新能源及其發電技術精選(九篇)
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第1篇：新能源及其發電技術范文
關鍵詞：電氣節能技術；新能源；發展應用
中途分類號：F407.6
1 電氣節能技術與措施
1.1 對變壓器設備進行節能技術的改進
在整個電網運行輸送系統中，變壓器是最重要的組成，將節能技術應用在變壓器設備的改進上，可以調節電壓，實現電能的安全輸送，降低電能的損耗，而對變壓器設備進行節能技術的改進，就是要使變壓器改進為低損耗的設備。不同的用戶對電力的需求不同，因此不同用戶的電力輸送的電壓也存在著較大的不同，采用變壓器調節電壓時，就會造成一定電能的損失，所以研究低損耗的變壓器，對節約電能具有重要作用，采用非晶合金鐵心構成的變壓器具有良好的節能環保作用，不僅可以降低電能的損耗，還可以降低成本的支出，具有良好的推廣使用價值。調整變壓器的參數可以有效的降低電能的消耗，實現節能目標，在電能輸送的過程中，我們要對電力負載進行調整，改變其運行的方式，降低電能在輸送過程中的損耗。變壓器在運行的過程中們需要加強對各個方面的管理，通過對變壓器進行調整，可以提高節能的效果，降低變壓器中的功率損失與消耗，提高電能的利用效率，從而實現節能環保的目標。
1.2 強化照明設計，節省能源
平時在人們的生活中，照明設備是人們不可或缺的一部分，照明設備不僅能夠為人們在黑暗的環境中提供光亮，也為城市的美化貢獻了一定的力量。然而在照明設備的大量應用中，也造成了大量的電能損耗，為了解決這一問題，對照明設備進行節能設計，減少照明能源的消耗便成為現階段節省能源的重要手段，在照明節能設計的基礎上，既能夠保證照明的質量與效果，同時也能夠減少能源的消耗。其一，合理選擇照明形式，在照明的同時要善于利用自然光，以此減少照明能源的消耗，其次，設計人員在進行設計的過程中，要將自然光源與照明光源進行結合，以此實現節能照明能源的目的。其二，結合不同的照明場所，設計不同的照明亮度，例如臥室光源的設計，可以選擇相對柔和的照明燈光，還可以利用熒光燈進行光源的平衡設計，針對比較高級的場所，便可以選擇三基色熒光燈，或是高顯色性鈉燈；其三，在照明的安裝方面，要合理選擇安裝位置，結合該場所實際的照明需求，設計節能開關，例如聲控開關，便可以實現照明節能的目的。
1.3 采用節能技術減少線路的電力損耗
發電站是通過輸電線路進行電路的輸送的，很多時候發電站與電力用戶的距離非常遠，在運輸的過程中就會造成線路的電能損耗，輸電線路越長，電力負載就越大，造成的電能耗損也就更大，降低線路的電阻值，可以提高電網系統的功率因數。在供電營業區域內，要結合區域經濟發展，做好規劃與布點方面的工作，如負荷密集地變電站電壓等級應選110kV及以上為宜，偏遠山區，負荷較輕的地方可采用35kV及以下變電站。線路規劃要堅持最短距離的原則，減少線路的長度距離，在選擇導線時，要注意規格的選擇，包括截面積等，選擇截面積較大的導線在某種程度上也能降低能源消耗。在進行輸電線路的架設時，要對整個區域進行綜合了解，選用最短路徑的方法降線路電能的損耗。
1.4 空調系統的節能設計
現如今空調系統的應用已經十分普遍，在建筑內部可以通過空調系統的應用，實現對溫度的調節，然而在應用空調系統的同時，會導致能源耗損。為此，空調系統的節能設計已經成為現階段相關人員研究的主要問題之一。冰蓄冷技術主要是通過電網低谷階段的風能，將冷量進行儲存，以此實現白天能量的釋放，達到節能的目的。冰蓄冷技術的應用，不僅實現了能源的節約，同時也大大節約了空調安裝的費用，減低空調制冷機的功率，減少電力負荷，進而實現空調系統的能源節約。
2 電力新能源的開發與發展應用
2.1 風能轉化為電能的應用
風能作為電力新能源具有良好的節能效果，對紓解現今能源緊張的現狀提供了積極的作用，利用風能轉化為電能，有效的提高了電能的利用率，現今可以有較多的新能源應用在電力能源的開發與使用中，風能的應用具有良好的節能效果。
2.2 太陽能光伏發電
現階段我們對于太陽能的應用已經比較普遍，太陽能作為新能源，其能源儲備量較大，并且已經被開發，所以在各方面的應用中十分普遍。在電力方面，太陽能光伏發電的應用，主要是利用了太陽能電池板、控制器以及蓄電池等元件共同構成了光伏發電系統，為此，這也是一個發電的控制系統。在其應用的過程中，主要是通過太陽能電池板以及蓄電池的連接，以此進行太陽能的儲存，再利用控制器以及逆變器對太陽能傳輸系統進行控制，實現對電網的管理，進而達到節能的目的?，F如今太陽能在人們的生活中十分普遍，例如熱水器等，其運行原理便是通過安裝的太陽能電池板將公共電網進行連接，進而構成光伏系統，不僅提高了能源的利用效率，同時也減少了能源的損耗。
2.3 地熱能源的開發
受社會發展的影響，人們的取暖設施愈發先進，尤其是地熱資源的應用，逐漸成為現階段家庭中取暖的主要設施。在我國，擁有豐富地熱資源的地區主要在云南以及一帶，經過相關的調查分析可知，現階段我國地熱田數量約為300左右，天然熱量能夠達到1.1×102J/年。由此可知，地熱資源的開發是現階段推動電力新能源發展的主要內容，在地熱資源的開發中，我國還存在比較大的發展空間。除此之外，開發地熱資源，不僅能夠推動我國電力行業的發展，對于農業的發展也具有一定的重要性。
結論
綜上所述，受我國經濟發展的影響，社會中對于電力的需求逐漸增大，然而隨著需求的不斷提升，電力能源也出現了緊缺的現象，為了解決這一問題，開發電力新能源，推行電力節能技術，是現階段促進電力行業發展的主要手段。文章針對電力新能源的開發，對電力節能技術的應用手段進行了闡述，通過文章中的分析，希望能夠在此基礎上全面提升電力新能源開發效率，實現電力能源節約，減少能源的消耗，進而推動我國電力行業的可持續發展。
參考文獻
第2篇：新能源及其發電技術范文
關鍵詞：新能源發電技術；教學內容；教學方法；實驗環節
作者簡介：馬海嘯（1980-），男，回族，江蘇南京人，南京郵電大學自動化學院，副教授。（江蘇 南京 210023）
基金項目：本文系南京郵電大學教改項目（項目編號：JG00512JX59）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）30-0106-02
能源危機與環境污染已成為制約人類社會進步和發展的兩大障礙。新能源發電技術因其環保、低碳等諸多優勢，能夠有效應對能源與環境問題，已日漸成為發電技術的主要發展方向。[1]于是為社會輸送掌握新能源相關技術的各種科技人才已成為當今高校的重要任務，不少高校近年來紛紛增設“新能源發電技術”課程，但對于該課程的教學內容和教學方式均處于摸索階段。
“新能源發電技術”是南京郵電大學電氣工程及其自動化和智能電網兩個專業的課程體系中一門重要的專業課。筆者根據四年的教學實踐，發現該課程具有“多”、“新”和“實”的特點。[2]“多”是指課程涵蓋內容多，涉及電氣、動力、材料、機械、控制等多個學科，因此概念多、推導多、計算多。“新”是指該課程是一門“新”的綜合性課程，一些單一傳統的教學方法并不能滿足課程的教學需求，所以需要用“新”的教學方法和手段來適應課程的教學需求。另外新能源利用的過程也是科技不斷探索的過程，因此教學內容也需要更新，不能一成不變?！皩崱笔侵刚n程與工程實踐密切相關，所學內容大多是實實在在的工程裝置，授課時不能只談原理不談應用，理論和實踐必須做到高度的統一，才能增強學生的學習熱情。這三個特點對學生學習、教師教學和學校的實驗設備都提出了較高的要求，因此摸索出一種適合該課程的教學模式勢在必行。[3-5]
針對上述問題，本文對“新能源發電技術”課程的教學做了較為系統的研究，主要針對教學內容、教學方法、實驗設計等方面進行了革新與優化，其目的在于提高選修課教學質量、促進學生綜合能力的發展。
一、遴選教學內容
“新能源發電技術”課程內容涉及新能源基礎知識、太陽能發電、風能發電、生物質能發電、氫能發電、天然氣、燃氣發電、小水力發電、地熱能發電和海洋能發電等內容，充分體現了“多”的特點。但本校授課學時僅為48學時，內容多課時少，形成了一組矛盾。那么如果想充分利用有限的時間，使學生有效掌握有用的重要的知識，就必須對教學內容進行遴選。
教學內容的選擇應該結合我國新能源產業的實際發展情況。未來我國新能源發電的發展思路是：
第一，積極有序發展風電。風電開發要實現大中小、分散與集中、陸地與海上開發相結合的原則。
第二，促進發展太陽能光伏發電，示范推進太陽能熱發電。光伏發電按照“大規模集中開發、中高壓輸送”與“分散開發、低電壓就地消納”并舉的思路發展。在內蒙古、甘肅、青海、新疆、等地選擇荒漠、戈壁、荒灘等空閑土地，建設太陽能熱發電示范項目。
第三，因地制宜發展生物質能發電。有序發展農林生物質直燃發電，合理發展垃圾發電，積極發展生物質燃氣發電。
第四，試點研究地熱能和海洋能發電。
第五，加快電網骨干網架建設，合理布局建設調峰電源，研究應用儲能技術，提高系統對新能源的消納能力。[6]
可以看到以上5條中，第3條生物質能的利用方式主要是燃燒的方式發電，這與火力發電類似，技術較為成熟。第4條地熱能和海洋能發電受地理條件的約束，發展相對緩慢。第5條主要是針對電網的改造，嚴格意義上講跟新能源發電的核心內容聯系不夠緊密。因此風力發電和太陽能發電就顯然成為新能源發電方式的代表，況且風力發電和太陽發電目前占據新能源發電總裝機容量的91.5%，市場份額較大。[6]于是應將風力發電和太陽能發電作為主要的先進發電形式進行主講，其他發電形式用較少的課時泛講。具體課時安排如下：新能源基礎知識2學時，風力發電18學時，太陽能發電18學時，生物質能發電、氫能發電、天然氣/燃氣發電、小水力發電、地熱能發電和海洋能發電共10學時。其中風力發電中重點講風力發電機組及其工作原理、風力發電機組的控制策略、風力發電機組的并網運行和功率補償，泛講風的特性、葉片空氣動力原理和風力發電經濟技術性評價；太陽能發電重點講太陽能電池及光伏發電原理、最大功率點跟蹤控制技術、蓄電池充電技術和光伏并網逆變器原理與控制策略，泛講太陽輻射特性、太陽能轉換與應用、光伏發電制約因素與經濟技術評價。
二、優化教學方法和手段
為了適應“新能源發電技術”課程“新”的特點，教學中需要積極探索，發掘與課程特點相匹配的“新”的教學方法。注重知識性和趣味性相結合；注意理論與實際相結合；強調知識的系統性、完整性；重視研究興趣的激發、最新科研動態的傳遞及科研方法的引導。
1.列舉事實，激發學生興趣，調動學生學習積極性
“新能源發電技術”課程所講授的一些主要新能源發電方式在目前逐漸得到越來越多的應用，與人們的日常生活也越來越緊密。例如，許多城市的市民廣場已安裝太陽能草坪燈，高速公路兩邊已出現風光互補的交通信號設施，部分城市出現了光伏建筑，部分沿海地區出現了海上風力發電廠，寶馬公司的氫燃料電池概念車已在車展中展出等。通過列舉這些新鮮的事物，比課本上教條的說詞更能吸引學生的眼球，引導學生思索學習新能源發電技術的必要性，也可以讓他們充分認識到所學知識的實際價值，明確學習目標，從而激發學生的興趣，引領學生去深入理解課程內容。
2.多媒體教學為主，網絡資源共享為輔
授課過程全部使用多媒體教學，基本不使用板書形式，這樣可以節省大量時間，增加課程容量。多媒體課件制作避免使用大段的文字，盡量多使用圖片、動畫和視頻來增加課件的渲染力。例如在介紹各種新能源發電形式的時候，可以使用各種新能源電站的外觀圖片，加強學生對不同發電形式的區分能力；在講解光伏發電光電轉換原理時，可以使用光電子生成及移動的動畫，增強學生對轉換原理的理解；在講解風力發電機組結構時，可以使用風力發電機組安裝的視頻，使學生更清晰看到風力發電機組的內部結構。
此外由于新能源發電技術的研究屬于前沿科學，其科技發展日新月異，教學內容可適當增加最新的科研成果。采用有說服力的權威材料，如新能源發電領域的期刊文章、學術專著作為講授內容。告訴學生一些與新能源有關的網站，如中國新能源網、中國新能源發電網，鼓勵有興趣的學生在課余時間通過網絡進一步獲取知識，使本課程的教學不局限于課堂的授課方式，營造自主學習的條件，拓寬學生的視野。
3.啟迪式、比較式和討論式等不同的教學方法相結合
啟迪式教學方法的理念是啟發和引導學生對問題進行思索，從而讓學生掌握知識并對知識進行升華。這種以學生為主體、以教師為導向的啟發式教育，能充分調動學生學習的主動性和積極性，在“新能源發電技術”這門課程中非常適用。例如在講異步發電機發電原理時，教師可以先引導學生回憶“電機學”中講過的異步電動機工作原理，當異步電動機的原理理清以后，鼓勵學生用逆推的方式，推導出異步發電機的工作原理。
比較式教學方法通過歸納總結不同事物的主要特點后進行分析，形成對比圖表，具有形象直觀的特點。例如在講發展新能源的必要性時，就可以將常規能源和新能源的主要指標列成對比表格，使學生輕松直接認識到學習本課程的重要性。
討論式/辯論式教學方法由教師給定題目，學生通過查閱資料，對給定的題目進行學習和理解，并形成自己的觀點，然后在課堂上以討論、辯論等形式對知識形成深刻的認識。這不但鍛煉了學生檢索文獻、查閱資料的能力，同時也鍛煉了學生分析和歸納總結的能力，并加深他們對所學內容的理解和掌握。例如在講太陽能發電時，可將太陽能發電分為太陽能熱發電和太陽能光伏發電，將班上學生分成兩組，一組對太陽能熱發電進行調研，另一組對太陽能光伏發電進行調研，在課堂上各組派出代表總結調研結果，陳述各自發電的原理及所具有的優缺點等，討論完最后由教師進行補充。
三、設計實驗環節
“新能源發電技術”課程具有很強的實用性和實踐性，即“實”的特點。因此在做好理論教學的同時，加強實驗教學非常重要。實驗教學對幫助學生理解和鞏固課堂理論知識，培養學生的操作技能、創新意識和探索精神具有重要的作用。
目前市面上很難買到專門為“新能源發電技術”課程開發的實驗教學平臺，只能買到一些新能源發電裝置，但這些裝置的系統都已集成，基本不具備開放性，不適合學生進行實驗。因此如何設計“新能源發電技術”課程的實驗環節，也是決定課程能否取得良好教學效果的重要因素。
南京郵電大學“新能源發電技術”課程共三個實驗，由于場地、經費和實驗平臺等制約因素，將三個實驗均開成綜合性實驗是不現實的，因此將三個實驗分別設計為光伏系統最大功率點跟蹤仿真、風力發電系統仿真和光伏系統逆變器性能實驗，其中前兩個實驗采用MATLAB仿真做驗證性實驗，學生通過了解實驗指導書介紹的實驗內容、原理、步驟、方法，按照實驗步驟一步步操作就能夠完成實驗，得到仿真數據，達到驗證理論分析結果的目的。而最后一個實驗采用自制實驗板用實物做綜合性實驗。實驗室有針對性地自制了一些實驗板，例如電力電子器件模塊、驅動模塊、控制模塊、電源模塊、保護模塊等。學生根據需要選取適當的模塊進行組合，做到真正自己動手搭建和調試電路，既能激發學生做實驗的興趣，培養學生的創新思維和動手能力，又提高了學生分析問題、解決問題的能力，還改變了傳統的照葫蘆畫瓢式的實驗教學，使實驗變得生動有趣。
四、結論
本文基于“新能源發電技術”課程“多”、“新”和“實”的特點，首先根據新能源產業的發展方向，遴選了授課內容，解決了授課內容“多”與課時少的矛盾；其次通過優化教學方法和手段，用“新”的方法和手段去適應“新”的課程和“新”的內容；最后根據自身的實驗條件，精心設計課程實驗環節，利用驗證性實驗和綜合性實驗相結合的方法滿足課程“實”的需要，為“新能源發電技術”課程的教學摸索出一條可行之路。
參考文獻：
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第3篇：新能源及其發電技術范文
關鍵詞：電力電子技術；新能源領域；應用；研究
引言
隨著社會經濟的快速發展，各種能源消耗速度極大，能源短缺已成為社會生產發展過程中亟待解決的問題。近年來，新能源的開發和利用，為解決能源短缺問題提供了一條新的道路，而電力電子技術在新能源的開發利用中扮演著重要的角色。本文通過對電力電子技術的概述、電力電子技術在新能源領域的應用、在電力電子技術運用過程中應注意的問題等方面的著重介紹，讓人們充分認識和了解電子電力技術并加強對其合理有效充分的利用。
1電力電子技術概述
電力電子技術，又稱功率電子技術，學術上稱電力電子學，是指應用于電力領域的電子技術，使用電力電子器件對電能進行變換和控制的電子技術。電力電子技術包括電力電子器件、電力電子設備和系統及其控制三個方面，涉及電力電子器件（上游）、電力電子設備和系統（中游）、電力電子技術在各個行業的應用（下游）三個領域。電力電子技術將各種能源高效率地變換成為高質量的電能，是采用電子信息技術改造傳統產業的有效技術途徑。電力電子技術具有高效、節能、省材的特點，對于我國乃至世界范圍內的經濟發展具有極為重要的作用，是現代科學、工業和國防的重要支撐技術。
2電力電子技術在新能源領域的應用研究
電力電子技術是實現節能環保和提高人民生活質量的重要技術手段，在執行當前國家“發展新能源”和“節能減排”基本國策的過程中起著重要的作用。下面以一些能源的開發利用為例，對電力電子技術在新能源領域的應用進行研究。
2.1水力發電
沒有水就沒有生命。這句話充分說明了水的重要性：水是生命的源泉，地球上沒有水，也就不會有生命的存在。有聰明才智的人抓住水在流動過程中產生的動能可以充當天然的推動力這一有利條件，再加上一些物理知識和電路原理，以著名的三峽水電站為標志的一大批水電站挺立起來了。這一創新，不僅僅降低了對媒體等不可再生能源的消耗，更創造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發電的基礎上，一系列電力電子技術在新能源的開發利用中得到了創新。
2.2風力發電
風是大自然產生的一種自然現象，具有清潔、可再生、儲量大的特點，而風能則順理成章的成為了一種能夠被高效利用的低碳能源。L力發電技術的出現，可以有效的減少二氧化碳的排放量、減緩全球氣候變暖，為我們保護環境、節約能源、減少資金成本帶來了突破性進展。這項技術不但將取之不盡、用之不竭的風能轉換成源源不斷的電能，而且有利于緩解能源危機和供電壓力，隨著風電技術的不斷發展和完善，風力發電組等產品的數量和質量逐漸增多增強，在價格和效用上自然也會更具優勢。在當前形式下，除水電技術外，風力發電技術比其它可再生能源技術更為成熟、成本更低、對環境破壞更小，因此還有改善生態環境的重要作用。
2.3太陽能發電
在大自然賜予地球的能源中，太陽能也是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源之一，陽光是人類賴以生存的因素之一，世間萬物離開了太陽就難以繼續維持生命。據統計，我國2/3以上國土面積的年日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創造了豐富的資源和有利條件。目前太陽能在利用中，主郭建要采用了三種技術：太陽能光電技術、太陽能光熱技術和太陽能光伏發電技術。這些技術的產生和發展，對于新能源的開發利用起到了巨大的作用。太陽能電池是電力電子技術在新能源領域的應用中的典型案例。太陽能熱水器、蔬菜大棚的照明、藥材和果脯的干燥、太陽能路燈等，都是利用了太陽能發電發熱的原理?？梢哉f，太陽能發電技術，在未來生活中具有更廣泛、更有前途的發展前景。
2.4潮汐能發電
在波濤洶涌的大海上，潮汐狂妄的拍打著海面，巨大的潮汐能為新能源的開發和利用帶來了契機，通過電力電子變換裝置，發電機將巨大的潮汐能轉換成電能，也就是能使這些波動能（潮汐能）的電能以恒壓恒頻方式輸出，再通過其他的電力裝置，為電力系統提供電力，其提供的電能既能源源不斷輸出，又對克服能源危機（煤、石油、天然氣等化石類能源匱乏）提供了重要的解決措施，可以說，自然界的可再生資源也是無窮無盡的，只要我們擁有一雙善于發現的眼睛，并采用先進的各項技術加以不斷創新和完善，就可以在循環利用的基礎上不斷創造出各種新的清潔、高效、可再生、無限利用的能源。
2.5在其他系能源中的應用
上述新能源將會在未來的發展中占到能源結構的絕大部分。電力電子技術的應用不僅局限于以上所述的幾種領域，還可以將其應用到新能源中的很多其他領域，這些領域包括抽水蓄能發電、超導儲能、超級電容儲能、低谷電儲能。
結束語
由上述諸多例子中可以看出，新能源的開發和利用已成為一種優勢更大的發展趨勢，而電力電子技術在這項偉大的工程中發揮著難以想象的重要作用。目前，電力電子技術對我國來說，在大氣污染治理、節能環保、電力系統及國民生活等等中的應用非常廣泛，而從大方面來講，電力電子技術在國民經濟與人民日常生活中正發揮越來越重要的作用。由此我們可見，電力電子技術不僅是國民經濟支柱產業的重要組成部分，也是未來技術的發展趨勢之一。我國政府相關職能部門已經采取了一系列有力措施，將發展電力電子技術作為在相當長的一段時間里的重點發展的關鍵技術。新能源發電系統給電力電子技術提供了新的方向，也為從事可再生發電能源系統的研究提供了新的思路。在國家政策強有力的推動下，電力電子技術正迎來其發展的大好時機。
第4篇：新能源及其發電技術范文
關鍵詞：風力發電技術；發展現狀；發展趨勢
隨著社會經濟的全面發展，在當今社會能源中，煤炭、天然氣等一些傳統的能源正在大量的減少，這些都屬于不可再生能源。人們開始逐步探索新型能源物質，找出可以去到這些傳統能源的新能源。就風能來說，屬于一種潛力比較大的新能源。到目前為止，很多國家都對風力發電有了一個比較清醒的認識。在上個世紀的三四十年代，在蘇聯和美國等一個經濟上的強國已經開始研制了一些比較小型的風力發電的設備，我國國內已經研制出來的風力發電機的千瓦數也是比較喜人的，風力發電的利用成為人們面臨的重要課題。
一、風力發電技術的現狀
當前，隨著我國科學技術水平的不斷發展，風力發電技術也得到了廣泛的應用。風力發電的基本原理就是利用風能設備，把因為溫差產生的空氣流動不斷的向電能轉化。實際上就是利用空氣中的動能，也就是”風能”來帶動風車設備的葉片的旋轉，之后把葉子的轉軸連接到增速機器上提高旋轉的速度，從而把機械的動能向機械能轉化，之后通過轉軸帶動發電機起到發電的作用。風力發電技術的特點主要表現在：
（1）就風力發電技術的裝機規模來說，有逐年增大的趨勢，利用風能進行發電的數量比例也在逐年增加。
（2）風力發電的發電機的單機容量同樣在增長。
（3）海上風力發電廠的發展趨勢越來越商業化。就海上風力發電來說，具有的特點是風力穩定，受到外界的干擾比較少，風速也比較高，發電量相對比較大，在海上進行風力發電能夠很好的利用發電機組來進行。
（4）風力發電的建設游資成本比較高，但是其運營費用相對不高。
世界風力渦輪發電市場的增長速度比較快，利用風力發電已經在發電行業中占據了重要的地位，在市場上各種風力渦輪發電設計技術具有明顯的不同，一個主要的區別就是發電系統的不同和風力渦輪結合的不同。一項新技術在風力發電行業上得到廣泛應用，就能更好的利用風力提供能量，這種心就是就是風速來決定大電機的轉速，這樣一來，發電機捕獲的能量會更高，也比較容易控制其有功功率和無功功率。
二、新時期風力發電技術的發展趨勢
（一）變速恒頻風力發電技術
近幾年，我國風力發電建設進入了高速發展的時期，在2011年被稱為世界上第一的風電大國。為了更好的提高風能的效率，并對成本進行控制，通過這種方式在電網中把電能轉化為變速恒頻電能。變速恒頻風力發電技術主要是20實際末期發展起來的，屬于一個多學科的技術，主要包含的技術有電子技術、矢量轉換技術、信息處理技術等等，通過這項技術來實現對于風力發電機的控制，才能更好的實現變速恒頻的功能，這項技術主要是通過對于不同的風速的捕捉，來獲取一個最好的轉速，這樣就增加了運行的效率。在進行風力發電過程中，要根據風速的變化進行發動機轉速的改變，這樣才能更好的實現頻率的變化。變速恒頻風力發電系統主要是利用風力機把風能向動能轉化，利用變速齒輪對轉速進行轉換，把風力機的低轉速轉化為高轉速。
（二）用于風電場的儲能技術
這項技術主要是能夠提高風力發電在經濟上和技術上的吸引力，儲能系統具有比較明顯的維持電壓頻率穩定的功能，一個風電場的儲能系統出了能在一個相對較短的時間內注入能量和吸收能量之外，也能夠在十五分鐘內的風力盡快的被用作海量儲能。在整個風力發電的系統中，出現很多儲能系統，應用比較廣泛的就是蓄電池儲能系統，常見的有鋰電池、鉛酸蓄電池等等，其中蓄電池系統的偷電非常明顯。為了更好的提高蓄電池的使用壽命，很多科研工作者就在研究怎樣實現蓄電池單元最佳化，因為鋅溴液態蓄電池系統在可再生能源中將會很好的前景。
（三）海上風力發電
渦輪發電機技術的一個重要的發展趨勢就是離岸安裝，海上的風能資源比較風度，可選擇在一個比較淺的水域內安裝風力渦輪發電機，離岸渦輪發電機系統產生的能量比較大，是在附近岸上發電的一倍左右。要想橫好的解決電閥跟風電場相連的問題，簡單的方法就是利用熱量流通空氣調節輸電系統，能夠把電量很好的輸送到負載中心。高壓直流輸電接入電網技術具備的有點包括以下幾個方面：
（1）離岸安裝渦輪發電機跟大陸的擾動互相隔離；
（2）在電纜上出現功率損耗的情況相對較少；
（3）發送端跟接受端的頻率是彼此獨立的；
（4）每一根電纜輸送的電量都是比較高的；
（5）系統功率流屬于可以控制的，也是比較穩定的；
（6）電流經電纜符合影響不到直流輸電的距離。
三、結論
綜上所述，通過對上述問題的分析和探討，我們了解了風力發電技術的應用現狀和未來的趨勢。隨著世界上資源短缺現象越來越嚴重，各個國家都加大了對風力發電的重視城市。隨著大規模風電場越來越多的進入到電力系統之中，電子技術在風電網中發揮的作用也會越來越突出。所以，我們要認真研究風力發電技術，讓新能源的應用越來越廣泛。
參考文獻：
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第5篇：新能源及其發電技術范文
從“離網”向“并網”的跨越
光伏并網發電是當今世界光伏發電的主要發展方向，是光伏技術步入大規模發電階段，成為電力工業組成部分之一的重大技術步驟。許多統計資料表明，近幾年來世界光伏并網發電市場發展迅速，光伏并網發電的裝機容量從1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp，光伏并網發電在光伏行業中的市場比例也從1 996年的10％上升到2000年的50％，2007年光伏并網發電的市場比例已達到80％。而在中國，光伏發電也將在未來的電力供應中扮演重要的角色，其累計裝機容量預計至201 0年將達600MWp，2020年將達到30GWp，2050年將達到100GWp。根據電力科學院預測，到2050年，中國可再生能源發電將占到全國總電力裝機的25％，其中光伏發電則占到5％。顯而易見，光伏并網發電已經是大規模光伏發電的主要趨勢。
早在上世紀80年代，合肥工業大學已經開展起太陽能光伏與風力發電技術的研究，張興就是在那個時候走入合肥工業大學校門的。在這所留下他半生印記的學校里，不僅走過了從學士到博士的求學之路，而且也撇下了攻關，探索的辛勤汗水。他對太陽能光伏發電技術的研究，源于1 997年新疆新能源研究所原所長王國華研究員在合肥工業大學的一次講學。在那次講學中，張興對歐美日等發達國家正在興起的光伏并網技術產生了濃厚的興趣，當時，我國的光伏發電技術與產業還是針對技術相對落后的光伏離網系統，很少有人關注技術新穎且有一定難度的光伏并網技術。盡管深知其中的挑戰，張興卻從未想過低頭，他抓住光伏并網系統中的并網逆變器這一核心技術，開始了潛心的研究。經過一年多的努力，他終于成功研制了500W光伏并網樣機。在1 998年的全國光伏年會上，該樣機一經展出即引起了同行的高度關注。在此基礎上，1999年，張興教授又與新疆新能源研究所開展了技術合作，共同承擔起自治區的科技攻關項目。當時，逆變電源專家曹仁賢創辦的合肥陽光電源有限公司起步不久，雖然主打產品主要是離網型光伏逆變器，但他還是給予了這一項目充分的肯定和支持。在共同的努力下，該項目組于2000年成功開發出3kW工程化樣機，并在新疆鄯善縣成功地進行了應用測試，取得了預期性能。隨之，在經過一年多的試運行之后，2001年，該項目順利通過了新疆維吾爾自治區組織的專家鑒定，得到了一致的好評。
而正是這個項目的成功，拉開了張興教授與合肥陽光電源有限公司產學研合作的帷幕。此后，國家“十五”科技攻關項目“并網光伏發電用系列逆變器的產業化開發”、科技部新能源行動計劃項目等諸多科技攻關項目在他們的攜手并進下，得以產業化實踐，同時建造了多個并網光伏示范電站，其中，科技部新能源行動計劃項目“60kW光伏并網系統的應用與研究”項目獲得新疆維吾爾自治區科技進步二等獎。
與“陽光”同行
“陽光”，一個聽起來倍感明媚的詞語。而在電源領域，這一個詞語則讓人聯想起我國知名的新能源發電電源專業制造商――合肥陽光電源有限公司(以下簡稱“陽光電源”)。
自1 997年成立以來，陽光電源專注于可再生能源發電產品的研發與生產，囊括了光伏發電電源、風力發電電源、回饋式節能負載、電力系統電源等系列產品，曾成功參與北京奧運鳥巢、上海世博會、三峽工程，全球環境基金可再生能源項目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏電站，英國和法國小型風力并網發電項目、青藏鐵路等重大工程，獲得了國內外業界的一致好評。多年來，陽光電源先后獲得“安徽省優秀民營科技企業”、“安徽名牌產品”、“優秀創新企業”，“安徽省‘115’產業創新團隊”、國家發改委REDP項目“技術進步優秀項目獎”，“太陽能光伏產品金太陽認證”等榮譽，是安徽省可再生資源電源工程技術研究中心依托單位、安徽省研究生產學研示范基地。
同樣，經過二十余年的努力，合肥工業大學在太陽能光伏與風力發電技術等可再生能源發電技術方面也取得了長足的進展，如今，不僅擁有電力電子與電力傳動國家級重點學科、教育部光伏工程研究中心，還進入了國家培育優勢重點學科的“111計劃”，成為“可再生能源并網發電國家級創新引智基地”。而在可再生能源并網發電技術的科學研究中，張興教授與陽光電源的產學研合作尤其值得稱道。
從1 999年共同開展新疆維吾爾自治區的科技攻關項目開始，他們的產學研合作已經整整十年。十年間，他們聯手創造了不少成績，近年來更是成果選出。
“上海電力局奉賢10kW光伏屋頂示范工程項目”屬于上海電力局新能源發展計劃項目，工程于2003年3月建成并投入運行，2004年7月通過專家鑒定，是上海首個全部采用國產化技術的光伏屋頂并網示范系統，該系統所用的1臺10kW三相并網逆變器即由張興課題組與陽光電源聯合研制。
他們合作的“并網光伏發電用系列逆變器的產業化”項目是國家科技部“十五”科技攻關項目，該項目于2005年2月通過科技部的專家鑒定。其成功研發解決了并網光伏系統的關鍵部件逆變器的產業化難點，推進了我國并網光伏發電產業的發展，如今，該項目系列產品已在陽光電源實現了產業化，并定型了多種規格的并網逆變器產品。
隨即，在國家科技部新能源行動計劃項目“新疆烏魯木齊大型光伏并網工程”研發中，張興課題組承擔起72臺60kW并網逆變器的系統及控制設計任務，而陽光電源則對逆變系統的制造，現場安裝與調試工作進行了全權負責。2004年12月，該工程完滿建成并投入運行，2006年3月，通過科技部驗收及專家鑒定。經鑒定，該項目采用可調度型并網發電結構，并具有并網發電、蓄電池充放電和獨立逆變三重運行功能，省略了常規的充電控制器，簡化了系統結構，大大提高了光伏并網發電系統的性價比，是當時新疆地區最大且功能最為先進的光伏并網示范工程，其成果被授予新疆維吾爾自治區科技進步二等獎。
此外，在“上海生態示范園光伏屋頂工程”、安徽省科技攻關項目“合肥陽光電源30kW光伏屋頂示范工程項目”以及
科技部科技攻關推廣項目“上海崇明30kW光伏屋頂示范工程”研發中，他們的表現也不負眾望。
“非常”追求
電力電子與新能源應用技術的多年研發、與陽光電源十年的產學研合作，點點滴滴的付出，張興教授用自己的智慧和汗水寫出了一個不一般的科研生涯。
在風力發電研究方面，其MW級變流器作為核心技術一直被外國壟斷，其國產化的路途極其艱辛和富有挑戰性，2004年，張興教授與陽光電源再度聯手進行科技攻關，他們首先完成了安徽省“十五”科技攻關項目“風力發電用交直交并網變流器”，并獲得安徽省2006年度科技進步二等獎。接著，作為課題負責人之一，張興教授與陽光電源聯合申報并獲得了“十一五”國家科技支撐計劃“大功率風電機組研制與示范”的兩個重大項目的資助――“1 5MW以上直驅式風電機組控制系統及變流器的研制與產業化”與“1，5MW以上雙饋式風電機組控制系統及變流器的研制與產業化”。經過大家不懈的努力，目前，MW級雙饋型與直驅型風機變流器基本實現了產業化，部分機型已經批量向整機廠商供貨。
在柔性直流輸電變流與控制研究方面，張興教授著眼于柔性直流輸電技術與風力發電相結合，對安徽省自然基金項目“電網異常條件下風場柔性直流輸電網側變流器控制策略研究”進行了攻關研究。與此同時，在合肥工業大學本科評建項目的支持下，他自主研發成功了一套1 5kW柔性直流輸電變流及控制系統研究平臺。
在PWM整流器技術研究方面，張興教授完成了包括HT--7u超導托卡馬克等離子移快控電源、蓄電池雙向饋電電源、背靠背雙向變流器等多項研究成果，并在其博士學位論文基礎上，由“電氣自動化新技術叢書”編委會資助并由機械工業出版社出版了《PWM整流器及控制》學術專著，該學術專著在新能源并網發電的逆變器研究與應用領域得到了學術界專家學者的肯定并被廣泛引用。
在積極進行科研攻關的同時，張興教授還將大量精力投入到特色實驗室建設中。2006年，他主持完成了“合肥工業大學風力發電變流器及其控制實驗室”的建設，其主要包括“250kW中低壓雙饋、交流異步全功率風力發電驅動平臺”、“永磁同步直驅風力發電驅動平臺”，以及分布式發電系統中的“風力發電模擬平臺”，“柔性直流輸電變流及控制系統研究平臺”等。而他與陽光電源合作，還為該公司建成了“2MW雙饋型風力發電變流器試驗平臺”、“2MW同步直驅風力發電變流器試驗平臺”。這些實驗研究平臺基本上涵蓋了張興教授及其團隊近年來的大部分成果，在這些成果的基礎上，經過深入地自主研制，這些平臺已經開始發揮各自的功用，不僅大大促進了合肥工業大學新能源應用及其電力電子研究技術的發展，使其成為全國高校風力發電變流器研究條件一流的單位，也為國家支撐項目的取得與完成提供了良好的研究條件與基礎。
經過多年的拼搏，張興教授不僅在風力、太陽能并網發電的變流器技術的研究和工程應用方面取得眾多的成果，積累了大量研究與工程經驗，同時也為陽光電源以及電力電子行業輸送了一批高素質人才。從當年初次涉足光伏并網發電技術，到如今的MW級風電變流器的研制成功，在太陽能光伏并網、風力發電變流控制與驅動領域的多年研究，使他和團隊得到了錘煉和成長，逐漸發展為一支擁有2名教授、2名副教授、3名博士畢業的青年科研骨干教師以及近30名博士、碩士研究生的優秀團隊，在一起，他們總是能形成一股強大的科研力量。而與陽光電源長期的優勢互補合作，其科研水平經受了考驗，更是得到了升華。
第6篇：新能源及其發電技術范文
【關鍵詞】分布式發電；負荷預測；電源結構；安全可靠；經濟合理；電能質量；可持續發展
0 引言
作為大電網的有益補充，分布式發電技術具有節省投資，降低能耗，提高系統安全性和靈活性等特點，并將成為未來發電技術的重要組成部分。隨著常規能源供應的日益緊張，分布式發電的開發和利用受到了前所未有的重視，包括風電、太陽能、蓄電池儲能等分布式新能源發電已成為能源發展的新特征。我國已將分布式發電列為了“十二五”期間能源發展的優先領域，大力發展分布式發電是我國電力系統未來發展的必然趨勢。
1 對配電網的規劃的影響
配電網是電力系統的重要組成部分，在當前電力迅速發展和供應緊張的情況下，科學合理的配電網規劃不僅可以保證電網運行的安全性和經濟性，還有利于配電網建設投資效益的充分發揮。分布式電源大多直接布置在配電網中，對含分布式發電的配網系統進行合理的規劃和建設，分布式電源在系統負荷高峰期能夠轉移一定量的負荷，提高配網系統能源供應的可靠性和穩定性。與此同時，分布式電源在配電網中的合理布點和定容能降低部分饋線電壓降落、減少線損和建設輸配電設備的投入。
但是，分布式電源的接入使得配網系統電源的構成不再單一，分布式電源在用戶側并網運行使得配電網部分節點支路潮流出現雙向流動，改變了傳統配電網的運行模式，這對配電網規劃的負荷預測、網絡潮流計算、電源結構布置等帶來了大量的不確定性因素。此外，分布式發電中的太陽能，風能等新能源發電具有顯著的隨機性和間歇性，輸出功率極不穩定且難以控制，不具備“電網友好型電源”的特征，該類電源大量接入將對配網系統的安全穩定運行產生極大影響，限制了配網系統接納該類分布式電源的能力。
因此對于含分布式發電的配網系統，配網系統的規劃和建設必須考慮分布式電源的接入，分布式電源的規模、布點應與配電網的負荷增長和穩定可靠運行相結合。如果規劃不合理，分布式電源的接入將可能使配網系統的某些設備閑置或成為備用，甚至影響到配網系統的安全可靠運行。對于計及分布式發電的配電網規劃，如何確定分布式電源的合理結構，如何協調和有效地利用配電網各種資源、降低配網系統投資建設風險，如何降低分布式發電對配電網穩定可靠運行造成的影響等，均是規劃中需要解決的問題。
分布式發電一般以較小規模和分散的形式接入配網系統，依照其特征，分布式電源不足以解決全局性和大范圍的能源供需平衡，更多的是承擔著電網調峰調頻、保證電網安全穩定的作用。因此對于含分布式發電的配電網規劃，應充分發揮分布式發電的優勢，從提高資源配置著手，著重于電源與負荷的合理分配，在滿足配網系統安全可靠運行的前提下，減少備用容量的投資建設，使配電網和分布式電源的投資建設成本最小。傳統配電網規劃方法一般遵循負荷預測？電源規劃？網絡規劃的步驟進行，該類方法都不同程度地將包含分布式電源的規劃問題進行簡化。現有對于計及分布式發電的配電網規劃研究，大多從分布式電源的布點規劃和配電網的擴展規劃兩個方面考慮，建立包括經濟性、可靠性以及經濟性和可靠性相結合的三類模型，并通過相關優化算法實現對含分布式發電的配電網規劃。但相關規劃方法均是根據規劃期間網絡空間最大負荷預測的結果來確定最佳建設方案，該類方法雖然實現了分布式電源接入配電網后系統的可靠運行，但分布式發電和配電網建設的經濟性并沒有很好的實現，這種基于最大負荷的規劃方法并沒有發揮分布式電源參與電網調峰的優勢，規劃方案往往需要大量資金建設發配電設備和輸配電網架，增加了系統備用容量，甚至造成擱淺成本的產生，導致系統電力設備整體利用率不高，增加分布式電源和配網系統建設的投資風險。
通過上述分析可以看出，傳統配電網規劃方法顯然不能很好的解決包含分布式發電的配電網規劃；現有的含分布式發電的配電網規劃方法雖然能保證系統運行的可靠性，但該類方法并沒有充分發揮分布式發電的優勢，得到的規劃方案經濟性沒保障，增加了分布式電源和配電網建設的投資風險。
2 對相關配套技術的要求
當前分布式發電接入配電網并與配電網并網運行理論可行，但受技術的限制和政策支持等原因的影響，分布式發電在我國并沒有實現大規模并網運行。本文針對分布式發電接入配電網所遇到的若干技術問題提出相應的解決方案，包括實現風能、太陽能、電動汽車、儲能設備等新能源并網電能的計量，電動汽車與電網之間能量交換計費的結算，風場風能的聯合概率期望值的計算等技術。相關技術主要解決了以下幾個方面的問題：
1）實現分布式新能源發電系統與配電網之間電能流動的雙向計量。太陽能、風能等分布式新能源發電系統并網后，存在功率和能量的雙向流動。當分布式新能源發電系統無法滿足用戶電力需求時，接收電網的電能。而當分布式新能源發電系統電力充裕，在滿足用戶電力需求的前提下，將剩余的電能反饋回電網，實現分布式新能源發電系統與電網之間能量的雙向流動。然而，現有技術中的電能計量方式多為單向計量，無法滿足分布式新能源發電系統并網后電能雙向流動的計量要求。針對現有技術的不足，研發了一種面向分布式新能源發電系統的雙向電能計量裝置，該裝置能同時計量從電網向分布式新能源發電系統流動的電能（即正向電能），以及從分布式新能源發電系統反饋回電網的電能（即反向電能）。
2）實現電動汽車充放電的充電費用和放電收益結算。V2G 技術下的電動汽車存在充電和放電兩種模式。在充電模式下，電動汽車是電能的消費者，通過電網對其充電以滿足電動汽車用戶行駛的需求。在放電模式下，電動汽車作為分布式儲能裝置，將電能反饋回電網，以承擔電網調峰、調頻和旋轉備用等功能。隨著電動汽車的大規模接入電網，完善的配套設施不可或缺。目前，已建和在建的充電站一般只能為電動汽車提供充電服務，相應的計費裝置只具有充電費用的結算功能，無法實現電動汽車與電網之間雙向能量交換的費用和收益結算。此外，現有計費裝置不具備實時電價顯示功能，極大影響了用戶利用電動汽車作為儲能裝置承擔電網調峰、調頻和旋轉備用的積極性。因此，一種具有多種電價實時顯示功能，同時計量充電費用和放電收益的電動汽車雙向電能結算裝置亟待研發。
3）實現配網系統風場風能的聯合概率期望值計算。由于風速的間歇性、隨機性，使得風力風能具有不確定性的特點，大量風電機組并入配電將對配電網的安全可靠運行造成不良影響。為保證系統安全穩定運行，在含風力發電的配網系統中，需對風場風能進（下轉第353頁）（上接第264頁）行概率計算。目前，對風場風能監測裝置的研究還很少，至今仍未有相關的裝置考慮了風場風能概率相關性的計算。
3 結束語
總之，隨著智能電網和分布式發電技術的發展，分布式電源與配網系統之間的互動將越來越密切。大量太陽能發電、風力發電、蓄電池發電及電動汽車站充電站等分布式發電接入配電網已成為一種發展趨勢。分布式發電接入配電網對配網系統的規劃設計和并網配套技術提出了新的要求。
【參考文獻】
第7篇：新能源及其發電技術范文
關鍵詞：風力發電;可再生能源;發電機
1 引言
風是清潔的可再生能源，地球上風能資源極其豐富，據專家估計，全世界風能資源總量為全年2×1012kW，即1%的地面風力就能滿足全世界對能源的需求。由于風力發電技術的不斷發展，風力發電已成為新能源技術中最成熟、最具開發條件和商業化發展前景的發電方式之一。風力發電技術產業迅速發展。目前，全世界風力發電所產生電能占用電的比例已達1.5%， 在一些國家，風力發電技術得到普及，并且已發展到了較高的水平。
2 全球風力發電的發展狀況
2.1 世界風電發展狀況
19世紀末丹麥人研制出世界上第一臺風力發電機組，建成了世界上第一座風力發電站，隨后多個國家相繼研制了類型各異的風力發電設備。但由于當時風機技術較為落后、風電成本昂貴、人類對于能源和環境存在的潛在危機認識不足等原因，風力發電的發展速度緩慢。第二次世界大戰爆發，使世界風能技術的發展處于停滯。戰后，到20世紀60年代，廉價石油的大量使用又使得包括風能在內的所有可再生能源都不受重視。1973年爆發的世界石油危機，使各國政府對新能源和可再生能源的利用給予高度重視。于是風電技術和國家政策等方面都有了長足進步。2009年，雖然金融危機引起的全球經濟秩序的動蕩仍在持續，但風電行業發展勢頭迅猛，全球年度市場增長率達41%，行業市場格局基本沒有發生實質性的改變，美國、歐盟和亞洲仍處于全球風電發展的主要領導地位，明顯的變化是中國超越美國，成為了2009年新增裝機容量全球第1的國家根據全球風能理事會GWEC統計報告顯示，截止2009年，全球風電裝機容量累計已達1.58億kW，增長率累計達31.9%，產出總值為450 億歐元，從業人數約50萬，該產業已經成為世界能源市場的重要組成部分。到2009 年底，全球已有100多個國家涉足風電領域，目前17國累計裝機容量超過百萬kW，2009年累計裝機容量排名前10位和新增裝機前10 位的國家如圖1 和圖2所示。
2.2 中國風電發展狀況
根據2004-2006年第3次風能資源普查結果顯示，中國陸地、海上10m 以上高度的風能可開發量為7億-12億kW，但隨著風機高度的逐步提高，由過去的幾十米達到如今的百米以上，這一數據發生了很大的變化。2007 年中國氣象局實施了中國風能資源詳查與評價工程，并于2010 年首次公布了中國風能資源研究的重要成果：中國海、陸距地50m 以上的高度，風速達3 級以上風力資源的潛在可開發量約為25億kW，在風電五大國中，中國風電資源與美國接近，遠遠高于印度、德國和西班牙。
3 風力發電技術
風力發電技術的發展主要是風機系統的發展和發電系統的發展。根據發電機的運行特征和控制技術，風力發電技術可分為恒速恒頻發電和變速恒頻發電兩大類?，F在，全世界風力發電系統正在研發變速恒頻發電技術，并有迅速取代恒速恒頻發電技術的趨勢。
3.1 恒速恒頻風力發電
在恒速恒頻風力發電系統中，風力機采用定槳距失速控制或主動失速控制;大容量的機組主要采用主動失速控制;當然也有風力機采用變槳距控制的恒速恒頻風力發電系統，但這種系統有諸如齒輪箱易磨損和輸出功率不平穩等缺點，所以很少被應用。產生這些缺點的原因是槳葉節距角的調節不能跟上風速的變化，導致風力機軸上的轉矩波動嚴重，從而影響齒輪箱的壽命和輸出功率的平穩性。恒速恒頻發電中主要是采用三相異步發電機，也可采用同步發電機，但在大容量的系統中，同步發電機的應用會在電網故障時引發一些問題，所以一般不使用。這種風力發電系統通常在發電機定子與電網連接處接有無功補償用的電容器組。其容量一般按補償發電機空載時吸收的無功功率來設計。負載運行時所吸收的額外無功則要來自電網。為了配合系統的起動，一般發電機具有電動機起動功能。在這種風力發電系統中，由于風速經常變化而風力機轉速不變，CP值往往偏離最大值，風力機常常運行于低效狀態。隨著風力發電系統單機容量的增大，發電效率顯得越來越重要，追蹤最大風能捕獲，提高整個風力發電機組的運行效率成為當務之急。隨著電力電子技術、計算機控制技術及風力機制造和控制技術的發展，使大容量風電機組實現最大風能追蹤運行成為可能，它就是近10年發展起來的變速恒頻風力發電技術。
3.2 變速恒頻風力發電
變速恒頻發電技術的諸多優點受到了人們的廣泛關注，使它越來越多地被應用到大型風力發電機組中。自上世紀90年代開始，國外新建的大型風力發電系統大多采用變速恒頻方式，特別是MW級以上的大容量風電系統。變速恒頻發電風力發電系統有多種形式：交-直-交系統，變流勵磁發電系統、無刷雙饋電機系統、開關磁阻電機系統、磁場調制發電系統、同步異步變速恒頻發電系統。這些變速恒頻發電系統有的是通過改造發電機本身結構而實現變速恒頻的，有的則是發電機與電力電子裝置、微機系統相結合而實現變速恒頻的，各有各的特點，適用場合也不一樣。
4 風力風電的前景展望
多年來，風電行業普遍追求的目標是：在陸地上強風地帶建立裝備水平軸、大功率、剛性槳葉風力機的大容量風電場?，F在，風力發電已由單一化向多元化方向發展：（1）關注陸地風電利用的同時，也重視具有廣闊資源的海上風電的發展;（2）關注高風速的強風地帶的同時，也重視中低風速的弱風地帶風電的發展，既可擴大風源的利用，又能降低成本、簡化維護;（3）關注大功率風機研發的同時，也重視小型機的發展;關注傳統的水平軸升力式風機的同時，也重視新型的垂直軸阻力式風機的發展;關注傳統的剛性槳葉風機的同時，也重視用新型材料設計制造的柔性槳葉風機的發展，以增加風機的可靠性和對風能的捕獲量;（4）關注聯網型大容量風電場建設的同時，也重視分散型、小容量風電系統的發展，這對于發展中國家的雪原、海島、偏遠地區電網不發達這一現狀，具有更大的意義。上述風電發展趨勢基本上都集中于一點，即最大限度地利用風力資源，積極推進風電事業的發展。2009年12月的哥本哈根氣候變化會議，又把全人類的目光聚焦到低碳經濟這一全世界經濟發展的主要方向上來?？偫碓诖髸恼街v話中指出：“中國是新能源和可再生能源增長速度最快的國家，鼓勵支持農村、邊遠地區大力發展風能、太陽能等新型可再生能源”，“到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，在如此長時間內這樣大規模降低二氧化碳排放，需要付出艱苦卓絕的努力”?？梢韵嘈?，一個大規模開發利用風能的時代，一個利用風力風電造福于人類的時代將會到來。
參考文獻：
[1]科學技術部辦公廳，國際技術經濟研究所.世界前沿技術發展報告2008[M].北京：科學出版社，2009.
第8篇：新能源及其發電技術范文
關鍵詞：光伏發電 市場 現狀 發展趨勢 特點
中圖分類號：TK514 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0128-01
由于全球經濟的飛速發展及人口的急劇增長，化石能源正在被逐漸耗盡，如：煤、石油、天然氣等，能源危機擺在世界各國面前。另一方面，由化石能源引起的環境污染與生態不平衡等問題也影響著社會經濟的發展，甚至可能成為影響人類生存的重大障礙。新能源的應用逐漸變成全球的熱點。其中，太陽能屬于一種最常用的可再生能源，不僅分布廣，無污染，而且可再生，被國際上認為是最好的能源代替品。
1 地區簡介
某鎮在長江下游南岸，土地總面積為10 km2，農戶有1696戶。其中，新建村落34439 m2，入住農戶189戶，戶均占地為126 m2。位于北緯31°46'42″～31°17'26″和東經118°21'38″～118°52'44″之間，屬于亞熱帶濕潤的季風氣候，年平均氣溫為15.7 ℃。峰值日照時數的均值是3.94 h，連續陰雨的天數按5天算，兩連續陰雨天數之間的設計最少按15天算。
該地年均能源消耗為：蜂窩煤為0.3/塊，電為0.58元/kWh，液化氣為75元/15 kg，該村最大的能源消耗是電費，年耗費12萬元，占到總消費的73.03%，節電勢在必行。
2 光伏發電原因與特點
太陽能光伏發電是借助太陽能電池產生的光生伏打現象直接把太陽輻射能變成電能的一種發電技術。按照應用場合不同，光伏發電系統有離網的光伏發電系統及并網的光伏發電系統。光伏發電受氣象條件的影響，出力的變化總是呈現一定的周期性，比如日變化與季節變化的周期性呈現；由于太陽能輻射的時空分布具有任意性與間斷性，使得光伏發電出力呈現出不連續性及不穩定性。光伏發電的預報技術不僅是電網科學調度與進行發電規劃的根據，而且能減少光伏發電的出力波動對電網的不斷撞擊。
光伏發電能將太陽能電池的俘獲通過直接輻射、散射輻射或者反射輻射等方式直接變為電，常見優點有：（1）沒噪音，沒公害，不會泄漏，無毒，不會引起溫室效應；（2）旋轉部件少，僅有跟蹤式外，難損壞，易安裝，易維護；（3）與能源危機和燃料市場的穩定性無關；（4）發電組件的使用時間通常多于25年；（5）能回用；（6）適合偏遠無電區域，減少長距電網的設立和輸電損耗；（7）發電方式多樣，容易于建筑物進行集成；（8）建設光伏系統的能量能很快回收（當前能量的償還周期是6個月到3年），而且回收將越來越快。
3 光伏發電技術的現狀分析
（1）環境污染嚴重太陽能屬于綠色能源，但是太陽能的上游組件以及硅原料加工卻能產生很嚴重的污染。生產太陽能薄膜電池時，會產生四氯化硅、氯化氫及氫氣等廢氣。尤其是四氯化硅，假如不處理，可能會變成鹽酸等酸性物質從而污染土壤。許多歐洲國家都無力承擔太陽能制造引起的消極影響，因此，中國才會成為世界太陽能的制造中心；（2）產業化產品長時間出口 中國太陽能的光伏發電業里的眾企業多數自顧自發展、不夠團結，往往不能齊心對外。太陽能光伏發電行業之前并沒著力于各企業間的協作，面臨反傾銷危機的時候，合作很重要?？墒牵袊柲艿墓夥l電行業缺少一個大家都認可的組織或者協調機制去調和大廠與大廠、大廠與小廠之間的利益糾葛，單憑為數不多的光伏產業協會可以發揮的功用十分微弱。
4 光伏發電技術在我國的發展
我國首次研究太陽能電池是1958年，在1971年，第一次成功的將其應用于東方紅二號衛星的發射，1973年以后，太陽能電池逐漸被用于地面工程。20世紀80年代初，我國的光伏工業剛剛起步，太陽能電池的年產量基本低于10 kW，且價格不便宜。20世紀80年代以來，國家開始關注光伏工業及光伏市場的發展狀況，中央和地方政府都在光伏領域有一些資金投入，這讓我國渺小的太陽能電池工業有機會發展同時在眾多應用領域成立了典范，例如微波中繼站、部隊的通信系統及水閘與石油管道的保護系統等等。
目前，我國致力于光伏發電技術的研究開發，相繼進行了晶體硅高效電池、非晶體硅薄膜電池與碲化鎘及銅銦硒薄膜電池的應用系統的主要技術的研究。尤其是“十五”期間，國家利用科技攻關與863計劃大力支持了一系列提高現有裝備的生產能力的工程，使得光伏發電技術得到很大發展，產業水平也相應提高，也使得我國光伏發電制造業水平與國際水平的差距減小。
就應用技術而言，國家“十五”期間計劃并實施了屋頂的并網發電技術以及高壓并網發電技術的科技攻關，建設了一系列10～50 kW的屋頂系統，替我國2010年及2020年屋頂光伏的并網發電技術以及沙漠電站技術的成批發展奠定了基礎。對于產業化，現在國內光伏發電最常用的產品是晶硅電池和少數的非晶硅電池。到2006年年末，我國已經建立了10余個相當規模的、專門的光伏電池生產廠，每年生產的光伏電池組件多于200 MW。特別是它可以增強晶體硅光伏電池組件的封裝水平，年生產能力在10 MW及以上的光伏電池的封裝技術和它的配套設備已變成商業化的工業設備。
但是，現在我國批量生產的單晶硅、多晶硅及非晶體硅電池的效率通常比發達國家低一些，一般為11%～14%、10%～12%及4%～6%。此外，到2006年，中國還沒生產用于光伏系統的蓄電池。小功率逆變器的生產水平相對較高，但大功率的逆變器生產水平和國外的差距很大。
5 結語
受城市道路的照明需要及有關控制的影響，現在的太陽能路燈系統只是用于城市居民區、公園及農村鄉鎮等非主干路線。但資源危機一步步深化，太陽能一定會被重視。針對太陽能用于道路照明存在的質量好壞不一、轉換率低、亮燈率低等問題，國家可通過規范市場，制定專門的國家標準或者行業標準等辦法來解決?？傮w看來，太陽能路燈技術的使用利大于弊，可以節省能源，減少有害氣體排放。把太陽能發電技術應用于新農村建設，一定會推動經濟社會的可持續性發展，同時對目前我國正在進行的節能減排工程具有深遠的意義。
參考文獻
[1] 王晏，甘貴林.太陽能路燈在城市中的應用探討[J].青海科技，2008（4）：10-12.
第9篇：新能源及其發電技術范文
【關鍵詞】新能源 發電 集控中心 必要性
隨著我國經濟的高速發展，電力能源需求量不斷增加，已逐步形成了一定規模、體系相對完整的新能源發電產業，傳統技術的運行管理模式已經逐步被先進的集控運行管理技術所取代。集控運行技術集合現代科技、網絡信息技術于一體，近年來在新能源發電領域得以廣泛應用并不斷升級完善。
1 新能源發電項目集控中心建設的必要性
隨著新能源發電項目的開發和建設規模的發展，新能源地理位置分散、分布區域廣、現場運行條件復雜、環境惡劣、人員需求增長過快等問題日益凸顯，因此帶來了運行檢修人員不能及時到達現場而造成的系統癱瘓、設備損壞等安全隱患問題。實現新能源發電安全、穩定經濟運行是新能源建設管理部門亟待解決的問題。對于新能源發電企業來說，建立統一的集中監控系統是實現安全運行、便于管理、降低成本的最佳解決方案。集控中心建設利用先進的計算機網絡技術、通信技術來實現各風電場及光伏發電場無人值班、少人值守的管理模式，通過電力服務來支撐軟件平臺，實現各風電場及光伏發電場的集中采集、控制和優化、提供完整的系統運行信息、控制手段和分析決策，以保證設備安全穩定運行、減少人員、提高勞動生產率。
2 新能源發電項目集控中心的目標和建設條件
2.1滿足現代化的管理要求
（1）滿足電網的生產管理要求，可以使工作人員對設備中的狀態進行分析和控制，從而制定合理的檢修計劃和運行方式，以保證電網的質量和安全性。（2）滿足新能源發電技術進步的要求，積累其運行的水平、發電的狀態對設備的影響及各項原始的數據，為遠期的目標提供技術支撐。（3）滿足新能源發電技術的安全生產管理的要求，如果發生了安全事故，必須要確定引起事故發生的原因及其地點，從而及時快速的啟動預案，切除故障點，以減少事故的損失。（4）滿足對于負荷預測的要求。合理的安排發電廠的發電計劃，降低電能的生產費用，以此來實現電網的經濟調度。利用系統的電壓控制功能和綜合功能，來改善整個系統的無功分布，從而來提高電壓的質量。
2.2減少人員，提高勞動生產率
集控中心的建設可以采用設備狀態檢測、視屏監控等技術手段，這樣就為實現少人值守提供了強有力的技術支持，一般來說發電區域的運維人員可以減少到50% 左右，不僅如此，在環保、車輛、土地征用上也都會降低一定的成本，減少人員的同時降低了成本，但是效益卻在進行提高。
2.3提高工作效率和管理水平
建設新能源發電的集控中心，可促進管理工作的規范化、標準化、信息化，集控中心的建設為實現統一管理和集中監控提供了可能。通過對監控信息的分析，為管理層的制定及生產計劃等提供了強有力的依據。
2.4新能源發電項目集控中心的建設條件
（1）建設新能源集控中心，原則上在不增加區域內發電廠的工程投資，通過減少發電廠的建筑規模，集中資金用于集控中心的建設。（2）集控中心以及新能源發電廠的通信方案應使用電力專用通道。（3）集中控制中心建筑面積應根據所在地區企業遠期規劃容量和地方經濟發達程度而定。
3 集控中心的自動化體系結構
3.1集中控制的模式
無人值班的變電站在不斷的增加，因此，集控中心在調理自動化信息中有可能會增加另一種信息。他們雖然與電網沒有關系，但是一定要傳至調度中心，調度人員逼近要監視電網的運行參數，還要代替值班人員來檢查設備的運行狀況及各種信息和操作的情況。不僅加大了工作人員的工作量，還有可能帶來工作上的失誤。集控中心就可以解決上述出現的問題，其所能監制的信息量非常的全面，在操作空能和監控系統中都非常的完善，能夠對變電站進你高興行充分的管理與監控。發電站像集控傳達所有的信息，調度員在發出指令，集控中心對發電站進行遙控和操作。在集控模式中，其是作為獨立的系統，具有信息流量適中、信息類型規范等特點，而且各個部分的功能都非常明確。
3.2分級管理的模式能夠
分級管理模式是指集中控制模式在自動化系統的基礎上再加上集中控制中心的工作站。自動化系統負責變電站所有信息的調送，而調度員會將搖掉命令直接發往變電站。這種模式主要是對規模小的調度系統及容量允許的通道。系統的內部網上會有集控中心工作中的相關調度，通關過數據的顯示及交流功能的分層，從而達到在一定范圍能少人值守或無人值守的通訊信息。也可以將集控中心工作站調度到自動的系統的工作站，所有的操控人員只要只用集控的工作就可以完成所要操作的內容，把集控中心的操作發揮到更好。這種調度方式和集控操作又具有同步性，這樣可以保證集控中數據的安全性和完整性。
4 集控中心的技術要求
4.1集控中心的建設
集控中心主要是由計算機監控系統、圖像監控主站系統、UPS 控制電源系統、火災自動報警主站系統、電能計量系統、繼電保護及故障管理系統、通信系統等組成。集控中心的延伸與擴展，是按照10個規模來建設的，系統采用的是雙數據服務器、雙前置工作站還有雙以太網的拓撲。在硬件上則采用了服務器和工作站。軟件平臺采用混合模式，選用商用的數據庫來實現更加完整的管理功能。讓分布、分層的開放式系統得以實現，使其具有安全性和可靠性。
4.2集控中心的布置原則
集控中心的布置要考慮到受控站的數量及其集中程度，按照新能源發電項目較多區域選擇適中位置統一建設集控中心。
4.3集控中心的建設規模
建設新能源發電項目集中中心，原則上是不增加發電廠工程的投資，而是通過減少發電廠的建筑規模以此來集中資金，用于建設集控中心。
集控中心的建筑規模原則上30萬千瓦裝機規模的集控中心，其建筑面積不應該超過3000平方米；根據規劃，最大的建筑面積也不應該超過5000平方米。
5.集控中心系統的技術難點及整體解決方案
5.1集控中心的通信系統
集控中心通信系統的業務需求分析。（1）話音業務：發電廠的生產管理電話、調度電話、行政電話。（2）視頻業務：發電廠、集控中心的監控圖像、集控中心的電視系統等。（3）數據業務：發電廠的計算機通信、自動化系統及自動化數據信息等。
5.2集控中心通信系統的建設方案
（1）集控中心對通信的要求。通信通道應該有通信專業來進行資源整合，從而來滿足集控中心建設的基本需求，主要包括：互為備用網絡的通道方式。網絡通道地區的調度來實現數據網，新建地區的管理信息時間運行管理的功能。集中控制中心的視頻管理利用管理信息網絡分別與受控站的監控系統進行通信。（2）與發電廠的調度通信系統。根據各發電廠的調度電話、視頻監控等傳輸需求，通過電路的組織，開設集中控制中心，同時配飾集控中心之各個發電廠的復接設備，以此來使各個發電廠的自動化圖形信息調送到集控中心。（3）行政通信系統。集控中心的辦公樓可以模擬設置一套公網的通信系統，其中包含配線設備和行政交換機系統，根據集中控制中心所在的位置接入這套系統。可以作為備用電路來進行使用。（4）集控中心綜合布線系統。集控中心系統為數據、多媒體的傳輸、視頻的監控等提供了自動化系統支撐的平臺，以此來滿足集控中心辦公樓的數據傳輸和通訊設備的要求。（5）有線電視系統。集控中心的辦公樓要有支撐的模擬電視、那個博數字電視等。利用數字電視可以支持調頻廣播和數字廣播。（6）安保系統。安保系統包括：巡更系統、監控系統、入侵報警系統等。（7）電子顯示屏系統。電子顯示屏系統主要是由LED顯示屏、電源裝置、現場控制器、功率放大器等組成。
5.3集控中心中系統解決存在的技術問題及解決方案
針對集控中心的通信系統、發電廠的調度通信系統、行政通信系統、綜合布線系統、有線電視系統、安保系統、火警、圖像監控、電子顯示屏系統等等一系列測試，集控中心的技術面臨著諸多挑戰。（1）發電場集控中心的技術和設備選擇應遵循“安全、高效、環保”原則，優先采用技術成熟、結構簡單、自動化程度高、少維護的高可靠性產品。（2）通信配置應能支撐繼電保護、自動化、防誤閉鎖、安防、視頻、保護管理子站、電能量采集、風/光功率預測、有功功率控制、無功電壓調節等系統對通信系統的需求。有條件的發電場至集控中心的通信宜配置雙通道。（3）遠程集控中心需監控多個電場，而一些早期開發的電場采用進口機組且各廠家的發電機組監控系統通信規約不盡相同，需建立一套統一的開放式的發電機組監控系統通訊標準。
6 結語
集控中心的控制與發站應用的越來越廣泛，它成功的建設起到了非常重要的作用，不僅減少了人數、降低了成本，還提高了效益，加強了管理的水平，集控中心的系統運行非常分析，各項的管理都很完善，運行人員也能夠及時的處理在集控中心系統運行時出現的一些問題。這樣大大的提高了效率與安全性。相信未來的發展將會有更加高的期盼。
參考文獻：
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