太阳能热风发电站发电机并网控制系统
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太阳能电站并网系统设计一、引言太阳能电站是利用太阳能辐射进行发电的设备,而并网系统则使得电站的电能可以与电网进行交互和传输。
本文将就太阳能电站并网系统的设计进行详细探讨,以便实现高效、安全和可靠的电站运行。
二、系统概述1. 太阳能电站并网系统的目标:- 实现太阳能电站的电能输出与电网的互联互通- 提高电站的运行效率和电网的稳定性- 实现电力的双向传输,以满足供电和回馈电网的需求2. 系统组成:- 太阳能电池板:将太阳能辐射转化为直流电能- 逆变器:将直流电能转化为交流电能与电网连接- 电网:接收并分配电站输出的电能三、太阳能电池板设计1. 太阳能电池板的选型:- 根据电站规模和发电需求选择合适的太阳能电池板型号- 考虑太阳能资源充足度、功率输出和使用寿命等因素2. 太阳能电池板的布置:- 最佳安装角度和朝向,以最大化太阳能辐射的收集- 太阳能电池板之间的间距和布局,以达到最佳空间利用效率四、逆变器设计1. 逆变器的功能:- 将直流电能转化为交流电能,满足电网的电能要求- 控制电站的输出功率和频率,以匹配电网的要求2. 逆变器的选型:- 根据电站的发电功率和电网的要求进行合适的逆变器选择 - 考虑逆变效率、响应速度和可靠性等因素3. 逆变器的配置:- 避免电网干扰,采取适当的滤波和抑制措施- 设计逆变器的保护机制,以应对异常情况五、电网连接设计1. 接入点的选择:- 根据电网的输电能力和电站的容量选择合适的接入点- 考虑电网的电压等级和配电系统的要求2. 并网适应性:- 考虑电站输出功率的动态变化,使电网能够自适应调节 - 采用智能监控和控制技术,实现电站与电网的平滑过渡六、安全与保护设计1. 电网过电压保护:- 采用过电压保护器件,防止电网过电压对电站设备的损害 - 设计逆变器的过压保护和限流机制,确保电站的安全运行2. 电网短路保护:- 设计电网短路保护装置,及时切断电站与电网的连接- 采取快速断电措施,保护逆变器和电站设备的安全3. 太阳能电池板保护:- 设计过流保护装置,避免电池板过载损坏- 考虑过温保护和防雷措施,提高电池板的使用寿命七、遥控与监测系统1. 遥控功能:- 通过遥控系统实现对电站运行状态的远程监控和控制- 实时调节电站输出功率和频率,以适应电网的需求变化2. 监测功能:- 设计监测系统,实时监测太阳能电池板和逆变器的工作状态- 分析数据,发现问题并进行及时修复和改进八、总结本文对太阳能电站并网系统的设计进行了全面的介绍。
太阳能光伏发电控制系统工作原理太阳能光伏发电控制系统是利用太阳能将光能转化为电能的一种装置,广泛应用于家庭和工业领域。
本文将详细介绍太阳能光伏发电控制系统的工作原理。
1. 太阳能光伏发电系统的基本组成太阳能光伏发电控制系统主要由太阳能电池板、光伏逆变器、电池组和负载组成。
太阳能电池板负责将太阳光转化为直流电能,光伏逆变器将直流电能转换为交流电能,电池组储存电能以供负载使用,负载则是指发电系统所驱动的设备或电器。
2. 太阳能光伏发电系统的工作原理太阳能光伏发电系统的工作原理可以分为太阳能转化为直流电的过程和直流电转化为交流电的过程。
2.1 太阳能转化为直流电当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板中的光电池会将光能转化为电能。
光电池内部的P-N结会形成内建电场,当光子撞击光电池上的P-N结时,会激发出电子-空穴对。
这些电子-空穴对会分离开来,电子通过导线外流回到P区,空穴则通过导线流回到N区,形成电流从而产生直流电。
转化出的直流电经过电池组的串并联以提高电压和电流的值,然后进入光伏逆变器进行下一步的转换。
2.2 直流电转化为交流电直流电转化为交流电的过程需要通过光伏逆变器完成。
光伏逆变器首先会经过一个整流单元,将直流电转化为中间直流电,然后通过中频谐振变压器将中间直流电转换为交流电。
最后,交流电通过输出滤波电路形成纯净的交流电供电给相应的负载。
光伏逆变器具有功率适应性,可以根据负载的功率需求自动调节输出电流和电压。
3. 太阳能光伏发电系统的控制器太阳能光伏发电控制系统中的控制器是为了实现对整个系统的监测、控制和保护而设计的。
控制器主要包括电池的充放电控制、光伏逆变器的运行控制和负载的调节控制。
电池的充放电控制保证电池组的工作在最佳状态,避免过充和过放的情况发生。
光伏逆变器的运行控制保证其安全稳定地运行,实现直流电向交流电的转换。
负载的调节控制则根据负载的需求合理分配系统所产生的电能,保证稳定供电。
50kw屋顶并网光伏发电系统方案1、系统原理屋顶光伏并网发电系统就是将太阳能电池板安装在屋顶上,系统与常规电网相连,共同承担供电任务。
当有阳光时,逆变器将光伏发电系统所发的直流电转变成正弦交流电,产生的交流电可以直接供给交流负载,然后将剩余的电能输入电网,或者直接将产生的全部电能并入电网。
在没有太阳的时候,负载的用电全部由电网供给。
2、项目概述1、项目简介该项目是河北50KW 光伏发电系统设计方案。
该建筑屋面为斜面结构。
采用光伏发电并网型,光伏发电并网系统设备主要有屋顶方阵组件、逆变器、防雷汇流箱、交流保护开关、直流开关和流量仪器等。
2、光伏组件方阵最佳倾斜角的确定衡水位于北纬39度54分20秒,年平均日照为每天4.5小时。
最佳倾斜角按照屋面坡度顺势铺设3、逆变器的选择并网逆变器是光伏发电系统的核心部件和技术关键。
并网逆变器可将光伏组件发出的直流电转换为交流电,并且还可以对转换的交流电的频率、电压、电流、相位、有功和无功、电能品质(电压波动、高次谐波)等进行控制。
项目根据安装容量选择10KW,5台逆变器,采用世界先进的高频技术,最大转换率97.2%,MPPT跟踪精度高达99.5%。
最大功率点电压可达500V可串联更多的电池板,减少直流端损耗;高品质的产品和全天候室内外应用。
IP65的保护等级可以保证设备在各种恶劣环境下任然稳定工作。
4、光伏组件的布置和安装该项目在屋顶布置了200块多晶硅光伏组件,功率为250W,占用屋顶面积为42㎡。
连接方式为20块/串X5并的方式接入5台并网逆变器。
为了解决屋面的承重能力、防水能力、抗风能力以及阴影遮挡等重要问题,同时光伏组件的布置也要与建筑物及周围的环境完美结合,采取以下安装设计方案:在整个屋面上采用镀锌不锈钢支架组件的方式,组装非常方便,同时将支架的重心设计在屋面的承重梁上,不仅解决屋面承重能力,也不破坏屋面防水层,还适应河北地区的气候环境特点。
5、光伏并网配电系统光伏屋顶方阵接入防雷汇流箱,汇流之后接入并网逆变器的直流输入侧,逆变器的交流侧接入单相交流配电柜,有单相交流配电柜统一接入并网接入点。
20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真引言光伏发电系统是一种通过光电效应将太阳能转换为电能的系统。
随着清洁能源的日益受到关注,光伏发电系统的应用越来越广泛。
本文将介绍一个20kW的并网型光伏发电系统的设计与仿真。
设计方案光伏阵列设计在设计光伏阵列时,需要考虑光伏电池的类型、工作温度和数量。
通常情况下,多晶硅太阳能电池是最常见和最经济的选择。
在确定数量时,需要根据地区的太阳辐射程度和发电容量来计算。
MPPT控制器设计最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)控制器是光伏发电系统中重要的一部分。
其主要功能是通过调整负载来使光伏阵列输出电压和电流达到最大值,从而提高发电效率。
MPPT控制器的设计需要考虑功率损失、响应速度和系统稳定性。
通常,可以使用模拟控制或数字控制来实现MPPT控制。
逆变器设计逆变器是将直流电转换为交流电的设备。
在光伏发电系统中,逆变器将光伏阵列输出的直流电转换为适用于并网的交流电。
逆变器的设计需要考虑输出功率、输出电压波形质量和系统保护功能。
常见的逆变器拓扑包括PWM逆变器和H桥逆变器。
并网连接设计并网型光伏发电系统将发电输出连接到公共电网中,从而实现发电量的出口和购电量的进口。
并网连接设计需要考虑系统对电网的影响、反向电流的防护和系统保护。
通常,可以使用电网保护装置和功率限制器来确保并网连接的安全性和稳定性。
此外,还需满足当地的并网规范和要求。
仿真实验在设计完成后,可以使用适当的仿真工具对光伏发电系统进行仿真实验。
常见的仿真工具包括MATLAB/Simulink、PSIM等。
在仿真实验中,可以验证设计的可行性,同时优化设计参数以提高系统性能。
通过仿真实验,还可以分析光伏发电系统的工作特性和响应。
结论本文介绍了20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真。
通过合理的光伏阵列设计、MPPT控制器设计、逆变器设计和并网连接设计,可以实现高效、稳定和安全的光伏发电系统。
风能发电的智能控制系统提高发电效率的新方法近年来,面临能源紧缺和环境污染等问题,人们对可再生能源的研究和利用越来越重视。
风能作为一种广泛可利用的可再生资源,被广泛应用于发电领域。
然而,传统的风能发电系统存在着一些问题,如风能捕捉不均匀、发电效率低等。
为了提高风能的利用效率,研究人员提出了智能控制系统的新方法。
一、智能风能发电控制系统的概述智能控制系统将先进的传感器、电子设备和智能算法相结合,通过对风能的采集和分析,实现对风能发电系统的全面控制。
该系统的核心思想是通过智能算法对风能进行实时监测,根据监测数据对发电装置进行精确调节,以提高发电效率。
二、智能风能监测技术的应用智能风能监测技术是智能控制系统的核心。
通过安装高精度的传感器,可以对风速、风向、风能密度等进行实时监测。
同时,借助先进的数据分析算法,可以对这些数据进行准确的分析和预测,为后续的发电装置调节提供依据。
三、智能发电装置的调节方法通过智能控制系统的监测数据,可以对风能发电装置进行精确调节,以提高发电效率。
具体调节方法包括:1. 叶片角度调节:根据风速和风向的监测数据,智能控制系统可以精确调节叶片角度,使其与风的方向保持一致,最大限度地捕捉风能。
2. 发电机负载调节:通过对发电机负载的智能调节,可以使其在各种风速下都能达到最佳工作状态,提高发电效率。
3. 发电系统的并网控制:智能控制系统可以监测并管理发电系统与电网之间的连接状态,根据电网的需求和风能的供应情况,合理调配发电功率,提高风能发电的利用率。
四、智能控制系统的优势和应用前景智能风能发电控制系统具有以下优势和应用前景:1. 提高发电效率:通过智能调节,可以使风能发电装置始终处于最佳工作状态,最大程度地利用风能资源,提高发电效率。
2. 减少维护成本:智能控制系统可以实时监测发电装置的工作状态,预测故障并进行预防性维护,有效降低了维护成本。
3. 适用范围广泛:智能控制系统可以应用于各种规模的风能发电装置,无论是小型风机还是大型风电场,都能够提高发电效率。
第1章光伏并网系统的工作原理1.1光伏并网系统光伏并网系统就是将太阳能光伏系统与电力网相连接的系统。
并网逆变器是并网光伏发电系统的核心部件和技术关键。
除了将光伏阵列发出的直流电转换为交流电,与普通逆变器不同的是,并网逆变器还需对转换的交流电的频率、电压、电流、相位、有功与无功、电能品质(电压波动、高次谐波)等进行控制,使转换后的交流电的电压、频率与电网交流电的电压、频率一致。
一般来说,并网逆变器具有如下功能:(1)自动开关。
根据日出到日落的日照条件,尽量发挥光伏阵列输出功率的潜力,在此范围内实现自动开始和停止。
(2)最大功率跟踪(MPPT)控制。
在不同的外界温度和太阳光照强度条件下,使光伏阵列尽量保持最大功率输出的工作状态。
(3)并网时抑制高次谐波电流流入电网,减少对电网的影响。
(4)防止孤岛运行。
系统所在地发生停电,但由于光伏发电继续供电,逆变器的输出电压并未变动。
此时,就不能正常检测出是否停电,一旦再恢复来电,就有可能造成事故,这种情况称为孤岛运行。
为保护设备维修人员不受到伤害,并网逆变器需要具备此功能。
(5)自动电压调整。
由于大量的太阳能光伏系统与电网相联,晴天时太阳能光伏系统的剩余电能会同时送往电网,使电网的电压上升,导致供电质量下降。
为保持电网的电压正常,运转过程中要能够自动防止并网逆变器输出电压上升。
但对于小容量的太阳能光伏系统来说,几乎不会引起电压上升,所以一般省去此功能。
(6)异常情况排解与停止运行。
当系统所在地电网或逆变器发生故障时,及时查出异常,控制逆变器停止运转。
1.2并网逆变器的结构和原理光伏并网发电系统中,逆变器作为太阳能光伏阵列和电网的连接部分,在不同的应用场合,根据太阳能光伏阵列的输出电流、电压和功率等级和并网需求可以采用多种逆变器的连接方式。
(1)集中逆变器。
多组串联的光伏组件并联后再接在逆变器的直流输入侧,再通过逆变器变换为交流电并入单相或三相电网。
由于只有一个逆变器,系统设计成本低。
自动控制系统在太阳能热发电中的应用太阳能热发电是一种利用太阳能将热能转化为电能的技术。
随着对可再生能源的需求增加,太阳能热发电越来越受到关注。
而在太阳能热发电系统中,自动控制系统发挥着至关重要的作用,它能够实现对太阳能热发电过程的准确控制和监测。
本文将介绍自动控制系统在太阳能热发电中的应用。
一、自动控制系统概述自动控制系统是将控制策略、控制器和执行机构相结合,对工业过程、设备或系统进行自动化控制的系统。
它通过传感器采集数据,经过控制器的处理和判断,再通过执行机构对控制对象进行操作,实现对系统的自动控制。
二、自动控制系统在太阳能热发电中的作用1. 温度控制在太阳能热发电系统中,温度对热能转化效率起着至关重要的作用。
自动控制系统可以通过温度传感器实时监测发电系统中的温度变化,根据预设的温度范围,及时调节光热集热器的转向、水泵的供水量等参数,保持系统在最佳工作温度范围内运行,提高发电效率。
2. 位置控制太阳能热发电系统中的光热集热器需要随着太阳的位置进行调整,以保证对太阳的最大照射面积。
自动控制系统可以通过光照传感器实时感知太阳的位置和强度,控制光热集热器的转向和倾斜角度,确保太阳能的最大吸收。
3. 液体循环控制太阳能热发电系统中的液体循环是保证能量传输的重要环节。
自动控制系统可以通过流量传感器和压力传感器等设备,监测液体的流量和压力,实时调节水泵的运行状态,保证液体在系统中的正常流动,以提高能量传输效率。
4. 故障监测与报警自动控制系统可以对太阳能热发电系统进行全面监测,当发现系统中的故障或异常情况时,及时进行报警并采取相应的措施,以确保系统的安全运行。
故障监测与报警功能可以通过振动传感器、温度传感器等设备实现,有效防止系统损坏和能量损失。
三、自动控制系统优势与挑战1. 优势自动控制系统具有高效、准确、稳定的特点,可以实现对太阳能热发电过程的精确控制和实时监测。
它可以根据不同的运行状态和环境条件,自动调节系统参数,提高能量转换效率,降低运行成本。
某20kW并网光伏发电系统设计某20kW并网光伏发电系统设计摘要:本论文从系统设计、电路结构及控制器等几方面介绍了某20kW并网光伏发电系统设计。
在系统设计方面,该系统采用单板逆变器以及并联式电池组。
在电路结构方面,系统采用了金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)作为开关元件,并通过开环控制模式来控制发电系统的输出功率。
在控制器方面,该系统采用了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)控制器的PWM控制。
关键词:光伏发电系统;并网;逆变器;MOSFET;控制器;FPGA;PWM本论文介绍的是某20kW并网光伏发电系统的设计。
该系统可将太阳能光能转换成电能以及其它形式的能量输出到电网中,并能够自身进行电路保护。
1. 系统设计该20kW并网光伏发电系统的设计采用了单板逆变器和并联式电池组。
并联式电池组的设计是为了保证系统能够持续并稳定地输出电能。
单板逆变器采用了铝轻质化材料,能够有效地降低系统的重量,并保证系统的稳定性。
2. 电路结构系统电路采用MOSFET作为开关元件,由于该元件具有低导通电阻、大尺寸等优点,因此能够减少其开关过程中的损耗,提高系统的效率。
电路采用开环控制模式,通过在MOSFET上进行周期性的开关操作来实现对发电系统的输出功率的控制。
此外,系统在输出侧采用了滤波电容,有效地抑制了输出电压的波动和干扰。
3. 控制器该系统采用了基于FPGA控制器的PWM控制。
控制器通过对发电系统的开关元件进行周期性开关操作以实现对其输出功率的控制。
在PWM控制的过程中,控制器采用了数字信号处理技术,能够高精度地控制系统的输出功率以及输出电压的波动。
总之,该论文介绍了一种20kW的并网光伏发电系统的设计。
通过使用单板逆变器以及并联式电池组、MOSFET开关元件,以及FPGA控制器的PWM控制技术,该系统能够实现太阳能光能的高效转换,稳定地输出电能,并在输出侧采用滤波电容进行功率波动抑制。
《太阳能光伏并网发电系统的研究》篇一摘要:本文深入研究了太阳能光伏并网发电系统的基本原理、技术特点、应用现状及发展趋势。
通过对光伏并网系统的理论分析、系统设计、运行控制等方面的探讨,为太阳能光伏并网发电系统的优化与推广提供了理论依据和实践指导。
一、引言随着全球能源结构的转型和环境保护意识的增强,可再生能源的开发与利用已成为各国关注的焦点。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其开发利用对于缓解能源压力、减少环境污染具有重要意义。
太阳能光伏并网发电系统作为太阳能利用的重要方式之一,具有广阔的应用前景。
二、太阳能光伏并网发电系统基本原理太阳能光伏并网发电系统利用光伏效应将太阳能转化为直流电能,再通过并网逆变器将直流电转换为交流电,最终与电网相连实现并网发电。
该系统主要由光伏电池板、支架、并网逆变器、变压器等设备组成。
三、技术特点及优势太阳能光伏并网发电系统具有以下技术特点及优势:1. 资源丰富:太阳能取之不尽,用之不竭,具有极高的资源利用价值。
2. 环保节能:无污染排放,绿色环保,符合可持续发展要求。
3. 发电效率高:通过并网逆变器实现高效转换,提高能源利用效率。
4. 并网灵活:可与大电网或微电网相连接,实现分布式供电。
5. 经济效益好:系统投资成本逐年降低,具有较高的经济效益。
四、应用现状及挑战目前,太阳能光伏并网发电系统在国内外得到广泛应用。
随着技术的进步和成本的降低,其在工业、商业、家庭等领域的应用越来越广泛。
然而,太阳能光伏并网发电系统也面临一些挑战,如设备成本、系统稳定性、并网政策等。
为进一步推广应用,需对上述问题进行研究解决。
五、系统设计及优化策略太阳能光伏并网系统的设计需要考虑以下因素:1. 光伏电池板的选择与布局:根据地域、气候等因素选择合适的光伏电池板类型和布局方式。
2. 逆变器性能的优化:选择高效、稳定的逆变器,实现直流电到交流电的高效转换。
3. 系统控制策略的优化:通过智能控制技术实现系统的最大功率输出和优化运行。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)太阳能热风发电站发电机并网控制系统摘要太阳能储量庞大,而且它是清洁能源,使其可能成为未来可靠的发电能源,吸引了许多研究者研究太阳能发电。
太阳能热风发电是太阳能发电的一个分支,该系统主要有集热棚,导风烟囱以及发电机组成,在有强光照的沙漠地区适合发电,具有不错的开发空间。
这次的毕业设计的太阳能热风发电站并网控制系统,选用的两个关键的器件是西门子AFE变流器和西门子PLC。
我的设计包括两个重要的部分,一是西门子AFE变流器的接线图设计,AFE变流器的接线方式正确,使它正常工作,并且将它调整在逆变工作方式下,在满足并网条件后将直流电逆变变成交流电,输送到电网上。
另一部分是PLC 的设计,PLC主要是用来控制AFE变流器的启动、停止和并网,正确连接PLC的输入、输出端子的接线,以及编写PLC程序后,就可以用PLC来控制系统的起动和停止,这样就满足了当初设计的需求。
关键词:新能源;太阳能热风发电;并网控制系统Solar chimney power station generators andnetwork control systemAbstractSolar huge reserves and it is clean energy, so that it could become a future reliable energy generation has attracted many researchers have studied the solar power. Solar power solar chimney power is a branch of the system is the main collector roof, wind chimneys and generators, composed in desert areas with strong light suitable for power generation, has a good development space.The graduation design grid solar chimney power plant control system, the choice of the two key components AFE inverter Siemens and Siemens PLC. My design includes two major parts, one Siemens AFE inverter wiring diagram design, AFE converter wiring is correct, it is working and adjust it in the inverter mode of operation, to meet and Network conditions after DC inverter into alternating current, delivered to the electricity grid. The other part is the design of PLC, PLC is mainly used to control the AFE inverter start, stop and grid, properly connected PLC input and output terminals of the wiring, and the preparation of the PLC program, you can use the PLC to control system start and stop, so to meet the original design requirements.Key words: New Energy ;Solar Chimney Power ;Grid-Connected目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 我国基本用电情况 (1)1.2 新能源发电 (1)1.2.1 风力发电技术 (3)1.2.2 太阳能热风发电技术 (5)1.3 本章小结 (6)第二章电力系统的相关介绍 (7)2.1 电力系统概述 (7)2.2 发电机组并网技术 (10)2.2.1 同步发电机并网 (10)2.2.2 感应发电机并网运行 (11)2.3 本章小结 (12)第三章太阳能热风发电站并网控制系统的叙述 (13)3.1 太阳能热风发电系统的简单介绍 (13)3.2 西门子AFE变流器 (14)3.2.1 AFE变流器的结构 (15)3.3 西门子PLC S7-200 (19)3.4 本章小结 (22)第四章太阳能热风发电站并网控制系统的设计 (23)4.1 太阳能热风发电站并网控制系统器件选型 (23)4.2 太阳能热风发电站并网控制系统设计 (24)4.2.1 AFE变流器的接线图设计 (24)4.2.2 PLC的相关设计 (26)4.3 并网后电量参数监测 (31)4.4 本章小结 (32)结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (36)附录A (37)附录B (38)附录C (39)附录D (40)附录E (41)附录F (45)第一章绪论1.1 我国基本用电情况我国是最大的发展中国家,发展速度及其迅猛,电能就成为了保障国家发展的重要前提,电能持续可靠的供应成为不断研究的课题。
我国的各项工业耗电量增长迅猛,据中国国家能源局14日发布的全社会用电量等数据显示,2月份全社会用电量3374亿kW²h,同比下降12.5%。
今年前2月,全国全社会用电量累计7892亿kW²h,同比增长5.5%。
分类看,第一产业用电量增长4.3%,第二产业用电量增长4.2%,第三产业用电量增长13.8%;城乡居民生活用电量增长4.7%。
1至2月,全国发电设备累计平均利用小时为701小时,同比减少19小时。
综合今年前两个月看,第一产业用电量128亿千瓦时,同比增长4.3%;第二产业用电量5528亿kW²h,增长4.2%;第三产业用电量1068亿kW²h,增长13.8%;城乡居民生活用电量1169亿kW²h,增长4.7%。
根据中国电力企业联合会2月28日发布的预测认为,2013年我国经济将继续趋稳回升,带动用电需求增速回升,全年用电增速同比增长6.5%~8.5%。
我国的用电量增长迅速,使得发电任务更加紧迫,由于我国现在主要用火力发电,可是煤炭储量是有限的,研究新能源发电很是关键。
下面介绍一些关于新能源发电方面的相关内容。
1.2 新能源发电我们把能量的来源称为能源,它是能够为人类提供某种形式能量的自然资源及其转化物。
也可以说,自然界在一定条件下能够提供机械能、热能、电能、化学能等共种形式能量的自然资源叫做能源。
新能源与可再生能源的含义,在中国是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。
这些能源储量非常丰富、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。
下面对一些新能源做出一些简单介绍。
1.生物质能。
生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿宏将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物以及动物粪便等。
生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换三种途径。
生物质直接燃烧在今后相当长的时间内仍将是中国农村生物质能利用的主要方式。
因此,改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶,推广热效率可达20%~30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施,被国家列为农村能源建设的重点任务之一。
生物质的热化学转换,是指在一定温度和条件下,使生物质气化、炭化、热解和催化液化,以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。
生物质的生物化学转换,包括生物质一沼气转换和生物质一乙醇转换等方式。
沼气转换是指有机物质在厌氧环境中,通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气。
乙醇转换是指利用糖质、淀粉和纤维索等原料发酵制成乙醉。
2.太阳能。
太阳能的转换和利用方式有光——热转换、光——电转换和光——化学转换等。
接收或聚集太阳能使之转换为热能,然后用于生产和生活的一些方面,是光——热转换即太阳能光热利用的基本方式。
太阳热水系统是太阳能热利用的主要形式。
它是一种利用太阳能将水加热并储于水箱中以便利用的装置。
太阳能产生的热能可以广泛应用于采暖、制冷、干燥、蒸馏、温室、烹妊以及工农业生产等各个领域.并可进行太阳能热发电。
利用光伏效应原理制成的太阳能电他,可将太阳的光能直接转换成为电能,称为光——电转换,即太阳能光电利用。
光——化学转换目前尚处于研究开发阶段,这种转换技术包括半导体电极产生电面电解水产生包、利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等内容。
3.风能。
风能是指太阳辐射造成地球各部分受热不均匀,引起各地温差和气压不同,导致空气运动而产生的能量。
利用风力机可将风能转换成电能、机械能和热能等。
风能利用的主要形式有风力发电、风力提水、风力致热以及风帆助航等。
4.小水电。
所谓小水电,通常是指小水电站及与其相配套的小电网的统称。
在1980年联合国召开的第二次国际小水电会议上.确定了以下三种小水电站容量范围:小型水电站,1001~12000kW;小小型水电站,101~10000kW;微型电站,100kW以下。
按照中国国家计委规定,水电站总容量在50000kW以下的为小型水电站;50000~250000kW 的为中型水电站;250000kW以上的为大型水电站。
在我国自20世纪70年代以来,小水电一般是指单站容量在12000下的小水电站及其配套小电网。
但随着国民经济的发展,小水电的容量范围已向单站5000kW瓦发展。
目前中国农村村级以下办的小水电,多数属于容量为100kW左右的微型水电站。
小水电的开发方式,按照集中水头的办法,可分为引水式、堤坝式和混合式三类。
5.地热能。
地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下,地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用成分。
地热资源,按赋存形式可分为水热型(又分为干蒸汽型、湿蒸汽型和热水型)、地压型、干热岩型和岩浆型四大类;按温度高低可分为高温型(>150℃)、中温型(90~149℃)和低温型(<89℃)。