资成本高。微电网运行维护需培训专门的微网运行维护人员，承担微网所有设备的运行维护责任，尤其对于偏远地区或孤立海岛的微电网，相较一般电网运维成本高。

五、微电网发展前景

1. 保证微电网的经济运行

经济性问题是当前发展微电网需要解决的首要问题。微电网的建设势必将会引起人们对微电网的成本及收益的思考。有研究表明，微电网后期发电成本会以每年6%至10%的趋势下降。所以前期应主要通过财政补助来实现微电网成本回收。

2. 新型电动汽车与微电网结合

电动汽车在接入微电网时具有两方面作用：首先，充电时可作为是负载；其次，也可作为电源对微电网进行供电。

电动汽车不仅减少了微电网投资费用，而且提高了供电的可靠性。

3. 积极加大新能源微电网的建设

新能源微电网代表了未来能源发展趋势，是能源生产和消费革命的重要措施，是推进能源发展及经营管理方式变革的重要载体，是“互联网+”在能源领域的创新性应用，对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。同时，新能源微电网是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式，符合电力体制改革的方向，可为新能源创造巨大发展空间。风、光、天然气等各类分布式能源多能互补，具备较高新能源电力接入比例，可通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行的智慧型能源综合利用局域网。

六、结语

微电网作为一项新技术，在目前处于探索阶段，但是在经济方面存在着巨大的发展潜力。虽然微电网的建设存在着前期投资较大、居民接受情况等一系列问题，但微电网发展的趋势是不变的，尤其是微电网在节能减排、提高用电效率等方面存在着的巨大优势。

参考文献：

[1]周晓燕，刘天琪，李兴源，等.含多种分布式电源的微电网经济调度研究[J].电工电能新技术，2013.

[2]白峪豪.含分布式电源的微电网经济调度模型研究.浙江大学硕士学位论文，2012.

[3]杨海晶.以光伏发电为代表的微电网的经济运行评估，电力电子技术，2013.

第4篇：新能源发电技术论文范文

关键词：风力发电；造价；工程建设；可再生能源

由于传统的化石能源存储量有限，而且已造成严重的环境污染和生态失衡，因此当今世界面临这严峻的能源威胁：首先是以很难以能接受的价格获来得充足的能源供应；其次是过度消耗不可再生能源而对环境产生了不可恢复的破坏。所以，保护环境和利用可再生能源以实现能源安全已成为了新时期能源经济必须面对的现实课题。

风力发电形势和现状综述

目前在开发新能源领域，风力发电技术的比较成熟，许多国家把利用风力发电作为减少环境污染、改善能源结构和保护生态环境的有效措施，并将风电建设纳入国家发展规划。虽然全球风力发电发展的历史不是很长，但在过去二十多年的时间内，人类已在风机设计制造、环保法律政策、风电装机容量等方面取得了巨大的进步，风力发电在许多国家都得到了迅猛的发展，技术的进步减少了常规发电和风力发电之间的价格竞争的差距。我国政府也非常重视包括风能在内的可再生资源的研究开发利用。在我国，大规模发展风电产业是有资源基础的，我国的各种风力资源十分丰富。目前，我国对风力发电技术的研究研究已逐渐走向成熟，这其中包括测风设备、风力气象学的研究和风场建设规范、软件的研究、风电机组的技术开发和风电并网技术的研究等。总的来说，我国的风力发电技术的开发利用始于20世纪的70年代末，而风力发电技术得到大规模的应用则是在20世纪80年代初，从90年代初期开始了风力发电技术的商业化进程。近二十年来，在我国政府的全力支持下，并网的风力发电工程建设得到了迅速发展，总装机容量从1999年的3.8万KW增长到2010年的1500万KW，根据来自中国风能协会统计数据，从2004年未到2009年未，中国风力发电能力的增长达到了250％，其中，2008年一年的新增装机占据了全球新增装机总量的23％，增长了630万KW，成为仅次于美国（836万KW）的世界排名第二。2009年我国首次超过印度成为了第四个装机总量超过1000万KW的风电利用大国。这是因为风力发电成本最接近于火电发电的成本，并且风电产业具有规模化和产业链优势，而且我国巨大的风能储量使得风电产业具有了可持续的产业化发展前景。

风力发电工程的成本构成分析

通过分析可知，风力发电产业具有以下特点：首先，建设风力发电项目的投资属于一次性投资，而投入资本回收周期又比较长。其次，风力发电机的发电输出功率要受到当地风力发电场的风速分布影响，风能资源也成为影响风电成本的主要冈素之一。在技术上可知，风机能够有效利用的风速范围是 3-20米/秒，根据相关测算，发电总量每减少5％，用电价格则增加4．6％以上，因此只有风力发电机组年利用小时数超过2000小时的风电场才具有真正的开发价值，平均年利用小时数超过2500小时的风力发电场才具有良好的开发价值，平均年利用小时数在3000小时以上的风力发电站才可以称之为优秀风力发电场。但是，目前我国还未建立起一套完整的风能资源分布图，风电工程建设的选址、测风、征地等前期工作还需要投资商自己操作，这大大增加了风电项目的开发成本。道路成本，风力发电场往往都在交通不便、人烟稀少的偏远地方，首先投资方必须升级现有道路必要时候还要新修道路才能达到风电部件的运输、安装要求。电网成本，可建设风力发电场、风力资源丰富的地方往往处于比较偏远的地区，因此当地电网建设可能很不完善，风电场配备的输电线路需由投资商出资自己投建，这也增加了风电建设成本。经济成本，目前，国内火电发电成本大约是5500元/KW，而风力发电成本则高达8000-10000元/KW，相比于火电成本要高出45％-82％，这也是成为了阻碍我国风力发电技术快速产业化、商业化的重要冈素。融资成本，风力发电项目所需资金的70％需通过各种信贷手段来解决，贷款条件、还款期、利率、手续费等对风力发电项目建设成本影响也比较大。风机设备价格，据统计，风机设备价格约占风电项目总投入成本的70％以上。根据相关研究，同等质量的条件下，国产风力发电设备价格比进口风力发电设备低20％-30％，因此完全使用国产风机则可使风电建设成本下降15％以上。风力发电上网电价，目前，风力发电上网价格仍是制约风力发电产业快速发展、投资商发挥作用的重要薄弱环节。一个企业投资风力发电项目是否能够盈利，这主要取决于并网之后的电价，我国政府为促进风力发电产业持续、健康发展，规范风力发电价格的管理，在2009年7月，国家发改委公布了规范风电价格的相关规章制度，规定风力发电与标杆上网电价同定，这项规定为投资商提供了一个明确的投资预期，同时也有利于引导投资，限制劣质资源的开发，鼓励优质资源的开发，有利于降低成本，控制造价，保证风力发电项目开发的有序进行。风力发电项目造价越低、价格管理就越好，投资方的收益就越高，因此，激励风电企业不断降低运营成本以及投资成本，具有重要的经济效益和社会效益。

风力发电项目建设的造价控制

根据以上对影响我国风力发电成本的因素分析可知：影响风电项目建设成本的主要因素是电网成本、风机设备价格、道路成本、经济成本、融资成本等因素，而影响风电设备发电量的主要因素是风电上网价格、风能资源质量、风电场运行成本、维护成本等。因此，降低风电成本、控制风力发电项目建设造价可通过提高发电量、节约风力发电建设投资、节省建场投资等途径，具体可采取以下措施：（1）提高风电场的发电率，选用可靠性高、性能优良的风力发电机组，提高电力输出率，增加风电场和电网并网的可靠性，提高风电场运营、维修队伍的水平，保证风电机组的工作率，以提高风电场的发电效率。（2）由于风电机组设备费用、风电设备的施工安装费用、风电场并网设备费用以及风电场道路交通建设费用构成了风电场项目的主要建设成本，其中购买安装风电机组设备的费用约占总成本的70％，投资商可通过设备国产化进一步降低风电场项目的建设成本。(3)充分利用风能资源，根据风电场的风资源分布，合理地安排风力发电机布局，以便充分利用风能资源。相关研究表明，同样环境条件下， 6.5m/s的风电场的发电成本比7m/s的风电场的发电成本增加约14％，8m/s的风电场的发电成本要比7m/s的风电场要低近30％，另外发电风机应选用成熟维修体系和优秀质保的风力发电机，以便将来出现故障时，能减少维修风机的等待时间。

我国风电工程建设成本仍比较高，风力发电的商业化运行尚处于初始阶段，有关风力发电造价分析控制方面的研究还很成熟，仍然没有一套有效地对风电项目进行成本管理、造价控制的办法。建立一个科学、高效的造价分析控制研究体系，对风电项目的成本管理提供系统的、现代化的、全面的指导，从而使我国的风力发电行业得到快速健康的发展。

参考文献：

沈岐平.建设项目价值管理理论与实践[M].中国水利水电出版社,2008

吴义纯,丁明.电场可靠性评估[J].中国电力出版社.2004

陈钟,康宁.风力发电项目风险因素识别与分析[M].黑龙江电力出版社，2006

刘细平，于仲安，梁建伟.风力发电技术研究及发展[期刊论文],中国电力出版社，2007

第5篇：新能源发电技术论文范文

论文摘要： 本文针对现行跨专业选修课教学模式和考试方式所存在的问题，探讨了一系列的改革方案，如设立专题讲座、采用一页开卷式考试等，以努力提高高校的素质教育。

一直以来，由于面向的教学对象是没有经过该学科前期基础课程学习的学生，跨专业选修课在高校教学中一直是难以驾驭的课程类别。让学生掌握晦涩难懂的外专业知识，激发学生学习外专业知识的兴趣，提高学生的综合素质，跨专业选修课教学模式和考试方式的改革势在必行。下面笔者以我校的一门跨专业选修课《电力生产概论》的教学改革为例做一些探讨。

1.现行教学模式及考试方式

我校基于电力行业背景，办学形式有浓厚的电力特色。为了让我校各专业学生都了解电力生产知识，《电力生产概论》课程应运而生。该课程为全校选修课，所有非热能动力工程的学生都要选修这门课程，这样就存在两点问题：一是教学对象均为跨专业跨学科学生，没有该专业的理论背景，有些甚至没有工科背景；二是课堂容量较大，超过百人，课堂上难以做到面面俱到，控制较难。

现行的教学模式采用的是讲稿式的多媒体教学。在这种模式下课堂教学内容死板，专业性较强，学生感觉专业跨度大，有很多晦涩难懂的专业名词，学起来非常吃力，久而久之，不少学生对该课程提不起兴趣，单纯只为了赚学分，没有达到让学生了解先进的电力生产知识的教学目的，教学效果很差。

考试形式采取的是传统的闭卷考试形式，往往是面对课本知识和课堂教学内容命题，考试功能单一，基本上是终结性的评价，而不是教育进行中的诊断性的评价和水平发展性的评价，偏重理论化，在这种情况下就造成学生为了考试而考试，考前死记硬背，考试基本上是考记忆力，考试内容不合理，局限于教材。客观性试题比例大，而综合性考题、分析论述题少，制约、干扰、阻碍了学生分析综合能力的培养和创新精神的培养。

2.教学模式改革

2.1设立专题讲座形式。

电力生产概论体系设置比较系统。根据我国的主要发电形式，教学内容分为火力发电、水力发电、核电、新能源发电等几部分，其中新能源发电又包括风力发电、太阳能发电、生物质发电等。各章独立，自成系统，各部分内容均有很多前沿的技术，而且发展迅速，仅靠讲述书本知识已经不能适应科技的进步。因此设置专题讲座形式，使学生学习起来更系统，而且在讲座过程中，运用通俗易懂的语言，由浅入深，学生可以积极参与，对感兴趣的问题进行提问，了解最新的发电技术，做到课堂互动，真正达到该课程的教学目的。

2.2改进多媒体，教学内容更加多样化。

原有的多媒体是以文字为主的PPT，大多是从书本复制过来的讲稿。对于没有专业背景的外专业学生，显然有些内容是晦涩难懂的，学生面对干巴巴的文字也提不起兴趣。要让这些专业内容变得通俗易懂、生动活泼，这就需要在多媒体的形式上多下功夫，大量地采用图片、视频、CAI课件、Flas等，做到图、文、声、像并茂，激发学生的学习兴趣。

2.3分组讨论，合作学习。

改变传统单一的教师“教”的模式，把学生“学”生动地引入到课堂教学中去，改变一言堂教学。在每一个专题授课结束后，在课堂上教师布置与该专题的相关开放性课题，比如现代风力发电的诸多问题的研究，对班级学生进行分组，并要求各组成员课下去检索相关资料，确定议题，就此议题发表各自看法。在下一次课上，每组派代表将自己的研究内容简要报告，并进行讨论。

这种分组讨论合作学习的方式要想能够达到预期效果，在实践中必须强调合作学习的三意识：

（1）责任意识。让学生明确参加小组讨论是每个人的责任，在小组讨论中有敞开心扉、畅所欲言的意识。

（2）质疑意识。善用批判思维，巧用发散思维，大胆质疑，提出问题，并在合作的过程中有所争论、有所发现、有所创新。

（3）整体互补意识。在讨论中既理性地审视自己，又海涵他人的智慧。不要怕争论。许多真知灼见往往是在创造性氛围下的冲突中产生的，这样才能产生集体智慧高于个人智慧总和的效果。

3.考试方式改革

采用原有闭卷考试方式，学生考前突击复习，死记硬背，试题内容单一，偏重理论知识，最终导致成绩评定不能完全体现学生的真正学习水平。因此考试及成绩评定宜由以下两部分组成：

3.1撰写小论文或调查报告。

其题材可以由教师提供，也可以学生自选；可以是综述、述评，或做理论上的新阐释、方法上的改造、技术上的创新、操作上的变革等，也可以是对已有观点的新阐发或商榷等，但必须要以探索、创新、发展为其突出特征。在撰写完成后，还需安排答辩，以检验其写作的真实程度、下工夫程度，考查所获取的与论文相关信息的广度以及信息批判思维和信息创新思维的深度，作为评分的重要依据之一。

3.2一页开卷考试。

“一页开卷”既不是闭卷考试又不同于我们常见的普通开卷考试，它的实施方法是允许学生在考试之前的复习中准备一张纸，将自己认为的课程重点写在上面，考试时这张记录纸可以带入考场以备查阅，但不得在考生之中交换。这种考试方法是符合电力生产概论教学目标的，因为电力生产概论教学强调让学生学懂和应用电力生产知识，而不要求学生死记硬背，因此在考试目的上也就要求我们要考查学生运用知识解决实际问题的能力，而不是考查记忆能力。

“一页开卷”的考试方法有三个明显的优点：（1）可以在考试之前极大地调动学生认真复习、准备考试的积极性，因为考试的成绩与自己准备的充分程度相关，准备越全面，考试的总体效果就越好，同时也锻炼了学生的总结归纳能力。（2）有利于让学生避免死记硬背的学习方法，而更专注于对知识的理解和活学活用，从注重记忆的学习转向注重理解的学习。（3）有利于减轻学生不必要的学习负担，缓解学生考试前的心理紧张和焦虑状态。

4.结论

笔者通过跨专业选修课的教学实践，分析了原有教学中存在的问题，努力探讨跨专业选修课的教学模式与考试方式的改革方案，为培养出有创新能力、有合作精神、有解决实际问题能力的高素质学生，使我们的教育教学更趋科学化、合理化提供了建议。

参考文献：

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［2］罗军.跨专业选修课《家用电器》的教材电子化探索［J］.重庆教育学院学报，2002，15（3）.

［3］尚坚.浅谈跨学科、跨专业混合班《有机化学》教学［J］.高等理科教，1997，2.

第6篇：新能源发电技术论文范文

论文摘要：文章从我国电力工业供需状况入手，分析了我国电力行业的能源消费状况，着重比较了我国电力工业能源效率与世界先进水平的差距，并分析了原因。

节能是我国经济社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项紧迫的任务。中央已经明确提出，“十一五”期末单位国内生产总值能耗要比“十五”期末降低20%，将节能降耗目标与经济增长目标放在同等重要的位置上。电力行业既是能源供应的行业，也是能源消费的大户，在节能降耗工作中大有可为。

一、我国电力供需概况

我国的电力工业主要以火电和水电组成，其余为核电和风力发电等。2006年底发电装机容量达到6.22亿千瓦，同比增长20.3%。其中，火电设备容量为48405万千瓦，占全国发电设备总容量的77.82%，同比增长24.45%;水电设备容量为12857万千瓦，占全国发电设备总容量的20.67%，同比增长11.8%;核电设备容量为785万千瓦，占全国发电设备总容量的1.26%，同比增长14.76%。2006年12月4日华电邹县电厂7号100万千瓦超超临界机组正式投产发电，标志着全国发电装机容量突破6亿千瓦。

2006年全年基建新投产装机10117万千瓦，共投产单机60万千瓦及以上机组70台，总容量4341万千瓦，占当年投产总量的42.9%。截止到2005年底，我国风电设备容量还不到100万千瓦，但2006年新增风电设备装机容量就突破90万千瓦，年底风电装机容量达到187万千瓦，同比增长76.7%，是中国风电史上之最。

“十五”以来，我国经济逐步步入高速增长时期，经济结构“重型化”趋势更加突出，对电力的需求也就更加高涨，造成近几年全国发供电量始终保持高速增长的态势。全社会用电量已经从2000年的13466亿千瓦时增长到2006年的28248亿千瓦时，年均增长13.14％，高于“十五”期间增长率12.97％，更远高于“九五”时期的6.4％。

二、我国发电能源消费以煤炭为主

电力行业是资源、能源密集型产业。无论电源和电网，在建设和生产运营中都需要占用和消费大量资源，包括土地、水资源、环境容量以及煤炭、石油、燃气等各类能源。中国发电能源消费以煤炭为主，目前煤炭在火力发电能源构成中占95%以上。2005年全国发电用煤约11.56亿吨，占全国煤炭消费总量的52.8%,占全国一次能源消费量的比重基本维持在38%左右，占全国终端能源消费总量的比重基本维持在18%左右。2006年我国电煤供热机组和燃煤机组用煤占全国煤炭总量的52%,即煤炭产量的一半用于发电。

中国发电燃油消费量已由1980年的1600万吨下降到1995年的1000万吨左右，1995年-2002年期间，除1997年发电燃油量回升到1600万吨以外，其他年份均维持在1000万吨左右。“十五”后期，由于电力短缺，一些小型燃油机组投入运行，致使2004年发电燃油量回升到近1400万吨。

1980年中国发电燃气消费量仅21亿立方米，1990年增加到近97亿立方米，10年间年平均增长16%。2000年-2005年发电燃气量继续以年均23%的速度增长，2005年消费量为450亿立方米。

三、我国电力工业能源效率国际比较及原因分析

能源技术效率（又称能源系统效率）是指能源在开采、加工、转换、储运和利用过程中得到的有效能与实际输出能之间的比例。一般包括能源生产和中间环节效率及终端能源利用效率。

电力工业是完成一次能源向二次能源转换的主要工业部门，在占用的能源中，包括能源转换和自身消耗两个方面。在发电过程除燃料能源转换及设备效率之外，还需要消耗相应的供油、供水、供气、照明、维护检修等辅助生产用能。衡量电力行业能源效率和经济运行水平的主要指标是供电标准煤耗和输电线路损失率。改革开放以来，我国有关部门投入巨额资金对火电厂燃煤系统、控制系统等进行了大量适应现代化要求的改造，提高了机组技术水平，降低了供电煤耗，火电效率得到明显改善。全国火电机组平均供电煤耗从1980年的448克标准煤/千瓦时下降到2000年的392克标准煤/千瓦时，又下降到2006年的366克标准煤/千瓦时，同比降低4克/千瓦时，相当于年节约950万吨标准煤。火力发电线路损失率由1980年的8.93%下降到2005年的7.18%。2006年电网线路损失率比上年减少0.13个百分点，降为7.08%。

虽然我国电力行业节能工作成就明显，但由于中国火电技术装备水平相对落后，导致平均供电煤耗水平与世界先进水平相比存在较大差距。2005年中国平均供电煤耗370克标准煤/千瓦时，约比国际先进水平高出50克标准煤～60克标准煤/千瓦时。也就是说，按世界先进水平，目前我国一年发电多耗标准煤1.1亿吨。国内不同参数和容量的火力发电机组的平均发电煤耗也相差150克标准煤/千瓦时～220克标准煤/千瓦时。另外，煤耗下降的速度也很慢，原计划1990年-2000年10年间平均煤耗下降50克标准煤/千瓦时，但实际只下降了35克标准煤/千瓦时。输电线损率比国际先进电力公司高2.0～2.5个百分点，相当于一年多损耗电量350亿千瓦时，大体相当于我国中部地区一个省一年的用电量。

初步分析造成上述情况的主要原因是：

1.结构不合理。目前燃煤机组发电量占全国总发电量的80%以上，燃煤发电比例在世界上最高，使得整体能效偏低。发电量中水电等可再生能源比重较低，而且近年来总量增加，比重下降，2006年为14.7%,比1983年的24.6%降低9.9个百分点。供热机组的容量比例与世界先进水平相比仍然比较低，2004年我国60000千瓦及以上火电机组中，供热机组装机总量为4823.36万千瓦，占火电机组总容量的14.6%,比重远低于供热系统先进国家。

2.大机组的比重过小。我国电力发展的增量部分基本达到世界先进水平，但总体上讲大机组的比重偏小。2005年全国6000千瓦级以上的火电机组6963台，总容量为42373万千瓦，平均机组容量为6.09万千瓦，30万千瓦及以上机组占总容量47%。发电设备技术参数相对落后，超临界机组只占火电总装机容量的4.1%,而美国、日本、俄罗斯已占50%以上。全国火电机组中，亚临界及以上参数机组占36.8%,高压、超高压参数机组占40.4%,中、低压参数机组占14.1%。燃气-蒸汽联合循环机组的比例过低，仅占火电总装机容量的2.3%,整体煤气化联合循环（IGCC）、大型循环流化床（CFBC）等洁净煤技术仍在发展过程中，新能源、可再生能源发电技术及设备水平尚需进一步发展和提高。

3.电网的网架结构比较薄弱。长距离的输电线路不足，变电站的站点布局不合理，受端网不完善。配电网供电距离长，主干线导线截面细，高损耗变压器在部分地区仍占有相当大的比例。部分电网的无功补偿设备的容量和调节能力不足，用户端无功补偿欠缺，功率因数降低，供电能力和电压质量受到影响，线路损耗加大。目前，线损考核受电量是终端用户的抄见电量，如考虑工业大用户和趸售供电区域的情况，到用电设备的实际损耗率会更大一些。

4.电力需求侧管理，还有巨大的潜力。当前侧重于对用电需求进行削峰填谷，应对电力紧缺局面，要不断提高电能利用率，提高终端用电效率的作用尚待进一步研究和发展。

四、政策建议

1.优化电源结构。加大关停小火电力度，确保“上大压小”任务的完成；大力发展水电，适度发展风电；积极发展核电，使其成为能源重要组成，力争到2020年，我国核电装机容量达到4000万千瓦，占总发电量的3.33%。

2.依靠科学技术进步，走出一条具有中国特色的先进煤炭开发与利用的道路。把发展超临界、超超临界等大容量、高效、低污染煤炭直接燃烧发电技术放在优先位置，以满足电力快速增长的需求。

3.加快电网改造，优化电网运行管理，特别是完善配电网，进一步降低输变电损耗。

4.强化需求侧管理，引导用电大户使用节能产品，提高电能使用效率，促进产业结构优化升级调整。

5.提高电力在能源总消费中的比例，提高二次能源利用效率。

6.积极利用西电，减轻东部环保压力，促进东西部能源与经济协调发展。

参考文献：

1.徐华清等.中国能源环境发展报告.中国环境科学出版社，2006

第7篇：新能源发电技术论文范文

关键词：光伏发电，并网控制，策略

1、研究意义

近几十年来，世界经济经历了跨跃式的发展，经济的发展离不开能源的支撑，世界能源的消耗量不断增长，地球上有限的能源储藏量和人类社会经济不断发展的矛盾越来越受到世界各国政府的关注。1990年到2010年，全世界的生产总值年平均增长3%左右。据统计，在过去的这30多年里，全球一次能源的消费量每年平均增长1.8%左右。按照现在经济发展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右将会枯竭。按国内专家计算，中国现有的石油资源只够开采约15年，天然气约40年，煤炭约80年。按照现在经济发展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右将会枯竭。

伴随着石油、煤炭等一次能源的大量消耗，全球的环境问题日趋恶化。以煤炭为主要燃料的火电，造成了严重的粉尘污染，大型火电厂排放的燃煤污染物可以污染方圆几百公里的范围，在北京、上海出现的沙尘暴中都含有大量的煤炭污染物；另外火电的耗水量接近我国工业耗水量的一半，严重污染了水资源，其排放的二氧化硫污染物是形成酸雨的主要物质之一。石油、天然气等其他一次能源的大量使用造成了严重的空气污染，燃烧产生的二氧化碳直接造成全球的温室效应。但是由于电力需求的增加，近年来我国的火力发电量还在逐年提高。人类社会经济的可持续发展需要稳定持续、清洁环保的能源，然而目前主要使用的化石能源的储藏量并不能支撑人类社会长期稳定的发展。与传统的化石能源相对，水电、风能、太阳能，以及生物质能这些可再生的清洁能源应该成为未来支撑人类社会和全球发展的主要能源。我国的能源目前80%依靠煤炭，而全世界的平均水平不到30%。随着能源需求的快速增长，地下的煤矿被过度的开采，地下和地表的水资源遭到污染和破坏，尤其在我国的西北地区，生态环境遭到严重破坏，土地沙漠化和空气污染问题愈发严重，为了解决这个问题，我国应积极发展低碳经济，优化我国的能源结构，走经济社会可持续发展道路。

据目前权威数据显示，每天达到地面的太阳辐射能约为2.5亿桶石油，而且太阳能是一种绿色无污染能源，基本上不会造成任何环境问题。因此，自上世纪70年代开始，各国都将开发利用太阳能视为一个重大电力项目，作为本国能源可持续发展的一个重大举措。当前，对太阳能的利用主要有太阳能光化利用、太阳能发电利用、太阳能动力利用等，其中太阳能光伏发电被看作是最具潜力的一种。进入21世纪，光伏发电发展迅猛，尤其是近几年，由于光伏技术的迅猛发展，太阳能电池及配套组件年增长率达到惊人的33%。太阳能光伏发电进入了一个发展期，为了激励光伏发电市场，一些发达国家制定了符合本国国情的措施；其中在众多国家中德国提出的“上网电价政策”及“10万屋顶计划”，在太阳能利用率和装机容量方面多处于领先地位，为世界各国多方位的发展光伏发电系统提供了样例，大大的促进了光伏发电系统的应用。

2、光伏发电研究现状

在过去的40多年里，光伏发电产业从无到有，从小变大，随着光伏发电规模的不断扩大，光伏发电技术的不断发展，光伏发电已成为现在世界电力工业的不可或缺的重要组成部分，在最近的10年里光伏产业实现了跨越式的发展，表1展示了近10年的全球光伏装机容量的增长趋势。并且这种强劲的发展势头将继续保持下去。欧洲光伏发电产业协会（EPIA）日前的数据显示，截至2012年底，全球光伏发电累积装机容量达到10.2万MW，比上一年增加44%。在截至2012年底的全球累积装机容量中，欧洲占7成，德国（31%）和意大利（16%）加在一起占全球的接近一半，其次是中国（8%）、美国（7%）和日本（7%）。

截止 2012 年底，全年在全世界范围内的光伏发电系统安装容量已达到大约30GW，其中之前占据全球六成光伏市场的德意两国在今年增长缓慢，只占据了40%左右，其中德国占26%，意大利占10%；中国的市场份额仅次于德国，占据16%；美国排在第三位，占据13%，但是美国的实际装机容量低于预期，日本占据全球市场的7%；东欧和印度市场增长较快，高于预期。

目前，我国的光伏发电技术发展迅速，但是与世界先进水平相比，在技术层面还是落后于世界先进水平的，主要因为我国的太阳能发电研究起步较晚。随着我国与光伏产业水平先进的发达国家（德国、日本等）之间光伏项目合作的深入和国家对光伏产业的扶持补贴制度，有力的刺激了我国的光伏产业的发展。在“十一五”期间，兆瓦级别光伏并网发电电厂的成功试点给国内大容量光伏并网电厂的研究和建设开辟了道路。除了财政补贴和技术支持，国家出台的支持新能源产业发展的相关法律和通知，如《可再生能源法》、《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、《太阳能光电建设应用财政补助资金管理办法暂行办法》和《关于实施金太阳示范工程的通知》、《可再生能源发展“十二五”规划》、《太阳能光伏产业发展“十二五”规划》和《太阳能发电“十二五”规划》都为我国的光伏产业的发展提供了有力的保障和支持。预计在未来的10年内光伏发电的电价将会进一步降低。目前，我国已经有大量的成规模的光伏发电工程建设完成并投入运行。2012年10月，国家电网公司《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》，在提高分布式光伏发电项目并网服务效率、免收相关费用等方面做出15条承诺，各级电网企业认真履行各项承诺，确保并网服务工作实施有序、服务畅通[10]。这为小型光伏电站的并网敞开了大门。在2012年全国的并网太阳能装机容量为3.28GW，同比增长47.8%，发电量3500GW时，比上年增长4.1倍，在过去的2013年里也建成了大约3GW的光伏并网装机容量，基本实现了年底全国累计装机容量达到6GW的目标。根据我国国家能源局公布了《2014年上半年光伏发电简况》（以下简称《简况》）。《简况》显示，2014年上半年，我国新增光伏发电并网容量3.30GW，比去年同期增长约100%。其中，新增光伏电站并网容量2.30GW，新增分布式光伏并网容量1GW。

3、光伏发电并网控制策略的研究

要实现并网，不仅要使逆变器侧的输出电流在频率和相位上与电网电压保持同步，并能够很好地跟踪电网电压参数变化，且电流总畸变率 THD 要很小，这样可将对电网谐波的影响降到最低，而且还要使逆变器侧输出有功功率达到最大值，即功率因数接近 1。因此，控制并网逆变器是光伏并网发电控制系统的关键所在，选用何种逆变器控制策略也会影响整个系统的效率。

由于光伏发电系统的输出不具有同步发电机那样的外特性曲线，为了使光伏并网逆变器输出设定要求的电压、频率、相位的电能，需要对光伏并网逆变系统进行相关的控制，一般是对光伏并网逆变器的输出电流进行控制。并网逆变器的电流控制方法其实就是从采用来的电网电压中分析有无变化和何种变化，然后输出反映了该变化的指令信号，使得逆变器的输出电流实现对电网电压的跟踪。逆变器依据控制对象的不同，可以将逆变器分为电流源型与电压源型两类。直接电流控制与间接电流控制是两种常用的逆变器控制策略。间接电流控制无需电流反馈，控制算法相对比较简单，但是间接电流控制对系统参数敏感，电流动态响应慢。而直接电流控制需要电流反馈，且电流的响应速度快，输出电流的质量较好，适合进行精密控制。本文中对常用的瞬时值滞环比较控制、定时比较控制、三角波比较控制、滑模变结构控制、无差拍控制等是较常用的电流控制方式进行了分析比较，重点分析PI控制和重复控制，PI控制的参数较少，简单可靠，易于实现，减小系统的稳态误差，但是并不能完全消除稳态误差，PI控制的抗干扰能力也较差。重复控制则可以实现对参考信号进行无差跟踪，实时控制效果较差。

近年来，随着数字控制技术的快速发展，已渐渐取代了模拟控制技术。数字化 PWM 控制算法因其算法简单、控制效果好、硬件调试电路比较简单，这样使得硬件成本下降不少，因而得到了不断发展，应用前景广阔。为了使并网逆变器侧输出单位功率因数且无谐波的正弦电流，世界各国的研究人员经过不断的摸索与实验，提出了多种有效的数字控制方案。针对并网电流控制，仅仅采用常见的控制策略有重复控制、滞环控制、无差拍控制、PI 控制等实现单位功率因数运行是不够的，我们应当根据不同情况下的不同控制目标，来采取多种控制策略的转换来实现。

为了改善逆变器输出波形，针对以上的一系列并网控制策略，国内外的专家学者进行了一些改进。文献（1）提到，将扰动观测器加入无差拍控制中去，通过观测器发出扰动可以实时观测负载电流，增强了负载适应性。滑膜变结构控制是一种非线性控制方法，鲁棒性较强，因为具有固有的开关特性非常适合应用到逆变器的控制中去。文献（2）利用重复控制技术对逆变器输出波形进行谐波抑制。重复控制技术的特点是输出特性相对稳定，谐波含量较少，系统稳定性强，但是对误差的跟踪性能较差，会延迟一定时间。文献（3）等人在控制系统中加入PID控制方法，可以对开关周期进行追踪通过较为精密的参数设置可以是系统获得良好的性能，弥补波形输出质量不高这一缺点。彭传彪等人提出滞环电流控制是一种优越的非线性控制，控制简单，易于实现，但是因为环宽的局限性导致开关频率不稳定，谐波种类较多。针对这一问题提出了自适应滞环电流控制策略，采用基于滞环电流控制的的复合控制策略，通过改变环宽来实现开关频率的固定，减少输出波形的畸变率，抑制谐波。文献（4）引入频率反馈环节，考虑开关频率的周期性变化，通过PI控制器调整滞环控制器的环宽值，使用模糊推理在线整定比例参数，提高了系统的动态特性。文献（5）通过对比传统正弦脉宽调制技术的优缺点和应用方法，在此基础上提出一种改进方法―反相载波交点式采样法，该方法的调制效果接近自然采样法而优于不对称规则采样法，因此利用该调制方法产生的SPWM波更接近正弦波，控制点时刻的计算只需求解简单的直线交点方程，控制算法简单，节省了微处理器的储存空间，易于在DSP系统中实现。

针对光伏系统直流注入的研究，文献（6）提出采用半桥拓扑逆变器的方法来抑制直流分量流入电网。文献（7）提出一种基于直流分量检测及校正方法，采用高精度检测电路和检测元件来实现较为理想的直流抑制效果，但是，这样成本较高。文献（8）同时提出在逆变器输出侧串联隔直流电容器的方法，为了避免基波的压降过大，要采用较大的电容，但在实际应用中理想电容并不存在，并且电容元件对电路的影响很大，一旦损毁，就会引发断路，会导致过电压的现象。文献（9）将虚拟电容的思想引入直流抑制中，通过改变控制方法来代替隔直电容，使并网逆变器的输出中不含直流分量，但是光伏并网系统的LCL滤波电路工作时，采用电容隔直的方法可能失效。文献（10）提出了一种基于PR与PI联合控制的直流抑制技术，利用PR控制器的无静差跟踪交流参考量、PI控制的无静差跟踪直流参考量的特性，这种方法无需增加硬件电路，且只占用很少的控制芯片资源。

4、总结

全球经济在过去的几十年里突飞猛进的发展，伴随着生活水平的节节攀升，人类对传统化石能源的依赖也越来越强，但是传统的化石能源总会枯竭，世界各国在能源上的争夺愈发激烈，加上传统化石能源的大量使用对环境的破坏又大大影响了人们的日常生活质量。因此，世界各国都将目光转向了绿色清洁的可再生能源，太阳能发电就是众多可再生能源利用方式中一种，日益成为各国在新能源利用方面的研究热点。而光伏并网发电是大规模利用太阳能资源的必由之路，光伏发电在能源结构中扮演着越来越重要的角色，加强对并网控制策略的研究也至关重要。

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第8篇：新能源发电技术论文范文

关键词 异步风力发电机 软并网 加速度 晶闸管

中图分类号：TM614 文献标识码：A

0引言

由于风能具有蕴藏量巨大、分布广泛、清洁无污染和可再生，成本低、占地面积小、建设周期短等优点，使得风力发电从诸多新能源发电技术中脱颖而出。风力发电机组是高度时变的、非线性的复杂系统，其电气控制系统的有效性和可靠性是风电机组安全运行的关键。并网技术是风力发电技术中很重要的一部分，它关系到电网接入的电能质量及风机运行稳定性。因此研究风电并网技术有着极其重要的经济意义和重大民生意义。

本文以结构简单、性价比高、成本低且广泛使用的定桨距失速型风力发电机组中异步发电机为研究对象，对其并网相关技术进行研究。

1异步风力发电机并网方式

异步风力发电机投入运行时，靠滑差来调整负荷，机组的调速精度要求不高，不需要同步设备和整步操作，只要转速接近同步速时就可并网，控制简单，且并网后不会产生振荡和失步，运行稳定，要求不高。但异步发电机直接并入电网时，其冲击电流会达到其额定电流的6～7倍，甚至10倍以上，该冲击电流会对电网、风机以及发电机本身造成严重的冲击，甚至会影响其他联网机组的正常运行。因此，应对发电机并网时的电流加以限制。

目前，异步风力发电机并网的主要方法有直接并网法、准同期并网法、降压并网法和软并网法。

直接并网法是在发电机转速接近同步转速时直接并网，这样并网对电网冲击大，有较大的瞬间冲击电流，电网电压下降严重。适用于电网容量大、风电机组容量较小的场合。

准同期并网法是在发电机转速接近同步转速时，先用电容产生励磁，使其建立额定电压，然后调节发电机的相位与电网同步后并入电网运行。其优点是并网冲击电流较小，电网电压下降幅度小；缺点是并网所需的整步同期设备增加了机组的造价，且从整步到准同步并网所需的时间长。适用于电网容量比风电机组大不了几倍的场合。

降压并网是在发电机和电网之间串电抗器，以减少合闸瞬间冲击电流的幅值与电网电压的下降幅度，待达到稳态时将电抗器切除。这种并网方式要增加大功率的电阻或电抗器组件，其投资随机组容量的增大而增大，经济性差。适用于小容量风力发电机组的并网。

软并网法则采用双向晶闸管的软切入法，得到一个平稳的过渡过程而不会出现冲击电流，可使并网电流控制在一定范围内，大幅降低并网时的冲击电流，增加风机的使用寿命和可靠性。目前，大型异步风力发电机都采用这种并网方法。

2失速型风力发电机的软并网系统的工作原理

异步风力发电机组软并网控制系统的主电路由三对反并联或双向晶闸管及其保护电路组成，在软并网过渡过程中，每一时刻，有两个晶闸管同时导通，构成一个回路。

步电机利用双向晶闸管进行软并网的过程如下：当异步风力发电机起动或转速接近同步转速时，与电网相连的每一相双向晶闸管的控制角在180坝？爸渲鸾ネ酱蚩幻肯辔薮サ憧氐乃蚓д⒐艿牡纪角也捅樱坝？80爸渲鸾ネ皆龃蟆4耸弊远⑼厣形炊鳎⒌缁ü蚓д⒐芷轿鹊亟氲缤？

当异步发电机转速小于同步转速时，异步发电机作为电动机运行，随着转速的升高，其转差率逐渐趋于零。当转差率为零时，双向晶闸管已全部导通，这时自动并网开关动作，常开触点闭合，短接已全部开通的双向晶闸管。发电机输出功率后，双向晶闸管的触发脉冲自动关闭，发电机输出电流不再经双向晶闸管而是通过已闭合的自动开关触点流向电网。通过控制晶闸管的导通角，来限制异步发电机并网以及大小电机切换时的瞬间冲击电流，得到一个比较平滑的并网过程。

3仿真与实验分析

本次对本文所提出的软并网系统在额定功率为1.1MW风力发电机上做了软并网实验，实验对象为GCN1000型定桨风力发电机。风力发电机组的切入风速为4.8 m/s，切出风速20m/s，额定风速15 m/s；风机叶片数为2，风场空气密度 1.059Kg/m3。

发电机等效电路如图1所示。其具体参数为：机端额定电压VN 为0.69kV，额定容量SN 为1100MVA，额定功率PN 为1000MW，定子电阻R1为6.757 m ，定子电抗X1为80.926 m ，转子电阻R2为51.531 m ，转子电抗X2为147.95 m ，励磁并联支路电阻Rm为208.80 ，励磁并联支路电抗Xm为5.041 ，发电机转子转动惯量为45.8kgm2，发电机转子惯性时间常数为1.2s，发电机转子额定转速为1560rpm。

软并网过程是一个强非线性过渡过程，只有采用基于状态量反馈来实施闭环控制。传统软闭环软并网即限流式软并网，主要以电机的定子电流作为晶闸管触发角变化的根本依据，通过采样电机定子电流，并与电流限定值进行比较，得出相应的电流偏差值，经过数字PI调节算法，计算出所需要的晶闸管触发角的调整量。它存在潜在的缺点是：由于导通角最少需要10ms的时间才能改变一次，如果导通角已给出，则在接下来的10ms中电流是不可控的，所以当参数调校不好的时候，可能出现电流忽大忽小的状态，引起震荡不稳定。

本次研究改为采集发电机的转速脉冲，通过快速检测及运算，得出机组运行加速度，根据加速度的微分特性，达到预测控制的目的，从而实现晶闸管触发角的精确控制。将导通角从72度阶跃变化到180度并持续20ms，断开并网接触器，间隔1秒后合上并网接触器，投入导通角并保持3秒后实验结束。记录数据如表1所示。

通过实验数据可以看出，通过采集发电机的转速脉冲，然后检测、运算得出机组运行加速度来控制晶闸管触发角的这种方法可以很好地达到控制目的，改善了电流忽大忽小，震荡不稳定的状态。

当发电机的转速达到l320 r/min时由PLC（上位机）发出并网指令。整个并网过程中定子电流波形如图2所示，从实验波形可以看出，采用基于加速度控制的晶闸管软并网系统基本可以抑制过大的冲击电流，而且在整个并网过程中，没有出现电流电流忽大忽小，震荡不稳定的状态。

4结语

本文对定桨失速型风力发电机组软并网相关技术进行了研究，本次研究通过采集发电机的转速脉冲，经过运算，得出机组运行加速度，根据加速度的微分特性，达到预测控制的目的，从而实现晶闸管触发角的精确控制。仿真和实验结果表明，这种方法可以实现失速型异步风力发电机组的平稳并网，其启动电流也完全可以满足异步风力发电机组的并网要求。

（指导老师：吴红霞）

基金项目：此成果为省级大学生创新创业项目（项目编号：201511798001）。

参考文献

[1] 李文朝.并网型风电机组软并网控制系统研究[D].河海大学硕士学位论文，2006.

[2] 王承凯，许洪华，赵斌.基于SIMULINK的失速型风电机组软并网控制系统的仿真分析[J].太阳能学报，2004，Vol.25，NO.5：599-605.

[3] 张雷，谷海涛，鄂春良，李海冬.失速型风力发电机组软并网技术研究[J].电力自动化设备，2009，Vol.29，NO.5：35-37.

[4] 尹健.并网型风力发电机组的软并网控制系统研究[D].华北电力大学硕士学位论文，2010.

第9篇：新能源发电技术论文范文

关键词：光伏产业;多晶硅;太阳能电池;产业结构

随着社会的发展，人类对于能源的需求量越来越大。然而，化石能源资源的枯竭以及其开采、使用对环境污染的压力增大，使人们不得不寻找和开发新的绿色能源，太阳能是可供选择的绿色能源之一。以太阳能为基础的光伏产业是我国中央政府确定的战略性新兴产业。自2006年1月1日起实施了《中华人民共和国可再生能源法》后，又相继出台了一系列的政策法规近百条，2013年国内光伏电池产能为42GW，产量达到25.1GW，与2012年相比，增长率约为20%，产量约占全球总产量的62%，位居全球首位。光伏产业的发展受到政府前所未有的重视，一系列帮助光伏产业实现“量变向质变”转化的政策频出，使我国光伏产业政策体系初步形成。[1]

一、我国光伏产业发展现状

（1）多晶硅产量逐年增长。多晶硅是生产光伏电池的原料，在生产硅基太阳能电池的过程中，需要使用大量的多晶硅。据中华人民共和国工业和信息化部统计，2014年上半年，我国多晶硅产量6.2万吨，同比增长100%，在产多晶硅企业由去年初的7家增至16家。图1为我国（大陆地区）近五年多晶硅年产量情况。

图1 我国（大陆地区）多晶硅年产量的变化趋势

从图1可知，从2009年至2010年我国多晶硅的产量增幅为137.7%，2010年至2011年多晶硅产量增幅为81.6%，由于多晶硅产能增幅过快，导致国内多晶硅产能的过剩，加上国际多晶硅生产企业对华倾销，造成了2011年下半年以来我国多晶硅市场价格一路下滑，整个行业陷入困顿。截至2012年年底，我国多晶硅生产企业已由原来的近50家锐减至7家，产量也由2011年的79000t减至60400t。2014年，随着全球光伏装机市场的繁荣和我国商务部公布对太阳能级多晶硅反倾销调查的最终裁定，多晶硅的生产迎来了一波扩产和开工潮，其年产量由2012年的60400t增至84000t。总体来说，近年来我国多晶硅发展势头强劲且良好。

（2）太阳能电池产量居全球首位。虽然，我国太阳能电池制造业的发展时间不是很长，但发展速度非常快。至2006年，无锡尚德、江西赛维LDK等一批光伏企业在海外上市并取得巨大成功，促使国内太阳能电池制造业规模迅速壮大。从业企业从最初的十几家发展为几百家，太阳能电池产量也呈逐年增长发展态势。截至2013年底，中国大陆太阳能电池组件以25.1GW的产量位居全球第一，产量约占全球总产量的63%。

（3）光伏装机容量迅猛上升。近年来，我国出台了《可再生能源发展“十二五”规划》《太阳能发电发展“十二五”规划》等一系列政策，受国家政策引导和带动，我国光伏产业迅猛发展，自2009年至2011年，我国光伏装机容量增幅非常快，然而2012年受光伏组件、逆变器、EPC总包价格单边下跌，且政策导向不明朗。2012年我国光伏年新增装机容量为1.19GW，大幅度低于2012年初的预期的5～7GW。[2]2013年，在国务院《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》及一系列配套政策支持下，光伏发电快速发展。截至2013年底，全国累计并网运行光伏发电装机容量19.42GW。其中，新增光伏发电装机容量12.92GW。

（4）光伏产业结构。光伏产业的产业链包括多晶硅生产、光伏电池制造等环节。其中多晶硅生产技术密集度最高在产业链中处于高端，市场需求旺盛。全球太阳能光伏电池90%以上以单晶硅或者多晶硅为原材料生产。近年来，我国部分企业已基本掌握了多晶硅材料的生产工艺，已满足我国约50%光伏产品生产需要，具体情况见表1。

表1 近5年中国多晶硅生产情况

项目 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年

国内多晶硅需求量/t 45000 85000 130000 136406 157000

国内多晶硅产量/t 18300 43500 79000 60400 84000

国产多晶硅占国内年度需求量百分比/% 40.7 51.2 60.8 44.3 53.5

（注：数据来源自中华人民共和国工业和信息化部电子信息司）

但是，我国目前多晶硅的生产总体上工艺技术更新滞后，不仅产品品质与国外相比有较大差距，而且生产成本较高，污染与浪费也较为严重，在国际市场基本不具备竞争力。

在光伏产业链中，太阳能电池制造是其最重要的生产环节。目前，我国太阳能电池产量全球第一，但是国内应用少，大部分产品用于出口。随着电力体制改革，补贴路径的变化，光伏产业发展的外部环境逐步改善，[3]而国内光伏装机市场逐步兴起，光伏电池组件的国内销售量也在上升，“两头在外”的局面正得以改变。[4]今年上半年，我国光伏电池组件产量达15.5GW，同比增长34.8%，占全球总产量比例超过60%。[5]因此，从产业链角度看，能够对国际市场供应形成较大冲击的是处于中游的国内光伏电池及组件企业，该环节也首当其冲成为此番美欧“双反”的直接对象，进而加深了全产业链的发展困境。

二、目前我国光伏产业发展中存在的问题

（1）国际市场发展阻碍重重。目前，我国光伏产业总体对外依存度仍较高，特别是太阳能电池销售。然而，一方面在金融危机和欧洲债务危机加深的特定宏观背景下，主要光伏应用市场（欧洲）的补贴下调导致全球光伏市场需求出现了萎缩[6];另一方面，欧美国家“贸易保护主义”纷纷抬头，至2009年以来，我国光伏企业经历了数次美国和欧盟的“双反”调查，无休止的贸易争端势必恶化我国光伏企业生存环境，阻碍我国光伏企业在国际市场中的发展。

（2）国内产业无序发展。光伏行业的高利润吸引使一些企业在近乎“疯狂”的状态下投资建厂扩能，随着产能的集中爆发，光伏市场“供过于求”的局面逐渐显现，“产能堆积”、“产能闲置”问题严重。例如，2011年光伏产业产能以100%的速度增长，而市场需求的增速只有50%，产能扩张的速度远快于市场需求的增速使得这一年光伏产品价格平均下跌近40%。[7]光伏产业作为国家战略性新兴产业，备受中央和地方政府的重视。近几年，各省市加速发展新能源等战略性新兴产业，再次刺激了产能迅速扩张。据媒体报道，目前，全国有300个城市发展光伏太阳能产业，100多个建设了光伏产业基地，各地区几乎都把光伏产业列为优先扶持发展的新兴产业。[8]

（3）融资渠道不畅通。光伏产业属于资本密集型产业，融资渠道的通畅与否，直接关乎行业命运。我国光伏上市企业有22家，海外上市的有10家，其中有8家上市公司的市值已经达到了200亿美元。多数光伏企业选择到海外上市多是由于国内金融市场不够发达，相应的融资机制匮乏。投资光伏产业和相关项目的投资回收期长，要获得融资必须以光伏系统安装之后的发电量所带来的收入作为条件，属（下转第页）（上接第页）于项目融资。但是，这种融资方式在目前所能提供的资金非常有限。[9]

（4）光伏发电并网存在瓶颈。与传统发电形式相比，光伏发电的优势在于，功率选择灵活，维护相对简单，拆卸方便，其作为分布式并网的电源在电力系统中得到了广泛的应用。[10]20世纪80年代开始，光伏发电开始迅速发展。[11]目前我国正大力推广分布式光伏发电项目，光伏发电系统有效而合理的并网是电力系统中需要解决的重大问题之一。解除了光伏发电并网存在的瓶颈，才能促使光伏发电系统的应用越来越广泛。

三、我国光伏产业发展对策

（1）建立健全世界贸易争端解决机制。针对我国光伏企业在国外所遭遇的“双反”威胁，我国光伏行业应建立一个贸易争端解决机制平台，共同应对来自国际社会的贸易争端威胁。强大的行业调研能力、迅捷的信息预警机制、灵活的应诉能力以及与外国同行间的沟通交流均是该平台应该具备的功能。另外，这个机制平台的建立过程中，相关行业协会、商会等非政府组织应发挥主导作用。

（2）规范产业规划，加强政府调控，助推实力企业提升产业结构。由于市场失灵的存在，政府必须依靠宏观调控手段减少资源调配过程中脱节的现象，优化资源配置，促使产业朝健康、有序的方向发展。受《光伏制造行业规范条件》实施影响，光伏行业无序发展态势有所减缓，部分落后产能酝酿或开始退出，产业调整趋势明显。部分企业兼并重组意愿日益强烈，上半年，我国前10家组件企业产量全行业占比近60%，前5家多晶硅企业占比超过80%，集中度持续提高。优化光伏产业发展结构，推动产业调整升级，达到资源优化配置的作用。[12]

（3）疏通融资渠道，创新融资手段。资金的充裕是保障光伏产业健康快速发展的基础，为了疏通融资渠道，国家出台了《关于鼓励和引导民间资本进一步扩大能源领域投资的实施意见》《关于支持分布式光伏发电金融服务的意见》等一些促进光伏产业融资的倾斜政策;倡导建立产业发展基金，开放社会资本进入行业，以解决“融资难”问题;规范光伏行业上市公司融资行为，适度支持战略性新兴产业上市;鼓励银行等金融机构与地方政府合作建立光伏项目融资服务平台，鼓励地方政府结合民生项目对光伏发电提供贷款贴息政策。

（4）鼓励太阳能发电设备应用，支持分布式发电并网。太阳能光伏发电系统的运行方式主要分为并网运行、离网运行和混合运行三类方式。[13]我国鼓励太阳能发电设备应用，支持分布式发电并网，最近能源局出台《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》，针对分布式发电并网发展难题提出诸多具体措施。例如，在建筑屋顶资源方面，对屋顶面积达到一定规模且适宜光伏发电应用的新建和改扩建建筑物，应要求同步安装光伏发电设施或预留安装条件。地方政府可将建筑光伏发电应用纳入节能减排考核及奖惩制度，消纳分布式光伏发电量的单位可按折算的节能量参与相关交易。在并网方面，要完善分布式光伏发电接网和并网运行服务。在市县（区）电网企业设立分布式光伏发电“一站式”并网服务窗口，明确办理并网手续的申请条件、工作流程、办理时限，并在电网企业相关网站公布。[14]

参考文献：

[1] 李文杰. 2013年我国光伏产业发展回顾[J].中国财政，2014，661（8）：67-68.

[2] 2012中国光伏装机1.19GW大幅低于预期[EB/OL]. 2013-01-16，.

[6] 王文祥，史言信.我国光伏产业困境的形成：路径、机理与政策反思[J].当代财经，2014，350（1）：87-96.

[7] 《内忧外患致朝阳产业步入困境_中国信息报》――透视中国光伏产业发展尴尬局面[EB/OL]. 2012-09-05，http：//.cn/jsdk/201209050021.shtml.

[8] 怎样看待光伏产业产能过剩？[EB/OL]. 2012-07-10，http：///energy/2012-07/10/c_123391828.htm.

[9] 袁艳平.战略性新兴产业链构建整合研究――以基于光伏产业的分析[D].西南财经大学，2012.

[10] 许振超.光伏发电并网面临的问题分析[J].动力与电气工程，2017

（7）：119.

[11] T.M.Razykov，C.S.Ferekides，D.Morel，E.Stefanakos，H.S.Ullal，H.M.Upadhyaya，Solar photovoltaic electricity：Current status and future prospects[J].Solar Energy，2011（85）：1580-1608.

[12] 工信部：下半年我国光伏产业有望跳跃式增长_产业经济_财经_中金在线[EB/OL]. 2014-08-20，http：///chanyejingji/

20140820/18732714.shtml.