新能源发电系统控制技术
一、新能源发电与控制技术
1.1能源的分类与基本特征
能源是可以直接或通过转换提供给人类所需的有用能的资源。世界上一切形式的能源的初始来源是核聚变、核裂变、放射线源以及太阳系行星的运行。
“世界能源理事会(World Energy Council–WEC)”推荐的能源分类如下：固体燃料；液体燃料；气体燃料；水力；核能；电能；太阳能；生物质能；风能；海洋能；地热能；核聚变能。
能源还可分为：一次能源，二次能源和终端能源；可再生能源和非再生能源；新能源和常规能源；商品能源和非商品能源等。
一次能源:指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源。其中包含可再生能源和非可再生能源。可再生能源应是清洁能源或绿色能源，它包括：太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等；是可以循环再生、取之不尽、用之不竭的初级资源。与可再生能源对应的非再生能源则包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。
二次能源:是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。二次能源是联系一次能源和能源终端用户的中间纽带。
含能体能源指包含着能量的物质或实体，如化石燃料、核燃料、生物质、地热水等。
过程性能源指随着物质运动而产生、并且仅以运动过程的形式而存在的能源。如天上刮的风、河里流的水、涨落的海潮、起伏的波浪、地球内部的地热等。
终端能源指供给社会生产、非生产和生活中直接用于消费的各种能源。常规能源又称传统能源。已经大规模开采和广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源属于常规能源。
商品能源是作为商品经流通环节大量消费的能源。目前，商品能源主要有煤炭、石油、天然气、水电和核电5种。
非商品能源主要指枯柴、秸秆等农业废料、人畜粪便等就地利用的能源。非商品能源在发展中国家农村地区的能源供应中占有很大比重。
新能源：技术上可行；经济上合理；环境和社会可以接受；能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。
新能源包含以下两方面：
新能源体系：可再生能源(风能、太阳能、生物质能、水能、海洋能)和地热能、氢能、核能。
新能源利用技术：高效利用能源、资源综合利用、替代能源、节能等新技术。
新能源与传统的旧能源的能源利用方式和能源系统相对立。其中旧能源是以化石燃料为主的传统能源利用形态；只强调转换端效率，不注重能源需求侧的综合利用效率；只强调经济效益，不注重资源、环境代价的传统能源利用理念。而新能源则高效利用能源；资源综合利用；可再生能源；替代能源；节能。
1.2能源储备与可持续发展战略
中国是一个能源大国，在能源结构中煤炭储量最为丰富，仅次于俄罗斯、美国。但是，中国又是一个能源贫国，中国的人均能源资源占有量为全世界人均水平的1/2，仅为美国人均水平的1/10。
煤多油少是中国能源储存结构的基本特点，这种结构到今后20年，甚至到本世纪中叶，我国以煤为主的能源结构将不会改变。在能源生产与消费中，以煤炭为主要能源直接进行燃烧，因燃烧工艺落后，燃烧不充分，造成环境污染严重、效率低下、浪费惊人。我国对能源的开发利用已达到相当高的强度，但能源利用效率的低下。我国能源利用效率仅为35%左右。
中国能源短缺在很大程度上是能源利用结构同资源禀赋结构矛盾的表现，同时煤电油供需矛盾相当突出。建立高度节约型的循环经济体制，深入研究、大力开发和利用新能源，是中国实现和平崛起的唯一选择。
未来，我国将以水电、沼气发电、秸杆发电、太阳能供热等常规清洁能源转换成熟技术和风电、光伏发电、燃料电池、微燃机组热——电联产分布供电等具有大规模发展潜力的新技术为重点。
1.3新能源发电――能源转换的重要形式
1.3.1新能源发电技术的应用
风力发电：风力发电经历了从独立发电系统到并网系统的发展过程，大规模风力发电系统的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。目前研发重点主要集中在：大型风力发电场与现有电网联网；继续开发可靠的风力预报方法；开展与风能开发相配套的生态影响研究；发展海上风力发电等。目前，风力发电建设投资已低于核电投资，建设周期短，其成本与煤电成本接近，具有很大的竞争潜力。
太阳能发电：20世纪80年代太阳能光伏发电开始研究联网问题。目前，在世界范围内已建成多个MW级的联网光伏电站。2009年8月，总功率为80.7MW的世界最大的太阳能发电站——德国利伯罗瑟太阳能发电站落成。2010年我国光伏电池产量达到8000MW，占全球总产量的50%。但受能源补贴政策、投资成本和回收周期的影响，光伏计划的实施并不理想，推广应用相对滞后。
燃料电池发电：燃料电池是一种无污染的能源，主要用途包括：固定地点发电、提供居民住宅用电、交通运输、便携电源、垃圾与污水处理。美国每年投资数亿元开发燃料电池，掌握了许多独创和最先进的技术。
生物质发电：全球每年植物所固定的生物质能相当于10.2万亿吨标准煤，
相当于全世界每年耗能（87亿吨标准煤）1172倍。巴西以甘蔗为原料提取酒精，添加汽油后制成的乙醇汽油在工农业中广泛使用。我国每年可利用的生物质能总量约合7亿吨标准煤，但目前开发极少。
核能发电：又称原子能，包括裂变能和聚变能两种主要形式。核裂变主要应用于核能发电，技术应用比较成熟。核聚变则有几大优点：安全、无污染、高效，核能中聚变能是一种无限、清洁、安全的理想能源。
燃气发电：根据用户用能性质、资源配置等不同情况，由燃气管网将天然气、煤层气、地下气化气、生物沼气等一切可以利用的资源就近送达用户。由小型燃机、微型燃机、内燃机、外燃机等各种传统的和新型发电装置组成热电联产或分布式能源供给系统。
其他还有小水力发电、地热能发电、海洋能发电等新能源转换利用。
1.3.2新能源发电及其电源变换系统的典型结构
光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光辐射能量转换为电能的直接发电形式，光伏发电系统由光伏电池板、控制器、储能等环节组成，将太阳能转换为可利用的电能。
1、光伏发电系统结构
典型的光伏发电系统是由光伏阵列、蓄电池组、控制器、电力电子变换器、负载等构成。
实际的光伏发电系统根据用户需求，将若干个光伏电池组件经串并联排列组成光伏阵列，满足光伏发电系统输出电压和电流的需要。光伏电池组件的串联，要求所串联组件具有相同的电流容量；光伏电池的并联，要求所并联组件具有相同的电压等级。1个光伏电池额定输出电压大约为0.45V。2、风力发电系统结构
从能量转换的角度来看，风力发电机组包括两大部分：一部分是风力机，
由它将风能转换为机械能；另一部分是发电机，由它将机械能转换为电能。风力机在结构型式上分水平轴式与垂直轴式。
3、燃料电池发电系统构成
燃料重整系统――将得到的燃料转化为燃料电池能使用的以氢为主要成分的转换系统；
空气供应系统――可以使用电动机驱动的送风机或空气压缩机；
DC/AC变换系统――直流到交流的逆变装置；
排热回收系统――用于回收燃料电池发电时产生的热能；
控制系统――燃料电池发电时的起动、停止、运行、外接负载等的控制装置；
剩余气体循环系统――在高温燃料电池发电装置中，由于燃料电池排热温度高，因此安装可以使用蒸汽轮机与燃气轮机的剩余气体的循环系统。
1.4新能源发电与控制技术的经济意义
中国能源消费现状与发展趋势：
1、新能源转换的资源保障
（1）光伏发电：利用光伏电池将太阳产生的光能直接转换成电能的发电形式。但如何合理利用太阳能发电，提高光电转换效率，降低开发和转化成本，是太阳能发电与控制技术面临的重要课题。
（2）风能发电：利用风力发电机将风能转换为电能的发电形式。中国的风能总储量估计为1.6×109kW，列世界第三位。风能发电的经济性和实用性由风车的安装地点、方向、风速等多种因素综合决定。
（3）核能发电：利用核反应堆释放出的核能量进行的发电形式。
（4）小水力发电：装机容量50000kW以下水电站及其配套电网的统称。优势：开发灵活，可以分散开发、就地成网、分布供电；具有极强的适用性和辐射性；是国际上大力提倡的清洁可再生的绿色能源；环境保护、扶贫及提供农村能源等方面均具有显著作用。
（5）生物质能发电：利用生物质转换过程形成的生物质气、油通过燃烧发电的形式。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。优点：燃烧容易，污染少，灰分较低；缺点：热值及热效率低，能量密度低，直接燃烧生物质的热效率仅为10%～30%，体积大而不易运输。
（6）海洋能发电：利用海洋的各种能量，直接将其转换为电能的形式。包括：潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能。优点：蕴藏丰富、分布广、清洁无污染，但能量密度低、地域性强；缺点：开发困难，并有一定的局限性。
（7）地热能发电：利用高温地热资源进行发电的形式。缺点：由于地
热田的分布一般远离人口密集的城镇，要利用这些资源就存在蒸汽或热水长距离输送的困难。
（8）氢能发电：用电解法、热化学法、光电化学法、等离子体化学法等制备氢气，再经燃料或制成氢燃料电池发电的形式。
2、新能源转换的经济意义
目前除水电外，最有竞争潜力和增长速度最快的是风能。2004年德国的风力发电量已达245亿kW·h，可满足全国4%的用电量。
太阳能设施建造成本太高，光伏发电系统平均为5000欧元／kW·h，太阳能供热系统平均为2500欧元／kW·h，因此与化石能源相比，短期内还缺乏竞争力。我国在地热能发电、潮汐发电等方面已有规模化应用。
由于《京都议定书》的生效，氢能作为有望替代石油的动力燃料，得到了各发达国家的普遍关注。
作为替代石油的重要战略选择，生物质燃料也成为世界最新关注的热点。生物质能可直接生产和提供动力液体燃料，这对于解决交通能源十分重要。
核电是新能源体系中能量密度最大，运行成本较低的清洁能源。
二、新?能?源?发?电?技?术?之?生?物?能?发?电
1、生物质能概述
生物质是讨论能源时常用的一个术语，是指由光合作用而产生的各种有机体。光合作用即利用空气中的二氧化碳和土壤中的水，将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气的过程，它是生命活动中的关键过程。生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
生物质所含能量的多少与下列诸因素有密切的关系：品种、生长周期、繁殖与种值方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间、强度、环境的温度与湿度、雨量、土壤条件等，在太阳能直接转换的各种过程中，光合作用是效率最低的，光合作用的转化率约为0.5％-5％，据估计温带地区植物光合
作用的转化率按全年平均计算约为太阳全部辐射能的0.5％-2.5％，整个生物圈的平均转化率可达3％-5％。生物质能潜力很大，世界上约有25000种生物，在提供理想的环境与条件下，光合作用的最高效率可达8～15%，一般情况下平均效率为0.5%左右。
据估计地球上每年植物光合作用固定的碳为2x1011t，含能量达3x1021J，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。
生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。
生物质废弃物联合气化发电可以相对集中地大量处理农业秸秆、木材废弃物和工业垃圾等，把这些被称之为"废物"和"污染源"的生物质转化为电力，上网或供局部电网，可以从根本上解决农业秸秆、木材、粮食加工废弃物及日益增长的工业垃圾带来的环保问题，变废为宝，减少能源的浪费，生物质电力将成为我国能源结构中重要的组成部分。
美国在利用生物质能方面，处于世界领先地位，据报道，2000年生物质能在美国总能耗中所占比例已近4%；目前美国有350多座生物质发电站，主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂，这些工厂大都位于郊区。
装机容量达7000MW，根据有关科学家预测，根据美国政府制定的生物质能发展规划，到2010年该比例将提高3倍，达到12%，生物质发电将达到13000MW装机容量，届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料。
2、生物质能在中国
农作物秸秆是农业生产的副产品，也是我国农村的传统燃料。秸秆资源与农业主要是种植业生产关系十分密切。
根据1995年的统计数据计算，我国农作物秸秆年产出量为6．04亿吨，其中造肥还田及其收集损失约占15％，剩余5．134亿吨。
森林能源是森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，主要是薪材，
也包括森林工业的一些残留物等。
禽畜粪便也是一种重要的生物质能源。除在牧区有少量的直接燃烧外，禽畜粪便主要是作为沼气的发酵原料。
其他能源主要包括食品，发酵，造纸工业废水，生活垃圾，农产品加工业废渣等。
3、生物质能在中国的发展
2007年，国家发展和改革委员会和农业部发布的规划中，分别对中国生物质能提出了到2010年和2020年的发展目标，即“充分利用水电、沼气、太阳能热利用和地热能等技术成熟、经济性好的可再生能源，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%左右，到2020年达到15%左右”。
4、生物能的优点
◆提供低硫燃料；
◆提供廉价能源(於某些条件下)；
◆将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)；
◆与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
2009年5月，美国一项最新研究发现，在开发生物能源过程中，以单位土地面积的能效来看，利用生物电能要比利用生物燃料更有效，前者可更好地利用土地，保护环境。
生物电能被视为在未来有潜力提供大部分可再生能源的储备，它可以以气体、液体或固体燃料形式提供生物燃料或者用于发电和供热。有三种主要的提供生物能的途径，即热转换、生物转换和物理转换，这些方法都需要配置和设计各种各样的化学反应器。
生物电能能高效、低成本、高度通用地提供大量能量、燃料和化学产品的热化学转换过程。
5、生物能的缺点
◆小规模利用；
◆植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物；
◆单位土地面的有机物能量偏低；
◆缺乏适合栽种植物的土地；
◆有机物的水分偏多(50%～95%)；
6、生物能目前利用现状
薪柴:至今仍为许多发展中国家的重要能源，仍需依赖柴薪来满足大部分能量需求.不过由于日益增加薪柴的需求，将导致林地日减，生态环境受到破坏。因此，需适当规划与植林方可解决这一问题。
农作物残渣:农作物残渣遗留於耕地上也有水土保持与土壤肥力固化的功能，因此，农作物残渣不可毫无限制地供作能源转换。另外，农作物残渣碎片可以转变成牲畜饲料、乙醇和纸浆等,但由于破坏碳水化合物同植物组织间的木质素键需要花费较多的能量和时间,因而商业意义就不大了。
牲畜粪便:牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理，会产生甲烷和可供肥料使用之淤渣。若用小型厌氧消化糟，仅需三至四头牲畜之的粪便即能满足发展中国家中小家庭每天能量的需要。
制糖作物:对具有广大未利用土地的国家而言，如将制糖作物转化成乙醇将可成为一种极富潜力的生物能。制糖作物最大的优点，在於可直接发酵变成乙醇。
水生植物:如一些水生藻类，主要包括海洋生的马尾藻、巨藻、海带等，淡水生的布袋草、浮萍、小球藻等。利用水生植物化成燃料也为增加能源供应方法之一。
光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等等。
城市污水:一般城市污水约0.02%~0.03%固体与99%以上的水分。下水道污泥有望成为厌氧消化槽的主要原料。
城市垃圾:将城市垃圾直接燃烧可产生热能,或是经过热解体处理而制成燃料使用。
7、生物能的潜能
根据国际上通行的能源预测：石油在未来40年左右步入枯竭；天然气将在60年左右被用光；煤炭也只能用220年左右。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。
8、农村生物质能源对环境的影响
发展中国家正面临着经济发展,特别是农村经济发展的挑战,农村地区能源问题是大多数发展中国家共同的问题之一。
中国农村地区人口众多,人均商品能源的消费水平很低,人口增长和土地贫瘠使得农村地区能源供需矛盾突出,引起了对当地物质资源的过量消耗,对环境构成直接威胁。
农村地区生物质能源消费主要包括经济生产中能耗和家庭生活能耗。前者主要包括农业生产及乡镇企业生产过程中的能耗,后者则为农村生活中的炊事、取暖、饲养、热水及家用电器所耗各种能耗。农村正处于由非商品能向商品能转折的过渡时期。
1980至2000年期间,生物质能消费年均下降318%,生物质能占生活用能的比例由8412%下降到5511%,年减少秸秆使用量约为7亿t左右,每年约有14亿t的秸秆被抛弃或焚烧。
随着生物质能不断被商品能源替代,在没有找到经济有效的秸秆利用途径的情况下,生物质秸秆大量剩余将长期存在。为此,政府部门应制定秸秆有效利用的相关政策,鼓励秸秆还田,加强秸秆气化技术的开发应用和秸秆综合利用的研究。
9、发展生物能需解决的问题
当前，各地发展生物质能源的积极性很高，必须从宏观上统一规划和正确引导生物质能源产业有序、健康发展，规范市场秩序和投资行为，防止盲目建设和投资浪费。
结合土地资源状况，研究分析原料供需总量和区域分布，围绕产业经济
性和目标市场，因地制宜确定产业发展的指导思想、发展目标、项目布局原则和生物质能源的混配、储运、销售和使用实施方案，以及配套政策、法规工作等。
原料问题始终是制约我国生物质能源发展的瓶颈。我国人多地少，粮食安全至关重要。发展生物质能源一定要在确保国家粮食安全基础上稳步推进，要坚持“非粮为主、不与民争粮、不与粮争地”的原则。
10、我国发展生物能发电的意义
我国电力短缺问题一直没有得到彻底解决，虽然在经济发达的东南沿海地区可以以其它电源（如核电、天然气发电等）形式来解决这一问题，但也存在农作物废弃物的无公害处理消化问题；而在边远缺电地区特别是电网没有覆盖的地区（全国近3000万人还没有电力供应），利用当地生物质资源解决缺电问题，也是一种技术选择；随着农村经济的发展和农民收入水平的提高，农民对电力等优质能源的需求必将大幅度上升，采用新技术开发利用农村丰富的生物质能，对减轻常规能源供应压力、保障农村全面小康社会的建设有深远的意义。
在不可再生能源濒临枯竭，环境污染日益加剧的今天，生物质能源的利用和发展将成为人类能源的一个发展方向，生物质能源转化的技术将是这一转变的关键，而符合能量梯级利用的原则生物质发电技术，必将成为生物质能利用的主要形式。
我国丰富的农、林业资源决定着在未来的电力发展中生物质能发电虽然不能占主导地位，但是绝对有重要的一席之地。
1、引言 在传统能源方面，石油和煤碳的形成要几亿年的时间，而人类在地球出现的总长也不过200万年，而在过去的100年左右的时间里，人类却消费了差不多所有矿物能源的一半。可以说，我们今天的文明多半是建立在能源消耗的基础之上的。如果没有这些能源，我们今天的文明将不复存在。 据科学家估计，石油按目前的速度开采下去最多还有50年左右的时间就将枯竭，最多的煤碳，也不过100年左右。“后危机时代”的经济增长靠什么？当前,世界各国都在试图将经济复苏与经济转型结合起来,努力寻找经济复苏以后的新的经济增长点。在所有可能的选择中,世界各国将目光投向了新能源。这将意味着全球“新能源”改革的浪潮即将到来。 随着全球性的能源短缺、环境污染和气候变暖问题日益突出,积极推进能源革命,大力发展可再生能源,加快新能源推广应用,已成为各国各地区培育新的经济增长点和建设资源节约型、环境友好型社会的重大战略选择。不管是国际资本,还是国内企业,都瞄准了新能源产业这一“巨型蛋糕”。分析人士指出,各国政府在寻求新的经济增长点的过程中,都对新能源产业给予了高度关注和肯定,并将新能源利用和新能源产业的发展纳入国家战略考虑之中。这种战略层面的重视,必将促使新能源产业相关支持政策的出台,为全球新能源产业的发展营造更好的环境。 可以预见的是,新能源产业的发展和竞争,将成为新一轮科技竞争和产业竞争的重要“战场”。而中国作为经济大国和能源消费大国,必然要参与这一轮新能源产业的竞争。 2、国外新能源发电技术发展情况 (1)太阳能发电美国是世界上太阳能发电技术开发较早的国家，太阳能槽式发电系统已经积累了10多年联网营运的经验，1×104kW塔式和5~25kW盘式太阳能发电系统正处于示范阶段。法国、西班牙、日本、意大利等国太阳能发电的应用也有一定发展。太阳能光伏发电最早用于缺电地区，从80年{BANNED}始，联网问题得到很大重视。目前，在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站，光伏发电总装机容量约1×103MW。 (2)风力发电风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程，大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。目前，风力田建设投资已降至1000美元/kW，低于核电投资且建设时间可少于一年，其成本与煤电成本接近，因而具有很大的竞争潜力。世界上最大的风力田位于美国加利福尼亚州，年发电约221×108k W.h。全世界风电装机容量已达17706MW。美国将在俄勒冈州至华盛顿州沿线建立一个世界最大的风力发电基地，德国计划30年后用风力发电取代核电，风力发电在德国供电系统中的比重将占到25%。 (3)地热能发电地热发电的相关技术已经基本成熟，进入了商业化应用阶段。美国拥有世界上最大的盖塞斯地热发电站，装机容量达2080MW。菲律宾的地热发电装机容量也高达1050MW，占该国电力装机总容量的15%。目前全世界地热发电站约有300座，总装机容量接近1×104MW，分布在20多个国家，其中美国占40%。 (4)海洋能发电目前，世界各地已建成了许多潮汐电站，其中规模最大的是法国的郎斯电站，装机容量240MW。规模较大的还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。 (5)生物能发电城市垃圾发电是30年代发展起来的新技术，最先利用垃圾发电的是德国
新能源发电系统控制技术 一、新能源发电与控制技术 1.1能源的分类与基本特征 能源是可以直接或通过转换提供给人类所需的有用能的资源。世界上一切形式的能源的初始来源是核聚变、核裂变、放射线源以及太阳系行星的运行。 “世界能源理事会(World Energy Council–WEC)”推荐的能源分类如下：固体燃料；液体燃料；气体燃料；水力；核能；电能；太阳能；生物质能；风能；海洋能；地热能；核聚变能。 能源还可分为：一次能源，二次能源和终端能源；可再生能源和非再生能源；新能源和常规能源；商品能源和非商品能源等。 一次能源:指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源。其中包含可再生能源和非可再生能源。可再生能源应是清洁能源或绿色能源，它包括：太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等；是可以循环再生、取之不尽、用之不竭的初级资源。与可再生能源对应的非再生能源则包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。 二次能源:是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。二次能源是联系一次能源和能源终端用户的中间纽带。 含能体能源指包含着能量的物质或实体，如化石燃料、核燃料、生物质、地热水等。 过程性能源指随着物质运动而产生、并且仅以运动过程的形式而存在的能源。如天上刮的风、河里流的水、涨落的海潮、起伏的波浪、地球内部的地热等。 终端能源指供给社会生产、非生产和生活中直接用于消费的各种能源。常规能源又称传统能源。已经大规模开采和广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源属于常规能源。
新能源电站远程集中监控系统 建设方案
目录 第一章项目概况 (6) 1.1建设任务 (6) 1.2引用标准 (6) 1.2.1国家和国际标准 (6) 1.2.2中华人民共和国电力行业标准 (8) 1.2.3通用工业标准及其他相关标准 (9) 1.3设计原则 (9) 第二章新能源电站远程监控系统总体设计 (11) 2.1系统概述 (11) 2.2适用范围 (14) 2.3系统结构 (14) 2.4硬件总体设计 (18) 2.5软件体系结构 (20) 第三章风电场侧子系统 (24) 3.1风电场侧接入方案 (24) 3.2风电场侧功能 (24) 3.2.1风机实时运行数据采集与控制 (25) 3.2.2升压站（开关站）实时运行数据采集与控制 (26) 3.2.3无功补偿装置实时数据采集与控制 (31) 3.2.4箱变设备实时运行数据采集与控制 (31) 3.2.5风功率预测系统数据采集 (32) 3.2.6功率控制系统(AGC/AVC)数据采集 (32) 3.2.7电能量计量信息采集 (33)
第四章监控中心侧SCADA子系统 (34) 4.1系统方案 (34) 4.2系统功能 (34) 4.2.1数据接收 (34) 4.2.2数据存储 (35) 4.2.3数据处理 (35) 4.2.4监控中心侧SCADA子系统内数据传输 (37) 4.2.5报表服务 (37) 4.2.6权限管理 (38) 4.2.7人机界面 (38) 4.2.8风电场监控信息 (38) 4.2.9光伏电站监控信息 (42) 4.2.10报警及事件顺序记录(SOE) (44) 4.2.11控制功能 (45) 4.2.12时钟同步 (47) 4.2.13Web发布功能 (47) 4.3技术指标 (48) 4.3.1参考标准及依据 (48) 4.3.2测量值指标 (48) 4.3.3系统实时响应指标 (48) 4.3.4负荷率指标 (49) 4.3.5可靠性指标 (49) 4.3.6系统时间指标 (49) 4.3.7工作环境与电源 (49) 4.4大屏幕显示系统简介 (50) 第五章数据通信子系统 (57)
太阳能光伏发电系统的设计与控制技术研究 发表时间：2016-03-29T17:40:08.700Z 来源：《基层建设》2015年23期供稿作者：雷云 [导读] 中信建筑设计研究总院有限公司此外本文所设计的太阳能光伏发电系统可以将电能直接输送到交流电网系统中，这样可降低蓄电池的费用。 雷云 中信建筑设计研究总院有限公司 摘要：本文针对太阳能光伏发电系统的常规要求，提出了一种实用的太阳能光伏发电系统的主电路、控制电路方案，并设计了相关的硬件电路原理图。 关键词：最大功率跟踪；电导增量法；Boost变换器；太阳能光伏发电系统 一引言 本文设计的太阳能光伏发电系统的基本输出参数为：单相AC220V、50Hz，输出功率为3kVA。 系统的结构框图如图1.1所示。光伏电池96V～128V直流经过DC－DC升压变换器，升压得到400V的直流电压，再经过DC－AC逆变器，可输出220V、50Hz的正弦电压。 根据系统的输入输出的特点，整个系统分为两级，前级的DC－DC升压变换器和后级的DC－AC逆变器，从而避免了工频变压器的使用，缩小了装置的体积。此外本文所设计的太阳能光伏发电系统可以将电能直接输送到交流电网系统中，这样可降低蓄电池的费用。DC－DC变换器的功能主要是将光伏阵列的输出直流升压成400V直流电，并实现最大功率跟踪。因此，DC－DC变换器的拓扑结构采用Boost电路，采用电导增量法，使光伏阵列工作在最大功率点。 DC－AC逆变器的功能主要是将直流电转换成220V、50Hz的正弦交流电压，并维持DClink的电压为400V。DC－AC逆变器的拓扑结构采用全桥式逆变器，控制方法选用平均电流控制。 图1.1 太阳能光伏发电系统结构框图 二太阳能光伏发电系统的设计与控制技术研究 1 电导增量法（导纳微分法） （1）电导增量法 电导增量法在光伏发电系统中广泛使用，它通过比较光伏电池阵列的检测变量的增量和瞬时电导值跟踪最大功率点。电导值的增量通过测量光伏电池阵列的输出电压、电流的变化量来确定。 dP/dV的值是与输出电压值一一对应的： ●当dP/dV=0（≈0），在最大功率点处或在非常接近最大功率点处（电压应该保持不变）。由于d I和d V不是精确计算的结果，因此在实际中可以认为dP/dV＝ e（e ≈ 0）时系统就工作在最大功率点。 ●当dP/dV>0，在最大功率点左边（应该增加电压）。 ●当dP/dV<0，在最大功率点右边（应该减小电压）。 通过测量和计算I/V和dI/dV的值就可以通过上边的关系判断出太阳能输出电压与实际最大功率点输出电压的关系。具体的实现方法如下： V（k）、I（k）为阵列当前电压、电流值；V（k－1）、I（k－1）为阵列上一周期电压、电流值；Vref为Boost电路开关占空比的参考电压值；△V为单个采样周期的电压增量。 因为dP/dV=d（IV）/dV=I+VdI/dV，所以通过判断I/V+dI/dV即G+dG的符号，就可以确定工作点在曲线的左、右哪侧的位置，从而对电压Vref进行相应的调节。 ● 若dV＝0（表示系统在上一周期已经工作在最大功率点）： 若dI＝0，电压Vref保持不变；若dI>0，增加Vref；若dI<0，减小Vref； ● 若dV≠0： 若dI/dV＝－I/V，阵列已工作在最大功率点，无须再调节电压Vref；若dI/dV>－I/V，增加Vref；若dI/dV<－I/V，减小Vref。（2）改进的电导增量法 针对电导增量法存在固定步长的缺点，采用变步长的寻优策略。 期望的目标是：
新能源发电技术复习提纲 电自0810班整理 一、绪论 1. 目前新能源中有一定规模应用的主要有哪些? 新能源在电力工业中有一定规模应用的主要是核能发电、太阳能和风能发电，其他的新技术有地热能、海洋能、氢能及生物质能等。 2.简要分析目前我国能源结构现状及存在问题，并说明大力开展新能源开发的意义。 书P6~12 开发新能源的必要性 常规能源化石燃料逐渐被消耗枯竭 全球油价、煤价迅速上涨 全球气候变化 人类渴求可持续发展 3．从可持续发展的角度出发，概述能源的分类。 如果从可持续发展的角度出发，对能源最有意义的分类是可再生能源和不可再生能源。 不可再生能源: 传统的煤、石油、天然气等化石燃料. 可再生能源：可燃性可再生物质和垃圾；水力发电；地热能；太阳能；风力发电；潮汐、波浪和海流发电等。 二、核能 1.简述原子的组成结构。 ?原子是构成自然界中各种元素的基本单元，所有物质都是由分子构成的，而分子是由原子构成的。 ?原子是由原子核和围绕原子核运动的电子构成的，原子核是由结合在一起的质子和中子构成的，质子和中子都被成为核子。 2.简述核裂变与核聚变的区别。 核裂变 较重的原子核分裂为两个或多个较轻原子核的反应就是核裂变。 由于质量数的原子核的平均结合能不同，那么，当一个较重的原子核（如铀-235）裂变为两个质量数中等的较轻原子核以后，生成的两个较轻的原子核的结合能之和大于原来原子核的结合能，多出的部分即为核裂变反应放出的能量，称为裂变能。 裂变之后，裂变产物的质量总数略少于裂变之前原子核质量，亏损的质量转化为裂变能。 核聚变 两个轻核聚合成重核的反应就是核聚变。如两个氘核结合成稳定的氦核的过程，较重的原子核的结合能大于原来两个轻核的结合能之和，多出的部分即为核聚变放出的能量。 结合能是和质量亏损相对应的，在裂变反应和聚变反应中，都有净的质量减少，减少的质量转化为能量。从核能利用角度看，核聚变反应具有很多优点，但是要实现可利用的受控核聚变，还需要解决很多技术难题，目前，核能利用指的是核裂变能的利用。 3.核电厂与常规火电厂的热能来源有何不同？ 核电厂中核裂变能也是以热能的形式利用的，因此，和常规火电厂类似，核电厂也要通过蒸
新能源发电技术在电力系统中的应用 发表时间：2018-12-04T14:34:15.217Z 来源：《河南电力》2018年12期作者：张玉琴1 程佳音2 [导读] 在电力系统之中加强新能源发电的实际应用，有助于改善目前的社会能源供应系统效率较低的情况，推动社会能源的高效利用。 （1.国网河北省电力有限公司涉县供电分公司河北邯郸 056400； 2.国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北邯郸 056000） 摘要：在我国快速发展的过程中，我国的新能源在不断地出现，作为一种可再生环保能源，大力发展新能源能够有效地节约资源，推动现代社会的可持续发展，同时也有助于今后可持续发展理念的推广。所以，在电力系统之中加强新能源发电的实际应用，有助于改善目前的社会能源供应系统效率较低的情况，推动社会能源的高效利用。基于此，本文就新能源发电在电力系统中的实际应用方向以及相应的应用要求进行一定的探讨和分析，希望在今后新能源发电的发展过程之中对相关人员能够起到一定参考作用。 关键词：新能源发电；电力系统；应用 引言 人们的生活和工业生产离不开电能，可以说电能是支撑我国经济发展的重要能源。随着人民生活水平的提高以及工业生产的进步，未来阶段内我国用电数量会逐年增长，而发电需要消耗大量的能源，过去中，我国发电普遍使用的是化石燃料，如碳煤以及石油等，而这些化石燃料并非可再生资源，用多少就消耗多少，如果一直使用化石燃料的话，必然会导致化石燃料的枯竭。在这样的背景下，研究新能源的应用具有十分重要的意义。 1分布式光伏的特点与应用效果的阐述 以光生伏特效应为基础，充分利用太阳能电池元件，将太阳能转化为电能的技术，就是我们所说的光伏发电。由于半导体硅在加入了不同特性的半导体材料，最终导致半导体内部出现了多余的空穴或者自由电子。分布式光伏发电是除了风力发电外在发电中光伏应用的新能源发电技术之一。其主要是通过将光伏发电接入风电场用电系统中，负责照明电力的需求，这种新能源技术已经得到了的大范围的推广和应用。我们常说的光伏发电，实际上就是日常生活中常见的太阳能发电，风电场采取在综合办公楼、材料库等建筑物安装太阳能电池板的方式，采取就近接入或者分散接入的方式将光伏发电接入发电站用电系统中。为了确保就近接入、分散接入的顺利进行，发电站必须在确保自身建筑配电间配有光伏并网逆变器的基础上，将光伏发电电流有效的转化为符合发电站用电要求的电能。就目前而言，国内外普遍采用的是直接电流控制火灾间接电流控制等几种类型的逆变器控制策略。如果采取直接电流控制的话，则电流控制器在通过电力反馈闭环直接对电流输出进行调节，不仅不会影响电网电压的稳定性，同时也确保了电流的稳态与动态等各方面性能。但是，其对于电流控制器性能的要求相对较高。而间接电流控制，虽然对控制器要求较低，结构简单且不需要引入反馈电流，但是由于间接电流控制的稳定性较差，电路的动态响应较慢，因此应用这一方式就会导致并网电流跟踪精度的下降。 2新能源发电在电力系统中的应用 2.1利用燃烧电池进行发电技术 燃烧电池是现代技术发展出的众多新能源技术中的一类，其工作方式与传统电池的工作方式并无不同，都是将化学能转化为电能。虽然在机构之上与传统电池相差不大：都存在正负极，电池之中都具备电解质以供电解，然而在具体的核心结构之中仍然与传统电池有所不同，即燃烧电池在其正负极之上并没有像传统电池那样放置有一定量的活性物质来保持工作的稳定以及效率的提高。在实际工作过程中，燃烧电池主要以供给的燃料与电池内部的氧化剂进行反应，通过这一反应从而实现电能的输出。因此在燃烧电池工作过程中，要想保证足够多的电能的产生，只需保证发生反应的燃料以及内部的氧化剂充足即可，相较于传统能源的使用条件而言已经有了极大地简化。所以从理论上来讲这一发电技术能够实现百分百的能源利用效率，而且即便在实际使用过程中受到环境因素的影响，也仍然能够保持远高于传统能源使用效率的百分之八十的能源利用。 2.2海洋能源利用的可能性与前景调查 地球是人们赖以生存的唯一家园，海洋所占面积为71%，陆地所占面积为29%，海洋所蕴含的资源非常大。可以说，谁掌握了海洋技术，谁就掌握了话语权。我国新能源发电主要采用风力发电、太阳能发电这两种方式，忽视了海洋所蕴含的能源。其实，海洋的能量巨大，并且是现阶段找到可替代能源前唯一可依靠的能源。海洋不仅蕴含大量的生物和物种资源，还潜藏大量的能源，比如生物能、潮汐能等，这些能源值得人们进行开发和利用，能够有效地缓解社会对能源的需求压力。海洋能源并不完全指海洋自身，地球存在于太阳系中，只要其一直存在，海洋能源就永远不会枯竭。现阶段，以海洋能为基础进行发电主要有两种方法：第一种：施工人员将沸点较低的水质加热使其呈现为蒸汽；第二种：以温水为基础，将其运送到真空室内加热至沸腾状态，从而转变为蒸汽。液体水转换为蒸汽后具有强大的热能，推动汽轮发电机进行发电，再从600～1000m深处进行冷却水的抽取，从而实现冷凝蒸汽的目的。1930年，法国科学家借助海水存在的温差进行发电，并取得试验成功，但发出的电能与消耗的电能相比少之又少，不值得推广和使用。目前，大多数国家都在积极研究海水温差发电。大量的试验证明，其具备一定的优点：（1）将温海水作为基础进行发电，能有效避免化学物质对海水产生污染；（2）采用开放式循环能降低试验成本，提高发电效率；（3）采用塑料制造的直接接触热交换器，能有效提高设备的抗腐蚀性；（4）能产生大量的蒸馏水，为其他部门的使用节省资源。我国的潮汐能发电在国际上具有一定的地位，并且正常运营的潮汐发电站已达到几十座。经过5～10年的发展，我国的潮汐能发电站势必会超过100座。由此可以看出，海洋能发电和宽阔的海洋一样具有巨大的发展空间和发展前景。我国的海岸线较长，具有丰富的海洋能源，具有一定的优势。海洋能是可再生能源，并且永远不会枯竭，其与煤炭发电相比较，不会消耗现有的能源，也不会对环境产生污染；与太阳能发电进行比较，不会占有现有的土地资源，能过提高土地的利用率；与核能发电进行比较，不需要消耗稀有的能源，也不需要强大的保护措施和科学技术作为依靠。 2.3太阳光伏发电技术运用 我国现阶段的太阳光伏发电技术可以分为三种，具体如下：（1）由电压源电压控制的太阳能光伏系统，这种太阳能光伏发电系统结构被称为独立户用型。（2）由电压源电流控制的太阳能光伏系统，这种结构被称为并网型。（3）融合独立户用型以及并网型太阳能光伏发电系统结构，可在电压源电压和电压源电流控制之间进行切换。而太阳能光伏发电的工作原理如下：利用太阳能电池将太阳能转化为电能，再由功率变化装置把转化来的电能调节成可以接入电网的电能。太阳能电池转化来的电能为直流电，只能为直流负荷输出所需要的电
新能源发电技术 学院: 电子信息学院 专业: 电气工程及其自动化 姓名: 学号: 时间: 序论 生物质新能源就是指通过生物资源生产的燃料乙醇与生物柴油,可以替代由石油制取的汽油与柴油,就是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保与全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别就是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。 美国科学家最新的研究成果显示,作为目前应用最广泛的两种生物燃料,生物柴油与乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越,但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现,即使美国种植的所有玉米与大
豆都用于生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12%与柴油需求的6%。而玉米与大豆首先要满足粮食、饲料与其她经济需求,不可能都用来生产生物燃料。在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,生物质新能源大有可为。 新能源与生物质能 通过新能源--生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当提出了几点对策。当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析生物质而所谓生物质能(biomass energy ),就就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态与气态燃料,取之不尽、用之不竭,就是一种可再生能源,同时也就是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水与工业有机废水、城市固体废物与畜禽粪便等五大类。 尽快全面启动替代能源战略,加快再生能源的产业化。事实上,近
新能源发电的调研报告 随着全球范围内能源危机的冲击和环境保护及经济持续发展的要求，开发利用新能源和可再生能源成为大多发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。从70年代开始，我国政府就积极倡导新能源的研究与开发、推广与应用，并坚持讲求效益的方针；1992年世界环境与发展大会后，又提出了因地制宜地开发和推广风能、太阳能、潮汐能、生物质能(垃圾)、地热能等新能源的方针。 当今社会．电力已是现代文明的象征．一个国家的人均用电量往往是该国经济发展水平的标志然而仅仅依靠煤、石油、天然气和核能发电，已面临着资源枯竭和环境污染的双重压力．已不能适应世界人口和经济持续发展的需要人们迫切地呼唤新能源，希望用洁净的、可再生的能源发电来取代煤电、油电、气电和核电。 新能源与可再生能源．是指除常规化石能源和大中型水利发电、核裂变发电之外的太阳能、风能、生物质能、海洋能以及地热能等一次能源这些能源资源丰富、可以再生、清洁干净，是最有前景的替代能源．将成为未来世界能源的基石。 我国自然能资源非常丰富，开发潜力巨大，然而，由于技术、资金以及政策引导等方面的原因，新 能源的开发步伐明显滞后。至2000年底，我国风能、太阳能等新能源发电约为33×104kW，只占我国电力装机总容量的0.4%。因此，推动新能源产业的快速发展，已成当务之急。 自20世纪70年代以来，许多国家开展了对新型可再生能源的研究、开发和利用工作，到目前为止， 除水电外，全世界可再生能源发生的总容量已经接近4×144MW，占全世界总装机容量的1%。其中风力发电装机容量已达到1.8×104MW，太阳能光伏发电装机容量近的1×104MW。美国、日本、澳大利亚等国家和欧盟都制订了相关政策积极发展新能源产业。
《新能源发电与控制技术》 蓄能元件及辅助发电设备 3大部分组成。 多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池 、碲化镉太阳电池 与 铜铟硒太阳电池5种类型。 18. 天然气是指地层内自然存在的以 碳氢化合物为主体的可燃性气体。 19.燃气轮机装置主要由 燃烧室、压气机 和 轮机装置3部分组成。 二、简答题 1. 简述能源的分类？ 答：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、核能、电能、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地 热能、核聚变能。还可以分为：一次能源、二次能源、终端能源，可再生能源、非可再生能源，新能源、 常规能源，商品能源、非商品能源。 2. 什么是一次能源？ 所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源 ，它包括：原煤、原油、天然 气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等 3. 什么是二次能源？ 由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品 ，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴 油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等 4. 简述新能源及主要特征。 答：新能源是指技术上可行，经济上合理，环境和社会可以接受，能确保供应和替代常规化石能源 的可持续发展能源体系。新能源的关键是准对传统能源利用方式的先进性和替代性。广义化的新能源体系 主要包涵两个方面：①、新能源体系包括可再生能源和地热能，氢能，核能；②、新能源利用技术，包括高 效利用能源，资源综一、填空题 1. 一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换 的各种能量和资源。 2. 二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到 的能源产品。 3. 终端能源是指供给社会生产、非生产和生活中直接用于消费的各种能源。 4. 典型的光伏发电系统由 光伏阵列、蓄电池组、控制器、电力电子变换器和 负载等组成。 5. 光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为 独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。 6. 风力发电系统是将 风能转换为电能，由机械、电气和控制3大系统组合构成。 7. 并网运行风力发电系统有 恒速恒频方式和变速恒频方式两种运行方式。 8. 风力机又称为风轮，主要有 水平轴风力机和垂直轴风力机。 9. 风力同步发电机组并网方法有 自动准同期并网和自同步并网 10. 风力异步发电机组并网方法有 直接并网、降压并网 和晶闸管软并网 11. 太阳的主要组成气体为 氢 和氦。 12. 太阳的结构从中心到边缘可分为 核反应区、辐射区 、对流区和太阳大气。 13. 太阳能的转换与应用包括了太能能的 采集、转换、 储存、运输与应用。 14. 光伏发电是根据 光生伏特效应 原理，利用 太阳电池 将太阳光能直接转化为电能。 15. 光伏发电系统主要由 太阳电池组件 ，中央控制器、充放电控制器、逆变器 和蓄电池、 17.生物质能是绿色植物通过叶绿素将 太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。 16.太阳电池主要有单晶硅太阳电池
新能源发电技术 学院：电子信息学院 专业：电气工程及其自动化 姓名：
学号： 时间： 序论 生物质新能源是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模。 美国科学家最新的研究成果显示，作为目前应用最广泛的两种生物燃料，生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越，但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现，即使美国种植的所有玉米和大豆都用于生产生物能源，也只能分别满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%。而玉米和大豆首先要满足粮食、饲料和其他经济需求，不可能都用来生产生物燃料。在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展，重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染，效益高的新性能源，生物质新能源大有可为。
新能源与生物质能 通过新能源--生物质能的概述，初步展示其性质特点。同时，结合当提出了几点对策。当下时事，论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展，重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染，效益高的新性能源，通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而生物质能，新农村建设，秸秆应用，现状分析生物质而所谓生物质能(biomass energy )，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。 尽快全面启动替代能源战略，加快再生能源的产业化。事实上，近期已有两件大事发生：一是国家能源领导小组编制的《可再生能源发展规划》提交发改委修订，希望到2020年，可再生能源的占比能
新能源技术复习提纲2012-2013学年第2学期 题型： 一、单项选择题（10小题，每小题2分，共20分） 二、填空题（8小题，每空1分，共20分） 三、判断题（10小题，每题1分，共10分） 四、简答题（5小题，每题5分，共25分） 五、分析说明题（2小题，第1小题10分，第2小题15分，共25分） 第一章： 1. 何为能源？ 能源就是能产生能量的东西，或者说能从中取得能量的东西 2. 何为一次能源？何为二次能源？ 一次能源又叫自然能源，是自然界中以天然形态存在的能源，是直接来自自然界而未经人们加工转换的能源。 二次能源是人们由一次能源转换成符合人们使用要求的能量形式。 3.何为可再生能源？何为绿色能源（狭义和广义）？ 可再生能源是不会随着它本身的转化或人类的利用而日益减少的能源，具有自然的恢复能力. 绿色能源也称清洁能源，是从能源的生产对环境的影响角度来说的，它可分为狭义和广义两种概念 狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。有时也把绿色植物提供的燃料叫绿色能源。广义的绿色能源则包括在能源的生产及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤 第二章：(世界上最大的太阳能光电厂：西班牙) 第三章1. 太阳能的特点 答：(1)永恒、巨大 (2)广泛性、分散性 (3)随机性、间歇性 (4)清洁性 2. 利用太阳能发电的几种方式 答：(1)光伏发电 (2)光感应发电 (3)光化学发电 (4)光生物发电 3.何为本征半导体及本征吸收？ 答：本征半导体：绝对纯的且没有缺陷的半导体 本征吸收：由于电子在能带间跃迁由价带到导带而形成导电的自由电子和空穴的吸收过程，即半导体本身原子对光的吸收。产生电子－空穴对。入射光子能量hv>hv0=Eg 才能产生本征吸收。 4.何为高掺杂效应？ 答：硅中杂质浓度高于10 18/cm3 高掺杂引起禁带收缩，杂质不能全部电离和少子寿命下降等叫高掺杂效应
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/035746359.html, 新能源发电系统的关键技术和发展趋势 作者：康乐 来源：《西部论丛》2017年第12期 摘要：随着我国经济的飞速发展，工业化进程不断加快，人们在享受科技飞速发展带来 便利的同时，也要面临能源被大量消耗带来的危机。因此，能够代替传统的消耗型能源的新能源技术就应运而生。对新能源的开发，以及并网发电运行已经成为近年来谈论的热点问题。 关键词：新能源并网发电系统关键技术发展趋势 引言 虽然新能源发电技术目前有一定成绩的取得，但是受种种因素的制约，可再生新能源的并网发电发展不是特别理想。为了走可持续发展的道路，要逐渐减少发电企业对传统的不可再生化石能源的依赖，大力发展可再生新能源的并网发电技术。将新能源研究纳入大电网的总体规划研究框架中。在坚强电网的高级配电运行框架下，新能源的发电并网一定能够快速发展并发挥重要作用。 一、新能源并网发电技术简介 （一）分布式新能源发电技术。分布式新能源发电技术主要突出了分布式和新能源两个特点，分布式说明了发电规模较小，并且和电力用户距离较近，可以单独给用户提供电能；新能源则是指传统以外的各种环保、清洁能源，包括刚开始推广或者还未推广的能源。新能源之所以可以给用户提供高质量电能，主要是发电技术和储能技术的相结合，二者缺一不可。目前世界上的新能源发电技术主要有太阳能发电、潮汐能、波浪能、地热能，风能等，这些能源共同的优点就是可再生，环保。 （二）微电网的概念和基本结构。微电网是一种新的供电网络结构，该系统的结构可分 为微电源、负荷控制装置和储能装置三部分。微电网与其他系统相比，它是一个更加全面的自治系统，可以实现自主管理和自主控制。微电网的提出实际上是为了和传统电网更好的区分，微电网是由许多分布的微电源和相关设施按照一定的拓扑结构构成的系统。该系统还可以和配网相连接，但是必须要经过静态开关的连接作用。 二、新能源并网发电系统的关键技术 （一）新能源发电技术主要方式。新能源发电技术主要方式是分布式。分布式新能源发电技术主要突出了分布式和新能源两个特点。首先发电规模小，其次和电力用户距离不远，第三可单独给电力用户供电的形式就是分布式。传统能源以外的各种环保的、清洁的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠发电技术与储能技术两者结合的方式给电力用户提供电能。
公共必修课 思想道德修养及法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学英语、大学体育、计算机文化基础、大学语文、军事理论、大学生就业与创业指导、沐浴经典、红色江西、形势政策 专业基础课 高等数学、大学物理、光伏技术概论、电工电子学、半导体物理器件、太阳电池材料、光伏设备概论 专业课 专业技能课 工程计价与计量、工程制图、AutoCAD 专业必修课 太阳电池原理与工艺、太阳能发电技术、光伏建筑电气控制技术、光伏系统设计与施工、供配电系统、光伏建筑工程 专业任选课 高级语言程序设计、工业计算机控制技术、新能源发电技术、专业英语 集中实践教学 太阳能发电技术课程设计、光伏系统设计与施工课程设计、光伏建筑工程课程设计、军事训练、入学教育、岗位实训、毕业设计(论文) 主干课程 （1）《太阳电池原理与工艺》 课程简介：本课程主要讲授光生伏打效应机理、p-n结、太阳电池的工作原理、制造工艺、测试和应用等方面的技术，使学生对太阳电池器件的原理及工艺有较为系统的掌握。 （2）《太阳能发电技术》 课程简介：本课程主要讲授太阳能光伏发电工作原理、内容包括太阳能电池组件的特性、结构及种类，功率调节器的工作原理、功能、电路构成及种类、选择方法、相关设备及部件，太阳能光伏发电系统设计与施工、维护检查与测量，熟悉太阳能光伏发电系统的法律法规及并网系统技术要求准则。 （3）《光伏系统设计与施工》 课程简介：主要介绍光伏系统的构成及设计原理和规则,阐述光伏系统的施工技术和方法。使学生初步掌握光伏系统的设计方法，了解光伏系统的施工步骤，为学生将来独立参与光伏系统的设计和施工打下基础。 （4）《光伏建筑电气控制技术》 课程简介：本课程主要结合光伏发电讲授建筑配电系统常用的电器元件、继电器、接触器控制的基本控制电路、建筑电气控制技术的设计、建筑中常用的电气设备的控制原理、可编程控制器的基本工作原理及其在光伏建筑中的应用等方面知识。 （5）《太阳电池材料》 课程简介：介绍太阳能及光电转换的基本原理、太阳电池的基本结构和工艺，着重从材料制备和性能的角度出发，阐述常用的太阳能光电材料的基本制备原理、制备技术以及材料结构组成对太阳电池的影响。 （6）《工程计价与计量》 课程简介：本课程主要介绍太阳发电建设项目在决策、设计、招投标、实施、竣工验收等阶段的计价方法，使学生初步掌握工程计价与计量专业技能，扩展学生的工程经济知识与相关能力。
新能源及分布式发电复习 1.什么是新能源？ 常规能源：技术比较成熟，已被广泛利用，在生产生活中起着重要作用的能源。（水是常规能源，可再生能源） 新能源：目前尚未被大规模利用，有待进一步研究实验与开发利用的能源。 2.为什么要开发利用新能源？ （1）发展新能源经济是当今世界的历史潮流和必然选择 （2）发展新能源经济可为我国经济又好又快发展提供支撑 3.新能源分类？哪些能源属于新能源？ （1）大中型水电；（2）可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；（3）传统生物质能。 4.再生能源配额制。 再生能源配额制：指各省（区、市）均需达到使用可再生能源的基本指标，在电源中强制规定必须有一定的可再生能源配额。 考核范围：除水电之外的可再生能源电力，包括风力发电、太阳能发电、生物质能发电、地热发电和海洋能发电等。 配额制具有一定的强制性；配额制带有一定的问责条款。 5.太阳能发电优点。 安全可靠；使用寿命长；运行费用少；维护简单；随处可见，不需要远距离输送；没有活动部件、不容易损坏；无噪声；不需要燃料；不污染环境。 6.太阳能发电系统组成。 分类：利用太阳热能直接发电；将太阳热能通过热机带动发电机发电。 太阳能集热子系统；吸热与输送热量子系统；蓄热子系统；蒸汽发生系统；动力子系统；发电子系统。 槽式太阳能热发电系统：利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统。 塔式太阳能热发电系统：采用多个平面反射镜来会聚太阳光，这些平面反射镜称为定日镜。由定日镜阵列，中心接收器，控制中心和发电系统组成。 碟式太阳能热发电系统——主要由碟式聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成，目前峰值转换效率可达30%以上。 7.用硼掺杂的叫P型硅，用磷掺杂的叫N型硅。 8.独立光伏发电系统组成。 光伏发电系统是太阳能电池方阵、控制器、电能储存及变换环节构成发电与电能变换系统。（按与电力系统的关系分为：增网型和并网型） 各元件作用：（1）太阳能电池方阵：将太阳能电池单体进行串并联并封装后，可以单独作为电源使用。（2）防反充二极管：其作用是避免由于太阳能电池方阵在阴雨天和夜晚不发电时或出现短路故障时，蓄电池组通过太阳能电池方阵放电。（3）蓄电池组：贮存电能并可随时向负载供电。（4）控制器：判断蓄电池是否已经达到过充点或过放点。（5）逆变器：将直流电变换为交流电的设备。 9.并网太阳能光伏发电系统，可逆流系统，不可逆流系统的区别。 并网光伏系统发的电直接被分配到住宅内的用电负载上，多余或不足的电力通过连接电网来调节；可逆流系统，为光伏系统的发电能力大于负载或发电时间同负载用电时间不相匹配而设计。不可逆流系统，指光伏系统的发电量始终小于或等于负荷的用电量，电量不够时由电网提供，即光伏系统与电网形成并联向负载供电。
专业论文选读与写作训练 所属系别：物理与电子工程系 专业：物理学 （太阳能、风能开发和利用方向） 班级：1402
姓名：姚腾辉 学号：2014070221 日期：2017-06-13 新能源发电技术综述 系别：物理与电子工程系学科专业：物理学 （太阳能、风能开发和利用方向）
姓名：姚腾辉 运城学院 2017年06 月
目录 1 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2 风力发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．1 3 太阳能发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 4 其他新能源发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3.1燃料电池发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3.2地热发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 3.3潮汐能发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 3.4磁流体发电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 5 可再生能源的储能技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 6 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4英文摘要和关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
编号 淮安信息职业技术学院 毕业论文 题目光伏发电系统控制系统设计 学生姓名*** 学号**** 系部电气工程系 专业机电一体化 班级***** 指导教师【***】【讲师】 顾问教师 二〇一二年十月 摘要 进入二十一世纪，人类面临着实现经济和社会可持续大战的重大挑战，而能源问题日益严重，一方面是常规能源的缺乏，另一方面石油等能源的开发带来一系列的问题，如环境污染，温室效应等。人类需要解决能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进进步，大规模开发利用可再生能源和新能源。太阳能是一种有前途的新型能源，具有永久性、清洁型和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长，
只要有太阳在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染问题；光伏发电系统可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，而且还缓解了目前能源危机与环境危机，只是其它电源无法比拟。 关键词：太阳能供电系统蓄电池逆变
目录 编号 ..................................................................................................................... 错误!未指定书签。摘要 ................................................................................................................. 错误!未指定书签。目录 ............................................................................................................. 错误!未指定书签。第一章绪论 ................................................................................................... 错误!未指定书签。光伏发电控制系统简介 ........................... 错误!未指定书签。问题的提出 ..................................... 错误!未指定书签。本课题设计的主要目的和意义 ..................... 错误!未指定书签。本课题设计的主要内容 ........................... 错误!未指定书签。第二章可编程控制器（）基础知识 ............................................................. 错误!未指定书签。可编程控制器（） ............................... 错误!未指定书签。 的定义......................................... 错误!未指定书签。 的特点......................................... 错误!未指定书签。 的简介及模块................................... 错误!未指定书签。第三章系统硬件设计 ..................................................................................... 错误!未指定书签。 光伏供电装置................................... 错误!未指定书签。光伏供电系统 ................................... 错误!未指定书签。 基于的硬件电路设计............................. 错误!未指定书签。 基于的硬件电路设计............................. 错误!未指定书签。第四章系统软件设计 ..................................................................................... 错误!未指定书签。 主程序设计..................................... 错误!未指定书签。 子程序设计..................................... 错误!未指定书签。 监控界面的设计................................. 错误!未指定书签。第五章系统调试 ............................................................................................... 错误!未指定书签。 调试主要内容................................... 错误!未指定书签。调试结果 ....................................... 错误!未指定书签。第六章总结与展望 ........................................................................................... 错误!未指定书签。 总结........................................... 错误!未指定书签。 展望........................................... 错误!未指定书签。