新能源發電技術論文精選(九篇)
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第1篇：新能源發電技術論文范文
論文摘要：“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的全校性選修課。課程的授課目的是讓上述專業的學生對電力生產過程有一個大致的了解，為以后有可能服務于電力行業做準備。由于學生在數學、物理以及電氣方面的基礎薄弱，因此本課程的教學方法與電氣工程及其自動化專業的課程教學法有所不同，重點是要激發學生的學習興趣，讓他們克服畏難情緒主動學習，在重點講述常規發電原理的基礎上把自主教學法成功應用于課堂教學過程中。通過課堂教學效果的驗證，本方法是行之有效的。
論文關鍵詞：電力生產；自主教學法；學習興趣；教學效果
“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場營銷及會計學等專業的學生了解一定的電力生產方面的知識，為以后在電力系統從事相關工作做準備。但是經濟與管理學院的學生大多是文科類學生，數學、物理基礎不扎實，而且大學期間又沒有開設電氣專業基礎課（如“電路”、“電機”、“發電廠電氣部分”等），所以學習起來有難度，而且很多學生認為這門課與他們的專業不相關，學習的積極性也不高。針對課程的特點和學生的學習心理，筆者在經過兩三年的“電力生產概論”教學后，在重點講述常規發電、電力生產原理等的基礎上，把學生自主教學法成功應用到教學過程中。通過課堂教學效果的驗證，本方法是行之有效的。
一、教材內容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“電力生產概論”教材是普通高等教育“十一五”規劃教材，李光輝主編。該教材內容全面、難度適中，是一本非常適合非電氣類學生學習電力生產方面知識的通用教材。全書共九章，教材前四章先介紹了電力系統與電力生產方面的知識，然后重點講述了三大常規能源發電：火力發電、水力發電和核能發電。第五章為未來能源發電技術，依次介紹了風力發電、地熱發電、太陽能發電、海洋能發電、生物質發電、氫能發電等相關知識。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計算機在電力行業中的應用等與電力生產密切相關的一些專業知識。教材內容安排合理，難度適中。只要學生跟著老師系統地把教材學完，對電力系統及電力生產應該有一個比較全面、系統的了解，收獲是很大的。
針對學生數學、物理及電氣方面基礎不扎實的特點，要在開始就使學生對這門課程的學習感興趣，并做好心理準備。第一節課在介紹了教材內容后，講述該課程要采用的教學方法，即采用教師課堂講述為主、學生自主講述為輔的創新教學法。前四章常規能源發電等電力生產方面的知識由教師重點在課堂上講述，讓學生切實掌握電力生產過程的特點以及每一種常規能源發電的原理。后面第五章的未來能源發電技術的發電原理與常規能源發電基本是一樣的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源發電技術是現在研究的熱點。所以針對教材上所提供的五種新能源發電，可讓每個班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發電技術作為自主講述的內容。這門課一般是兩個或三個行政班級組成，如果是兩個行政班級則每班可分兩組各選一種新能源發電技術講述；如果是三個行政班級，則以班為單位各選一種新能源發電技術自主講述。學生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學生課程期末考核成績。
在讓每個學生詳細了解教學方法之后，又提醒學生，如果前四章的基礎內容沒學好，要想在自主講述的內容上面取得好成績是很困難的。所以第一堂課下來，學生對這門課的學習興趣就被激發起來了。課間休息時班干部就召集全班同學討論選擇自主講述的新能源發電方式，最后把選定的結果向全體同學公布，并告訴他們，只有發揮全班同學的合力，共同參與、合理分配任務才能在自主講述環節取得良好的效果。在時間安排上，為了使學生有充分的時間準備課件，在學生授課前2～3周提前通知他們。 "
二、常規能源發電原理講述
通過第一節課教學內容、方法的介紹，學生都心中有數，對這門課程的學習也做好了充分的思想準備。因此，在講述電力系統及電力生產方面基礎知識以及三大常規能源發電原理時，首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉換為電能就是學習的重點。電能已成為工業、農業、國防、交通等國民經濟各部門不可缺少的動力，所以作為當代大學生，了解電力生產方面的知識以及電力系統的發展方向和動態是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學習了該課程的必要性之后，學生對后續的授課內容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發電的基本原理，這在初中物理課程里面已經學過。1831年法拉第發現了電磁感應定律之后，很快出現了原始的交流發電機、直流發電機和交、直流電動機，為了給用戶輸送電能，慢慢發展了高壓直流和交流輸電。以至于到現在的特高壓交流、直流輸電技術。另外，重點講述我國的電力發展現狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
電力生產就是要把自然界的一次能源轉換為電能。火力發電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學能經過燃燒轉化為高溫高壓水蒸氣的內能，然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉，汽輪機帶動發電機轉子磁極旋轉，在固定不動的定子繞組周圍形成變化的磁場，從而在繞組內感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規律，與外電路形成回路，則繞組中就會產生相應的電流。在一定的電壓下，電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉換為推動水輪機旋轉的機械能，水輪機轉輪旋轉帶動發電機發電。而核能發電的原理與火力發電很相似，也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能，其能量轉換過程是：核能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能。
三、新能源發電學生自主講述
第2篇：新能源發電技術論文范文
【關鍵詞】 應用型 工學結合 新能源 人才培養模式
面對日益嚴峻的化石能源枯竭和環境惡化問題，人們已經清楚的意識到太陽能將是人類最重要的能源。目前，太陽能光伏發電技術與應用得到快速發展。到2008年年底，全球光伏累計安裝容量大約18.5GWp，但其主要市場在歐美和日本。歐美和日本已經形成了光伏應用的設計、安裝、運行維護的新興產業隊伍和人才培養教育體系。而我國雖然是光伏組件的生產大國，但光伏的安裝總量包括光伏電站的安裝占世界光伏安裝總量的比重很小，設計、安裝、運行維護產業隊伍尚未形成，人才培養體系還沒有建立。
根據我國新能源中長期發展規劃，2009年-2010年均新增55MW，到2010年我國光伏發電累計裝機容量將達到250MW；而到2020年年需新增1350MW，累計裝機將達到1600MW。因此我國光伏發電應用的潛在市場非常巨大。面對國家推動國內光伏發展的政策到位，國內光伏市場即將規模化發展，人才制約瓶頸將很快顯現。因此，必須加大力度，迅速建立和完善我國光伏應用人才培養體系。
南昌理工學院就是在這一背景下于2008年成立了太陽能光電工程學院，在應用型太陽能光伏專業人才培養模式的教育理念、培養方案、課程設置、教學內容等方面進行了有益的改革與探索，學校把新能源科學與工程專業教育廳重點學科優勢和應用型光伏創新人才培養結合起來，并率先摸索出光伏專業應用型、創業型人才培養模式，具有一定的創新性。以此為案例，本文力求總結與闡述工學結合教學模式在光伏應用專業教育中的成效性。
一、工學結合，依托行業、企業確定人才培養方案
人才培養模式是是教育教學思想、理論轉化為創新教學實踐， 實現培養目標的物質力量的中介[1] ，它包含教育思想與教學觀念、專業培養目標與規格、專業設置、教學內容與課程體系等幾個基本要素[2]。為適應世界光伏產業發展和工科院校教育改革的趨勢，南昌理工學院聯系我國光伏產業現狀，緊密結合學校的學科優勢與辦學特色，根據江西區域經濟發展的要求，建立適應“光伏產業應用性人才教育基本要求”為目標的教育教學體系。力爭在省屬工科本科院校中培養具有國際光伏產業發展思維，能夠勝任光伏電池組件生產、研發以及光伏系統的設計、安裝維護等工作，促進本地區經濟社會發展的具有創新能力與創業思維的新一代光伏產業復合型人才。學院與國內大型光伏企業如賽維、晶科能源等高科技企業強強聯合，建立起訂單式培養。根據企業的需要確定人才培養方案，開設有光伏電池片制造工藝、光伏材料與檢測、單晶硅/多晶硅制造工藝、光伏組件加工與工藝、太陽能發電技術、光伏發電設計與施工等核心專業課程，并到企業實訓，強化技能素質培養，掌握光伏電池片及組件加工技術，使學生在就業初期就能夠在技術崗位上脫穎而出，從而獲取更多的升職機會；同時，要求學生掌握光伏電池片、光伏組件生產過程的原理與工藝要求，掌握光伏發電及相關供用電技術，有利于學生的可持續發展。
二、開展實驗教學改革，不斷完善實驗室硬件設施，為學院的發展提供硬件支撐條件。實踐教學是職業教育的核心環節，主要培養學生的職業能力，即專業能力、方法能力、社會能力[3]。新能源產業人才教育教學改革的關鍵是新能源產業相關實踐技能的培養，加強新能源專業本科生生產實踐課程的教學，以創業型、應用性人才培養為主，科研教學型人才培養為輔。
1. 修訂各專業實驗教學大綱，加大實踐教學的比例。
打破專業和學科的界限，合并內容相同或相近的課程，優化專業基礎課理論與實驗教學內容，刪除陳舊過時和過深過難的內容，吸收前沿科技成果，增加實踐教學內容，盡可能應用新的實驗技術，在教學之中使學生的綜合能力得到培養。
2. 增開綜合性實驗和設計性實驗，實施學生開放實驗室建設
學校建有實驗實訓中心1個，其中包含6個實驗室（機房、操作平臺），教學機房、電子電工實驗室、光伏基礎實驗室、光伏發電實驗室、光伏材料實驗室，多晶硅鑄錠實驗操作平臺。實驗實訓中心平時對學生開放，66.67%的實驗室為開放性實驗室。制訂實施了《實驗室開放管理暫行辦法》，對實驗室開放做出明確規定和具體要求，并提供專項經費保障，有效改變目前本科生實驗教學中存在的動手能力不足的問題，學生綜合實驗能力得到很好地培養。同時，在開放實驗室中學生可以自行設計實驗，科研興趣小組還能設計專題實驗。
三、 改變既往單一的實習模式，加強實習實訓基地建設，探討加強新能源專業本科生假期專業技能社會實踐的有效模式
學校還建成由實踐教學設備配套的校內實踐教學基地（含專業實訓室）[4]，能對行動體系課程[5]的教學提供具體的學習情境[6]，因此， 建設校內實踐教學基地是工學結合教學情境實現的關鍵。學校還先后與江西上饒光電、江西上饒晶科、上海正泰、泉州百來等公司簽訂了長期合作協議，共建實習實訓基地，企業技術人員來校任教或參與實訓指導、畢業設計（論文）指導等方式參與人才培養。改變新能源專業學生實習模式，利用假期組織學生進入實習實訓基地進行社會實踐工作，提高學生學習專業課的主動性，充分認識用人單位對畢業生的需求。并且還可以提高學生的組織能力、社會活動能力，倡導個性發揮的教學。
短短四年來，學院立足新建地方本科院校實際，積極探索具有自身特點的發展之路，努力提升符合時代要求的辦學理念。在光伏學科專業建設、人才培養等方面，突出地方性，發展應用性，著力實踐性，強化專業性，不斷提高人才培養質量，通過主課堂教學與課外創新相結合，學生的應用能力和創新能力有了明顯的提高，這是工學結合教學的成果，值得推廣和實踐。
參考文獻：
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[2]王振洪. 構建新型高師院校人才培養模式芻議[ J] . 課程?教材?教法， 2004， （ 9）： 75-79.
第3篇：新能源發電技術論文范文
關鍵詞：微電網 現狀 前景
【分類號】：F426.61
我國在微電網方面的研究，目前主要區分了微電網與分布式電源間的關系，明確了微電網現階段研究中的關鍵問題，并對微電網的控制策略、優化與穩定運行等展開了初步研究與仿真試驗，另外，根據微電網的典型特征和運行特性給出了建立國內微電網標準體系的建議等。
一、微電網提出的背景
近年來，為適應快速發展的經濟需要，電力部門以及發電企業逐年加大發電側的投入，建設內容主要集中在火電、水電等大型發電廠上。因此，能源供需與環境的矛盾日益突顯。同時國家電網也啟動了智能電網和特高壓的建設，電網規模不斷擴大，現已逐步發展成集中發電、遠距離輸電的超大互聯網絡系統。但隨著遠距離輸電的不斷增大、使得受端電網對外來電力的依賴程度不斷提高，電網運行的穩定性和安全性趨于下降，而且難于滿足多樣化供電需求。
分布式發電技術具有低污染、高能源利用率等優點，但其控制困難、單機接入成本高，大量接入可能會對電網造成沖擊，影響電能質量和系統的安全穩定等特點也極大地影響了分布式電源的應用。大電網往往采取限制、隔離的方式來調度分布式電源，以期減小其對大電網的沖擊，并對分布式電源的入網標準做了規定，當電力系統發生故障時，往往都在第一時間將分布式電源退出運行，大大限制了分布式發電技術的充分發揮。
為協調大電網與分布式電源（DG）的矛盾，充分挖掘DG的價值和效益，在本世紀初，學者們提出了一個解決方法，即將DG及負荷一起作為公共配網的一個單一可控的子系統――微電網，以充分挖掘分布式發電的價值和效益。
二、微電網的主要特點和優勢
微電網是相對傳統大電網的一個概念。從微觀看，微電網可以看成是小型的電力系統，它具備完整的發輸配電功能，可以實現局部的功率平衡與能量優化，它與帶有負荷的分布式發電系統的本質區別在于同時具有并網和獨立運行能力。從宏觀看，微電網又可以認為是配電網中的一個“虛擬”的電源或負荷，相對于外部大電網表現為單一的受控單元，并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等的要求。
通過微電網的結構和定義可知，微電網技術是新型電力電子技術和分布式發電、可再生能源發電技術和儲能技術的有機結合。具有以下主要特點：
（1）微網提供了一個有效集成應用DG的方式，繼承擁有了所有單獨DG系統所具有的優點。
（2）微網作為一個獨立的整體模塊，不會對大電網產生不利影響，不需要對大電網的運行策略進行修改。
（3）微網可以以靈活的方式將DG接人或斷開，即DG具有“即插即用”的能力。
（4）多個DG聯網的微網增加了系統容量，并有相應的儲能系統，使系統慣性增大，減弱電壓波動和電壓閃變現象，改善電能質量。
（5）微網在上級網絡發生故障時可以孤立運行繼續保障供電，提高供電可靠性。
三、微電網的核心技術
從微電網整體來看，目前微電網的關鍵技術主要包括：新能源的接入、電力設施、控制技術、儲能技術、并離網與運行控制等技術。
1. 并網技術方面。微電網有孤島運行與并網運行兩種方式。相對于孤島模式，并網運行時微電源可以始終運行在最大功率點處，電源逆變器輸出電能必須滿足電網電壓幅值、頻率和相位一致。微電源并網發電既能最大限度合理地利用新能源，又能解決用戶不斷增長的用電需求。微電網與大電網并網之后，二者之間相互影響。微電網技術能夠解決傳統分布式電源的分散接入、單獨并網所帶來的整體不受控問題，有利于提升電網可控性。有利于在孤島運行與并網運行之間平滑切換。并網逆變器在并網運行時起到了關鍵作用，保證了電力系統的穩定運行。并網穩定運行與控制成為微電網的核心甚至影響著了微電網的發展，將更加利于中國未來電力系統發展和超高壓電網的建設需求。
2. 儲能技術方面。儲能是實現微電網可靠運行的重要手段。儲能技術到目前為止國內的研究已經取得了重大突破。目前，從技術成熟度來看，鉛酸蓄電池是目前最佳選擇。
3. 優化調度方面。微電網是一個多對象、多目標的聯合體。從需求側方面，基于實際風光資源和微電網運行成本數據，采用模糊評價函數并以河北承德風力發展基地全年發電量數據為算例得出結論：在滿足負荷需求和分布式電源出力限制的前提下，可提高了全網經濟性和安全性。
四、微電網目前面臨的主要問題
1. 技術相對不成熟
目前微電網項目尚處于試驗示范階段，僅在極個別示范區、海島有所應用，從規劃設計、設備選型到投產運行等各方面均面臨著諸多問題。很多微電網設備是新研制產品，不能滿足實際需求，缺乏現場經驗。微電網監控與能量管理系統目前尚處于研發階段，功能不完善，無法滿足運行管理要求。
2. 國家政策不完善
微電網的建設離不開國家政策的支持，雖然政策環境支持微電網并網，但對電網企業的合理補償存在較大欠缺，電網企業利益無法得到保證。關于微電網建設、運營模式，政府相關政策尚不清晰。
3. 標準規范不完善
目前，分布式電源已有相應的國際標準，國內標準正在制定及完善中，但對于微電網接入、規劃設計、建設運行和設備制造等環節缺乏相應的國家層面的技術標準、管理規范。
4. 投資及運維成本高
為滿足微電網孤網運行要求，實現自身電力電量平衡，要求配置的儲能裝置容量占總容量的80%以上，但目前儲能系統建設投資成本較高。微電網監控平臺及能量管理系統目前尚處于開發試運行階段，投資成本高。微電網運行維護需培訓專門的微網運行維護人員，承擔微網所有設備的運行維護責任，尤其對于偏遠地區或孤立海島的微電網，相較一般電網運維成本高。
五、微電網發展前景
1. 保證微電網的經濟運行
經濟性問題是當前發展微電網需要解決的首要問題。微電網的建設勢必將會引起人們對微電網的成本及收益的思考。有研究表明，微電網后期發電成本會以每年6%至10%的趨勢下降。所以前期應主要通過財政補助來實現微電網成本回收。
2. 新型電動汽車與微電網結合
電動汽車在接入微電網時具有兩方面作用：首先，充電時可作為是負載；其次，也可作為電源對微電網進行供電。
電動汽車不僅減少了微電網投資費用，而且提高了供電的可靠性。
3. 積極加大新能源微電網的建設
新能源微電網代表了未來能源發展趨勢，是能源生產和消費革命的重要措施，是推進能源發展及經營管理方式變革的重要載體，是“互聯網+”在能源領域的創新性應用，對推進節能減排和實現能源可持續發展具有重要意義。同時，新能源微電網是電網配售側向社會主體放開的一種具體方式，符合電力體制改革的方向，可為新能源創造巨大發展空間。風、光、天然氣等各類分布式能源多能互補，具備較高新能源電力接入比例，可通過能量存儲和優化配置實現本地能源生產與用能負荷基本平衡，可根據需要與公共電網靈活互動且相對獨立運行的智慧型能源綜合利用局域網。
六、結語
微電網作為一項新技術，在目前處于探索階段，但是在經濟方面存在著巨大的發展潛力。雖然微電網的建設存在著前期投資較大、居民接受情況等一系列問題，但微電網發展的趨勢是不變的，尤其是微電網在節能減排、提高用電效率等方面存在著的巨大優勢。
參考文獻：
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[3]楊海晶.以光伏發電為代表的微電網的經濟運行評估，電力電子技術，2013.
第4篇：新能源發電技術論文范文
關鍵詞：風力發電；造價；工程建設；可再生能源
由于傳統的化石能源存儲量有限，而且已造成嚴重的環境污染和生態失衡，因此當今世界面臨這嚴峻的能源威脅：首先是以很難以能接受的價格獲來得充足的能源供應；其次是過度消耗不可再生能源而對環境產生了不可恢復的破壞。所以，保護環境和利用可再生能源以實現能源安全已成為了新時期能源經濟必須面對的現實課題。
風力發電形勢和現狀綜述
目前在開發新能源領域，風力發電技術的比較成熟，許多國家把利用風力發電作為減少環境污染、改善能源結構和保護生態環境的有效措施，并將風電建設納入國家發展規劃。雖然全球風力發電發展的歷史不是很長，但在過去二十多年的時間內，人類已在風機設計制造、環保法律政策、風電裝機容量等方面取得了巨大的進步，風力發電在許多國家都得到了迅猛的發展，技術的進步減少了常規發電和風力發電之間的價格競爭的差距。我國政府也非常重視包括風能在內的可再生資源的研究開發利用。在我國，大規模發展風電產業是有資源基礎的，我國的各種風力資源十分豐富。目前，我國對風力發電技術的研究研究已逐漸走向成熟，這其中包括測風設備、風力氣象學的研究和風場建設規范、軟件的研究、風電機組的技術開發和風電并網技術的研究等。總的來說，我國的風力發電技術的開發利用始于20世紀的70年代末，而風力發電技術得到大規模的應用則是在20世紀80年代初，從90年代初期開始了風力發電技術的商業化進程。近二十年來，在我國政府的全力支持下，并網的風力發電工程建設得到了迅速發展，總裝機容量從1999年的3.8萬KW增長到2010年的1500萬KW，根據來自中國風能協會統計數據，從2004年未到2009年未，中國風力發電能力的增長達到了250％，其中，2008年一年的新增裝機占據了全球新增裝機總量的23％，增長了630萬KW，成為僅次于美國（836萬KW）的世界排名第二。2009年我國首次超過印度成為了第四個裝機總量超過1000萬KW的風電利用大國。這是因為風力發電成本最接近于火電發電的成本，并且風電產業具有規模化和產業鏈優勢，而且我國巨大的風能儲量使得風電產業具有了可持續的產業化發展前景。
風力發電工程的成本構成分析
通過分析可知，風力發電產業具有以下特點：首先，建設風力發電項目的投資屬于一次性投資，而投入資本回收周期又比較長。其次，風力發電機的發電輸出功率要受到當地風力發電場的風速分布影響，風能資源也成為影響風電成本的主要岡素之一。在技術上可知，風機能夠有效利用的風速范圍是 3-20米/秒，根據相關測算，發電總量每減少5％，用電價格則增加4．6％以上，因此只有風力發電機組年利用小時數超過2000小時的風電場才具有真正的開發價值，平均年利用小時數超過2500小時的風力發電場才具有良好的開發價值，平均年利用小時數在3000小時以上的風力發電站才可以稱之為優秀風力發電場。但是，目前我國還未建立起一套完整的風能資源分布圖，風電工程建設的選址、測風、征地等前期工作還需要投資商自己操作，這大大增加了風電項目的開發成本。道路成本，風力發電場往往都在交通不便、人煙稀少的偏遠地方，首先投資方必須升級現有道路必要時候還要新修道路才能達到風電部件的運輸、安裝要求。電網成本，可建設風力發電場、風力資源豐富的地方往往處于比較偏遠的地區，因此當地電網建設可能很不完善，風電場配備的輸電線路需由投資商出資自己投建，這也增加了風電建設成本。經濟成本，目前，國內火電發電成本大約是5500元/KW，而風力發電成本則高達8000-10000元/KW，相比于火電成本要高出45％-82％，這也是成為了阻礙我國風力發電技術快速產業化、商業化的重要岡素。融資成本，風力發電項目所需資金的70％需通過各種信貸手段來解決，貸款條件、還款期、利率、手續費等對風力發電項目建設成本影響也比較大。風機設備價格，據統計，風機設備價格約占風電項目總投入成本的70％以上。根據相關研究，同等質量的條件下，國產風力發電設備價格比進口風力發電設備低20％-30％，因此完全使用國產風機則可使風電建設成本下降15％以上。風力發電上網電價，目前，風力發電上網價格仍是制約風力發電產業快速發展、投資商發揮作用的重要薄弱環節。一個企業投資風力發電項目是否能夠盈利，這主要取決于并網之后的電價，我國政府為促進風力發電產業持續、健康發展，規范風力發電價格的管理，在2009年7月，國家發改委公布了規范風電價格的相關規章制度，規定風力發電與標桿上網電價同定，這項規定為投資商提供了一個明確的投資預期，同時也有利于引導投資，限制劣質資源的開發，鼓勵優質資源的開發，有利于降低成本，控制造價，保證風力發電項目開發的有序進行。風力發電項目造價越低、價格管理就越好，投資方的收益就越高，因此，激勵風電企業不斷降低運營成本以及投資成本，具有重要的經濟效益和社會效益。
風力發電項目建設的造價控制
根據以上對影響我國風力發電成本的因素分析可知：影響風電項目建設成本的主要因素是電網成本、風機設備價格、道路成本、經濟成本、融資成本等因素，而影響風電設備發電量的主要因素是風電上網價格、風能資源質量、風電場運行成本、維護成本等。因此，降低風電成本、控制風力發電項目建設造價可通過提高發電量、節約風力發電建設投資、節省建場投資等途徑，具體可采取以下措施：（1）提高風電場的發電率，選用可靠性高、性能優良的風力發電機組，提高電力輸出率，增加風電場和電網并網的可靠性，提高風電場運營、維修隊伍的水平，保證風電機組的工作率，以提高風電場的發電效率。（2）由于風電機組設備費用、風電設備的施工安裝費用、風電場并網設備費用以及風電場道路交通建設費用構成了風電場項目的主要建設成本，其中購買安裝風電機組設備的費用約占總成本的70％，投資商可通過設備國產化進一步降低風電場項目的建設成本。(3)充分利用風能資源，根據風電場的風資源分布，合理地安排風力發電機布局，以便充分利用風能資源。相關研究表明，同樣環境條件下， 6.5m/s的風電場的發電成本比7m/s的風電場的發電成本增加約14％，8m/s的風電場的發電成本要比7m/s的風電場要低近30％，另外發電風機應選用成熟維修體系和優秀質保的風力發電機，以便將來出現故障時，能減少維修風機的等待時間。
我國風電工程建設成本仍比較高，風力發電的商業化運行尚處于初始階段，有關風力發電造價分析控制方面的研究還很成熟，仍然沒有一套有效地對風電項目進行成本管理、造價控制的辦法。建立一個科學、高效的造價分析控制研究體系，對風電項目的成本管理提供系統的、現代化的、全面的指導，從而使我國的風力發電行業得到快速健康的發展。
參考文獻：
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劉細平，于仲安，梁建偉.風力發電技術研究及發展[期刊論文],中國電力出版社，2007
第5篇：新能源發電技術論文范文
論文摘要： 本文針對現行跨專業選修課教學模式和考試方式所存在的問題，探討了一系列的改革方案，如設立專題講座、采用一頁開卷式考試等，以努力提高高校的素質教育。
一直以來，由于面向的教學對象是沒有經過該學科前期基礎課程學習的學生，跨專業選修課在高校教學中一直是難以駕馭的課程類別。讓學生掌握晦澀難懂的外專業知識，激發學生學習外專業知識的興趣，提高學生的綜合素質，跨專業選修課教學模式和考試方式的改革勢在必行。下面筆者以我校的一門跨專業選修課《電力生產概論》的教學改革為例做一些探討。
1.現行教學模式及考試方式
我校基于電力行業背景，辦學形式有濃厚的電力特色。為了讓我校各專業學生都了解電力生產知識，《電力生產概論》課程應運而生。該課程為全校選修課，所有非熱能動力工程的學生都要選修這門課程，這樣就存在兩點問題：一是教學對象均為跨專業跨學科學生，沒有該專業的理論背景，有些甚至沒有工科背景；二是課堂容量較大，超過百人，課堂上難以做到面面俱到，控制較難。
現行的教學模式采用的是講稿式的多媒體教學。在這種模式下課堂教學內容死板，專業性較強，學生感覺專業跨度大，有很多晦澀難懂的專業名詞，學起來非常吃力，久而久之，不少學生對該課程提不起興趣，單純只為了賺學分，沒有達到讓學生了解先進的電力生產知識的教學目的，教學效果很差。
考試形式采取的是傳統的閉卷考試形式，往往是面對課本知識和課堂教學內容命題，考試功能單一，基本上是終結性的評價，而不是教育進行中的診斷性的評價和水平發展性的評價，偏重理論化，在這種情況下就造成學生為了考試而考試，考前死記硬背，考試基本上是考記憶力，考試內容不合理，局限于教材。客觀性試題比例大，而綜合性考題、分析論述題少，制約、干擾、阻礙了學生分析綜合能力的培養和創新精神的培養。
2.教學模式改革
2.1設立專題講座形式。
電力生產概論體系設置比較系統。根據我國的主要發電形式，教學內容分為火力發電、水力發電、核電、新能源發電等幾部分，其中新能源發電又包括風力發電、太陽能發電、生物質發電等。各章獨立，自成系統，各部分內容均有很多前沿的技術，而且發展迅速，僅靠講述書本知識已經不能適應科技的進步。因此設置專題講座形式，使學生學習起來更系統，而且在講座過程中，運用通俗易懂的語言，由淺入深，學生可以積極參與，對感興趣的問題進行提問，了解最新的發電技術，做到課堂互動，真正達到該課程的教學目的。
2.2改進多媒體，教學內容更加多樣化。
原有的多媒體是以文字為主的PPT，大多是從書本復制過來的講稿。對于沒有專業背景的外專業學生，顯然有些內容是晦澀難懂的，學生面對干巴巴的文字也提不起興趣。要讓這些專業內容變得通俗易懂、生動活潑，這就需要在多媒體的形式上多下功夫，大量地采用圖片、視頻、CAI課件、Flas等，做到圖、文、聲、像并茂，激發學生的學習興趣。
2.3分組討論，合作學習。
改變傳統單一的教師“教”的模式，把學生“學”生動地引入到課堂教學中去，改變一言堂教學。在每一個專題授課結束后，在課堂上教師布置與該專題的相關開放性課題，比如現代風力發電的諸多問題的研究，對班級學生進行分組，并要求各組成員課下去檢索相關資料，確定議題，就此議題發表各自看法。在下一次課上，每組派代表將自己的研究內容簡要報告，并進行討論。
這種分組討論合作學習的方式要想能夠達到預期效果，在實踐中必須強調合作學習的三意識：
（1）責任意識。讓學生明確參加小組討論是每個人的責任，在小組討論中有敞開心扉、暢所欲言的意識。
（2）質疑意識。善用批判思維，巧用發散思維，大膽質疑，提出問題，并在合作的過程中有所爭論、有所發現、有所創新。
（3）整體互補意識。在討論中既理性地審視自己，又海涵他人的智慧。不要怕爭論。許多真知灼見往往是在創造性氛圍下的沖突中產生的，這樣才能產生集體智慧高于個人智慧總和的效果。
3.考試方式改革
采用原有閉卷考試方式，學生考前突擊復習，死記硬背，試題內容單一，偏重理論知識，最終導致成績評定不能完全體現學生的真正學習水平。因此考試及成績評定宜由以下兩部分組成：
3.1撰寫小論文或調查報告。
其題材可以由教師提供，也可以學生自選；可以是綜述、述評，或做理論上的新闡釋、方法上的改造、技術上的創新、操作上的變革等，也可以是對已有觀點的新闡發或商榷等，但必須要以探索、創新、發展為其突出特征。在撰寫完成后，還需安排答辯，以檢驗其寫作的真實程度、下工夫程度，考查所獲取的與論文相關信息的廣度以及信息批判思維和信息創新思維的深度，作為評分的重要依據之一。
3.2一頁開卷考試。
“一頁開卷”既不是閉卷考試又不同于我們常見的普通開卷考試，它的實施方法是允許學生在考試之前的復習中準備一張紙，將自己認為的課程重點寫在上面，考試時這張記錄紙可以帶入考場以備查閱，但不得在考生之中交換。這種考試方法是符合電力生產概論教學目標的，因為電力生產概論教學強調讓學生學懂和應用電力生產知識，而不要求學生死記硬背，因此在考試目的上也就要求我們要考查學生運用知識解決實際問題的能力，而不是考查記憶能力。
“一頁開卷”的考試方法有三個明顯的優點：（1）可以在考試之前極大地調動學生認真復習、準備考試的積極性，因為考試的成績與自己準備的充分程度相關，準備越全面，考試的總體效果就越好，同時也鍛煉了學生的總結歸納能力。（2）有利于讓學生避免死記硬背的學習方法，而更專注于對知識的理解和活學活用，從注重記憶的學習轉向注重理解的學習。（3）有利于減輕學生不必要的學習負擔，緩解學生考試前的心理緊張和焦慮狀態。
4.結論
筆者通過跨專業選修課的教學實踐，分析了原有教學中存在的問題，努力探討跨專業選修課的教學模式與考試方式的改革方案，為培養出有創新能力、有合作精神、有解決實際問題能力的高素質學生，使我們的教育教學更趨科學化、合理化提供了建議。
參考文獻：
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第6篇：新能源發電技術論文范文
論文摘要：文章從我國電力工業供需狀況入手，分析了我國電力行業的能源消費狀況，著重比較了我國電力工業能源效率與世界先進水平的差距，并分析了原因。
節能是我國經濟社會發展的一項長遠戰略方針，也是當前一項緊迫的任務。中央已經明確提出，“十一五”期末單位國內生產總值能耗要比“十五”期末降低20%，將節能降耗目標與經濟增長目標放在同等重要的位置上。電力行業既是能源供應的行業，也是能源消費的大戶，在節能降耗工作中大有可為。
一、我國電力供需概況
我國的電力工業主要以火電和水電組成，其余為核電和風力發電等。2006年底發電裝機容量達到6.22億千瓦，同比增長20.3%。其中，火電設備容量為48405萬千瓦，占全國發電設備總容量的77.82%，同比增長24.45%;水電設備容量為12857萬千瓦，占全國發電設備總容量的20.67%，同比增長11.8%;核電設備容量為785萬千瓦，占全國發電設備總容量的1.26%，同比增長14.76%。2006年12月4日華電鄒縣電廠7號100萬千瓦超超臨界機組正式投產發電，標志著全國發電裝機容量突破6億千瓦。
2006年全年基建新投產裝機10117萬千瓦，共投產單機60萬千瓦及以上機組70臺，總容量4341萬千瓦，占當年投產總量的42.9%。截止到2005年底，我國風電設備容量還不到100萬千瓦，但2006年新增風電設備裝機容量就突破90萬千瓦，年底風電裝機容量達到187萬千瓦，同比增長76.7%，是中國風電史上之最。
“十五”以來，我國經濟逐步步入高速增長時期，經濟結構“重型化”趨勢更加突出，對電力的需求也就更加高漲，造成近幾年全國發供電量始終保持高速增長的態勢。全社會用電量已經從2000年的13466億千瓦時增長到2006年的28248億千瓦時，年均增長13.14％，高于“十五”期間增長率12.97％，更遠高于“九五”時期的6.4％。
二、我國發電能源消費以煤炭為主
電力行業是資源、能源密集型產業。無論電源和電網，在建設和生產運營中都需要占用和消費大量資源，包括土地、水資源、環境容量以及煤炭、石油、燃氣等各類能源。中國發電能源消費以煤炭為主，目前煤炭在火力發電能源構成中占95%以上。2005年全國發電用煤約11.56億噸，占全國煤炭消費總量的52.8%,占全國一次能源消費量的比重基本維持在38%左右，占全國終端能源消費總量的比重基本維持在18%左右。2006年我國電煤供熱機組和燃煤機組用煤占全國煤炭總量的52%,即煤炭產量的一半用于發電。
中國發電燃油消費量已由1980年的1600萬噸下降到1995年的1000萬噸左右，1995年-2002年期間，除1997年發電燃油量回升到1600萬噸以外，其他年份均維持在1000萬噸左右。“十五”后期，由于電力短缺，一些小型燃油機組投入運行，致使2004年發電燃油量回升到近1400萬噸。
1980年中國發電燃氣消費量僅21億立方米，1990年增加到近97億立方米，10年間年平均增長16%。2000年-2005年發電燃氣量繼續以年均23%的速度增長，2005年消費量為450億立方米。
三、我國電力工業能源效率國際比較及原因分析
能源技術效率（又稱能源系統效率）是指能源在開采、加工、轉換、儲運和利用過程中得到的有效能與實際輸出能之間的比例。一般包括能源生產和中間環節效率及終端能源利用效率。
電力工業是完成一次能源向二次能源轉換的主要工業部門，在占用的能源中，包括能源轉換和自身消耗兩個方面。在發電過程除燃料能源轉換及設備效率之外，還需要消耗相應的供油、供水、供氣、照明、維護檢修等輔助生產用能。衡量電力行業能源效率和經濟運行水平的主要指標是供電標準煤耗和輸電線路損失率。改革開放以來，我國有關部門投入巨額資金對火電廠燃煤系統、控制系統等進行了大量適應現代化要求的改造，提高了機組技術水平，降低了供電煤耗，火電效率得到明顯改善。全國火電機組平均供電煤耗從1980年的448克標準煤/千瓦時下降到2000年的392克標準煤/千瓦時，又下降到2006年的366克標準煤/千瓦時，同比降低4克/千瓦時，相當于年節約950萬噸標準煤。火力發電線路損失率由1980年的8.93%下降到2005年的7.18%。2006年電網線路損失率比上年減少0.13個百分點，降為7.08%。
雖然我國電力行業節能工作成就明顯，但由于中國火電技術裝備水平相對落后，導致平均供電煤耗水平與世界先進水平相比存在較大差距。2005年中國平均供電煤耗370克標準煤/千瓦時，約比國際先進水平高出50克標準煤～60克標準煤/千瓦時。也就是說，按世界先進水平，目前我國一年發電多耗標準煤1.1億噸。國內不同參數和容量的火力發電機組的平均發電煤耗也相差150克標準煤/千瓦時～220克標準煤/千瓦時。另外，煤耗下降的速度也很慢，原計劃1990年-2000年10年間平均煤耗下降50克標準煤/千瓦時，但實際只下降了35克標準煤/千瓦時。輸電線損率比國際先進電力公司高2.0～2.5個百分點，相當于一年多損耗電量350億千瓦時，大體相當于我國中部地區一個省一年的用電量。
初步分析造成上述情況的主要原因是：
1.結構不合理。目前燃煤機組發電量占全國總發電量的80%以上，燃煤發電比例在世界上最高，使得整體能效偏低。發電量中水電等可再生能源比重較低，而且近年來總量增加，比重下降，2006年為14.7%,比1983年的24.6%降低9.9個百分點。供熱機組的容量比例與世界先進水平相比仍然比較低，2004年我國60000千瓦及以上火電機組中，供熱機組裝機總量為4823.36萬千瓦，占火電機組總容量的14.6%,比重遠低于供熱系統先進國家。
2.大機組的比重過小。我國電力發展的增量部分基本達到世界先進水平，但總體上講大機組的比重偏小。2005年全國6000千瓦級以上的火電機組6963臺，總容量為42373萬千瓦，平均機組容量為6.09萬千瓦，30萬千瓦及以上機組占總容量47%。發電設備技術參數相對落后，超臨界機組只占火電總裝機容量的4.1%,而美國、日本、俄羅斯已占50%以上。全國火電機組中，亞臨界及以上參數機組占36.8%,高壓、超高壓參數機組占40.4%,中、低壓參數機組占14.1%。燃氣-蒸汽聯合循環機組的比例過低，僅占火電總裝機容量的2.3%,整體煤氣化聯合循環（IGCC）、大型循環流化床（CFBC）等潔凈煤技術仍在發展過程中，新能源、可再生能源發電技術及設備水平尚需進一步發展和提高。
3.電網的網架結構比較薄弱。長距離的輸電線路不足，變電站的站點布局不合理，受端網不完善。配電網供電距離長，主干線導線截面細，高損耗變壓器在部分地區仍占有相當大的比例。部分電網的無功補償設備的容量和調節能力不足，用戶端無功補償欠缺，功率因數降低，供電能力和電壓質量受到影響，線路損耗加大。目前，線損考核受電量是終端用戶的抄見電量，如考慮工業大用戶和躉售供電區域的情況，到用電設備的實際損耗率會更大一些。
4.電力需求側管理，還有巨大的潛力。當前側重于對用電需求進行削峰填谷，應對電力緊缺局面，要不斷提高電能利用率，提高終端用電效率的作用尚待進一步研究和發展。
四、政策建議
1.優化電源結構。加大關停小火電力度，確保“上大壓小”任務的完成；大力發展水電，適度發展風電；積極發展核電，使其成為能源重要組成，力爭到2020年，我國核電裝機容量達到4000萬千瓦，占總發電量的3.33%。
2.依靠科學技術進步，走出一條具有中國特色的先進煤炭開發與利用的道路。把發展超臨界、超超臨界等大容量、高效、低污染煤炭直接燃燒發電技術放在優先位置，以滿足電力快速增長的需求。
3.加快電網改造，優化電網運行管理，特別是完善配電網，進一步降低輸變電損耗。
4.強化需求側管理，引導用電大戶使用節能產品，提高電能使用效率，促進產業結構優化升級調整。
5.提高電力在能源總消費中的比例，提高二次能源利用效率。
6.積極利用西電，減輕東部環保壓力，促進東西部能源與經濟協調發展。
參考文獻：
1.徐華清等.中國能源環境發展報告.中國環境科學出版社，2006
第7篇：新能源發電技術論文范文
關鍵詞：光伏發電，并網控制，策略
1、研究意義
近幾十年來，世界經濟經歷了跨躍式的發展，經濟的發展離不開能源的支撐，世界能源的消耗量不斷增長，地球上有限的能源儲藏量和人類社會經濟不斷發展的矛盾越來越受到世界各國政府的關注。1990年到2010年，全世界的生產總值年平均增長3%左右。據統計，在過去的這30多年里，全球一次能源的消費量每年平均增長1.8%左右。按照現在經濟發展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右將會枯竭。按國內專家計算，中國現有的石油資源只夠開采約15年，天然氣約40年，煤炭約80年。按照現在經濟發展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右將會枯竭。
伴隨著石油、煤炭等一次能源的大量消耗，全球的環境問題日趨惡化。以煤炭為主要燃料的火電，造成了嚴重的粉塵污染，大型火電廠排放的燃煤污染物可以污染方圓幾百公里的范圍，在北京、上海出現的沙塵暴中都含有大量的煤炭污染物；另外火電的耗水量接近我國工業耗水量的一半，嚴重污染了水資源，其排放的二氧化硫污染物是形成酸雨的主要物質之一。石油、天然氣等其他一次能源的大量使用造成了嚴重的空氣污染，燃燒產生的二氧化碳直接造成全球的溫室效應。但是由于電力需求的增加，近年來我國的火力發電量還在逐年提高。人類社會經濟的可持續發展需要穩定持續、清潔環保的能源，然而目前主要使用的化石能源的儲藏量并不能支撐人類社會長期穩定的發展。與傳統的化石能源相對，水電、風能、太陽能，以及生物質能這些可再生的清潔能源應該成為未來支撐人類社會和全球發展的主要能源。我國的能源目前80%依靠煤炭，而全世界的平均水平不到30%。隨著能源需求的快速增長，地下的煤礦被過度的開采，地下和地表的水資源遭到污染和破壞，尤其在我國的西北地區，生態環境遭到嚴重破壞，土地沙漠化和空氣污染問題愈發嚴重，為了解決這個問題，我國應積極發展低碳經濟，優化我國的能源結構，走經濟社會可持續發展道路。
據目前權威數據顯示，每天達到地面的太陽輻射能約為2.5億桶石油，而且太陽能是一種綠色無污染能源，基本上不會造成任何環境問題。因此，自上世紀70年代開始，各國都將開發利用太陽能視為一個重大電力項目，作為本國能源可持續發展的一個重大舉措。當前，對太陽能的利用主要有太陽能光化利用、太陽能發電利用、太陽能動力利用等，其中太陽能光伏發電被看作是最具潛力的一種。進入21世紀，光伏發電發展迅猛，尤其是近幾年，由于光伏技術的迅猛發展，太陽能電池及配套組件年增長率達到驚人的33%。太陽能光伏發電進入了一個發展期，為了激勵光伏發電市場，一些發達國家制定了符合本國國情的措施；其中在眾多國家中德國提出的“上網電價政策”及“10萬屋頂計劃”，在太陽能利用率和裝機容量方面多處于領先地位，為世界各國多方位的發展光伏發電系統提供了樣例，大大的促進了光伏發電系統的應用。
2、光伏發電研究現狀
在過去的40多年里，光伏發電產業從無到有，從小變大，隨著光伏發電規模的不斷擴大，光伏發電技術的不斷發展，光伏發電已成為現在世界電力工業的不可或缺的重要組成部分，在最近的10年里光伏產業實現了跨越式的發展，表1展示了近10年的全球光伏裝機容量的增長趨勢。并且這種強勁的發展勢頭將繼續保持下去。歐洲光伏發電產業協會（EPIA）日前的數據顯示，截至2012年底，全球光伏發電累積裝機容量達到10.2萬MW，比上一年增加44%。在截至2012年底的全球累積裝機容量中，歐洲占7成，德國（31%）和意大利（16%）加在一起占全球的接近一半，其次是中國（8%）、美國（7%）和日本（7%）。
截止 2012 年底，全年在全世界范圍內的光伏發電系統安裝容量已達到大約30GW，其中之前占據全球六成光伏市場的德意兩國在今年增長緩慢，只占據了40%左右，其中德國占26%，意大利占10%；中國的市場份額僅次于德國，占據16%；美國排在第三位，占據13%，但是美國的實際裝機容量低于預期，日本占據全球市場的7%；東歐和印度市場增長較快，高于預期。
目前，我國的光伏發電技術發展迅速，但是與世界先進水平相比，在技術層面還是落后于世界先進水平的，主要因為我國的太陽能發電研究起步較晚。隨著我國與光伏產業水平先進的發達國家（德國、日本等）之間光伏項目合作的深入和國家對光伏產業的扶持補貼制度，有力的刺激了我國的光伏產業的發展。在“十一五”期間，兆瓦級別光伏并網發電電廠的成功試點給國內大容量光伏并網電廠的研究和建設開辟了道路。除了財政補貼和技術支持，國家出臺的支持新能源產業發展的相關法律和通知，如《可再生能源法》、《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》、《太陽能光電建設應用財政補助資金管理辦法暫行辦法》和《關于實施金太陽示范工程的通知》、《可再生能源發展“十二五”規劃》、《太陽能光伏產業發展“十二五”規劃》和《太陽能發電“十二五”規劃》都為我國的光伏產業的發展提供了有力的保障和支持。預計在未來的10年內光伏發電的電價將會進一步降低。目前，我國已經有大量的成規模的光伏發電工程建設完成并投入運行。2012年10月，國家電網公司《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見》，在提高分布式光伏發電項目并網服務效率、免收相關費用等方面做出15條承諾，各級電網企業認真履行各項承諾，確保并網服務工作實施有序、服務暢通[10]。這為小型光伏電站的并網敞開了大門。在2012年全國的并網太陽能裝機容量為3.28GW，同比增長47.8%，發電量3500GW時，比上年增長4.1倍，在過去的2013年里也建成了大約3GW的光伏并網裝機容量，基本實現了年底全國累計裝機容量達到6GW的目標。根據我國國家能源局公布了《2014年上半年光伏發電簡況》（以下簡稱《簡況》）。《簡況》顯示，2014年上半年，我國新增光伏發電并網容量3.30GW，比去年同期增長約100%。其中，新增光伏電站并網容量2.30GW，新增分布式光伏并網容量1GW。
3、光伏發電并網控制策略的研究
要實現并網，不僅要使逆變器側的輸出電流在頻率和相位上與電網電壓保持同步，并能夠很好地跟蹤電網電壓參數變化，且電流總畸變率 THD 要很小，這樣可將對電網諧波的影響降到最低，而且還要使逆變器側輸出有功功率達到最大值，即功率因數接近 1。因此，控制并網逆變器是光伏并網發電控制系統的關鍵所在，選用何種逆變器控制策略也會影響整個系統的效率。
由于光伏發電系統的輸出不具有同步發電機那樣的外特性曲線，為了使光伏并網逆變器輸出設定要求的電壓、頻率、相位的電能，需要對光伏并網逆變系統進行相關的控制，一般是對光伏并網逆變器的輸出電流進行控制。并網逆變器的電流控制方法其實就是從采用來的電網電壓中分析有無變化和何種變化，然后輸出反映了該變化的指令信號，使得逆變器的輸出電流實現對電網電壓的跟蹤。逆變器依據控制對象的不同，可以將逆變器分為電流源型與電壓源型兩類。直接電流控制與間接電流控制是兩種常用的逆變器控制策略。間接電流控制無需電流反饋，控制算法相對比較簡單，但是間接電流控制對系統參數敏感，電流動態響應慢。而直接電流控制需要電流反饋，且電流的響應速度快，輸出電流的質量較好，適合進行精密控制。本文中對常用的瞬時值滯環比較控制、定時比較控制、三角波比較控制、滑模變結構控制、無差拍控制等是較常用的電流控制方式進行了分析比較，重點分析PI控制和重復控制，PI控制的參數較少，簡單可靠，易于實現，減小系統的穩態誤差，但是并不能完全消除穩態誤差，PI控制的抗干擾能力也較差。重復控制則可以實現對參考信號進行無差跟蹤，實時控制效果較差。
近年來，隨著數字控制技術的快速發展，已漸漸取代了模擬控制技術。數字化 PWM 控制算法因其算法簡單、控制效果好、硬件調試電路比較簡單，這樣使得硬件成本下降不少，因而得到了不斷發展，應用前景廣闊。為了使并網逆變器側輸出單位功率因數且無諧波的正弦電流，世界各國的研究人員經過不斷的摸索與實驗，提出了多種有效的數字控制方案。針對并網電流控制，僅僅采用常見的控制策略有重復控制、滯環控制、無差拍控制、PI 控制等實現單位功率因數運行是不夠的，我們應當根據不同情況下的不同控制目標，來采取多種控制策略的轉換來實現。
為了改善逆變器輸出波形，針對以上的一系列并網控制策略，國內外的專家學者進行了一些改進。文獻（1）提到，將擾動觀測器加入無差拍控制中去，通過觀測器發出擾動可以實時觀測負載電流，增強了負載適應性。滑膜變結構控制是一種非線性控制方法，魯棒性較強，因為具有固有的開關特性非常適合應用到逆變器的控制中去。文獻（2）利用重復控制技術對逆變器輸出波形進行諧波抑制。重復控制技術的特點是輸出特性相對穩定，諧波含量較少，系統穩定性強，但是對誤差的跟蹤性能較差，會延遲一定時間。文獻（3）等人在控制系統中加入PID控制方法，可以對開關周期進行追蹤通過較為精密的參數設置可以是系統獲得良好的性能，彌補波形輸出質量不高這一缺點。彭傳彪等人提出滯環電流控制是一種優越的非線性控制，控制簡單，易于實現，但是因為環寬的局限性導致開關頻率不穩定，諧波種類較多。針對這一問題提出了自適應滯環電流控制策略，采用基于滯環電流控制的的復合控制策略，通過改變環寬來實現開關頻率的固定，減少輸出波形的畸變率，抑制諧波。文獻（4）引入頻率反饋環節，考慮開關頻率的周期性變化，通過PI控制器調整滯環控制器的環寬值，使用模糊推理在線整定比例參數，提高了系統的動態特性。文獻（5）通過對比傳統正弦脈寬調制技術的優缺點和應用方法，在此基礎上提出一種改進方法―反相載波交點式采樣法，該方法的調制效果接近自然采樣法而優于不對稱規則采樣法，因此利用該調制方法產生的SPWM波更接近正弦波，控制點時刻的計算只需求解簡單的直線交點方程，控制算法簡單，節省了微處理器的儲存空間，易于在DSP系統中實現。
針對光伏系統直流注入的研究，文獻（6）提出采用半橋拓撲逆變器的方法來抑制直流分量流入電網。文獻（7）提出一種基于直流分量檢測及校正方法，采用高精度檢測電路和檢測元件來實現較為理想的直流抑制效果，但是，這樣成本較高。文獻（8）同時提出在逆變器輸出側串聯隔直流電容器的方法，為了避免基波的壓降過大，要采用較大的電容，但在實際應用中理想電容并不存在，并且電容元件對電路的影響很大，一旦損毀，就會引發斷路，會導致過電壓的現象。文獻（9）將虛擬電容的思想引入直流抑制中，通過改變控制方法來代替隔直電容，使并網逆變器的輸出中不含直流分量，但是光伏并網系統的LCL濾波電路工作時，采用電容隔直的方法可能失效。文獻（10）提出了一種基于PR與PI聯合控制的直流抑制技術，利用PR控制器的無靜差跟蹤交流參考量、PI控制的無靜差跟蹤直流參考量的特性，這種方法無需增加硬件電路，且只占用很少的控制芯片資源。
4、總結
全球經濟在過去的幾十年里突飛猛進的發展，伴隨著生活水平的節節攀升，人類對傳統化石能源的依賴也越來越強，但是傳統的化石能源總會枯竭，世界各國在能源上的爭奪愈發激烈，加上傳統化石能源的大量使用對環境的破壞又大大影響了人們的日常生活質量。因此，世界各國都將目光轉向了綠色清潔的可再生能源，太陽能發電就是眾多可再生能源利用方式中一種，日益成為各國在新能源利用方面的研究熱點。而光伏并網發電是大規模利用太陽能資源的必由之路，光伏發電在能源結構中扮演著越來越重要的角色，加強對并網控制策略的研究也至關重要。
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第8篇：新能源發電技術論文范文
關鍵詞 異步風力發電機 軟并網 加速度 晶閘管
中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A
0引言
由于風能具有蘊藏量巨大、分布廣泛、清潔無污染和可再生，成本低、占地面積小、建設周期短等優點，使得風力發電從諸多新能源發電技術中脫穎而出。風力發電機組是高度時變的、非線性的復雜系統，其電氣控制系統的有效性和可靠性是風電機組安全運行的關鍵。并網技術是風力發電技術中很重要的一部分，它關系到電網接入的電能質量及風機運行穩定性。因此研究風電并網技術有著極其重要的經濟意義和重大民生意義。
本文以結構簡單、性價比高、成本低且廣泛使用的定槳距失速型風力發電機組中異步發電機為研究對象，對其并網相關技術進行研究。
1異步風力發電機并網方式
異步風力發電機投入運行時，靠滑差來調整負荷，機組的調速精度要求不高，不需要同步設備和整步操作，只要轉速接近同步速時就可并網，控制簡單，且并網后不會產生振蕩和失步，運行穩定，要求不高。但異步發電機直接并入電網時，其沖擊電流會達到其額定電流的6～7倍，甚至10倍以上，該沖擊電流會對電網、風機以及發電機本身造成嚴重的沖擊，甚至會影響其他聯網機組的正常運行。因此，應對發電機并網時的電流加以限制。
目前，異步風力發電機并網的主要方法有直接并網法、準同期并網法、降壓并網法和軟并網法。
直接并網法是在發電機轉速接近同步轉速時直接并網，這樣并網對電網沖擊大，有較大的瞬間沖擊電流，電網電壓下降嚴重。適用于電網容量大、風電機組容量較小的場合。
準同期并網法是在發電機轉速接近同步轉速時，先用電容產生勵磁，使其建立額定電壓，然后調節發電機的相位與電網同步后并入電網運行。其優點是并網沖擊電流較小，電網電壓下降幅度小；缺點是并網所需的整步同期設備增加了機組的造價，且從整步到準同步并網所需的時間長。適用于電網容量比風電機組大不了幾倍的場合。
降壓并網是在發電機和電網之間串電抗器，以減少合閘瞬間沖擊電流的幅值與電網電壓的下降幅度，待達到穩態時將電抗器切除。這種并網方式要增加大功率的電阻或電抗器組件，其投資隨機組容量的增大而增大，經濟性差。適用于小容量風力發電機組的并網。
軟并網法則采用雙向晶閘管的軟切入法，得到一個平穩的過渡過程而不會出現沖擊電流，可使并網電流控制在一定范圍內，大幅降低并網時的沖擊電流，增加風機的使用壽命和可靠性。目前，大型異步風力發電機都采用這種并網方法。
2失速型風力發電機的軟并網系統的工作原理
異步風力發電機組軟并網控制系統的主電路由三對反并聯或雙向晶閘管及其保護電路組成，在軟并網過渡過程中，每一時刻，有兩個晶閘管同時導通，構成一個回路。
步電機利用雙向晶閘管進行軟并網的過程如下：當異步風力發電機起動或轉速接近同步轉速時，與電網相連的每一相雙向晶閘管的控制角在180壩？爸渲鸞ネ醬蚩幻肯轡藪サ憧氐乃蚓д⒐艿牡紀角也捅櫻壩？80爸渲鸞ネ皆齟蟆4聳弊遠⑼厴形炊鰨⒌緇ü蚓д⒐芷轎鵲亟氳繽？
當異步發電機轉速小于同步轉速時，異步發電機作為電動機運行，隨著轉速的升高，其轉差率逐漸趨于零。當轉差率為零時，雙向晶閘管已全部導通，這時自動并網開關動作，常開觸點閉合，短接已全部開通的雙向晶閘管。發電機輸出功率后，雙向晶閘管的觸發脈沖自動關閉，發電機輸出電流不再經雙向晶閘管而是通過已閉合的自動開關觸點流向電網。通過控制晶閘管的導通角，來限制異步發電機并網以及大小電機切換時的瞬間沖擊電流，得到一個比較平滑的并網過程。
3仿真與實驗分析
本次對本文所提出的軟并網系統在額定功率為1.1MW風力發電機上做了軟并網實驗，實驗對象為GCN1000型定槳風力發電機。風力發電機組的切入風速為4.8 m/s，切出風速20m/s，額定風速15 m/s；風機葉片數為2，風場空氣密度 1.059Kg/m3。
發電機等效電路如圖1所示。其具體參數為：機端額定電壓VN 為0.69kV，額定容量SN 為1100MVA，額定功率PN 為1000MW，定子電阻R1為6.757 m ，定子電抗X1為80.926 m ，轉子電阻R2為51.531 m ，轉子電抗X2為147.95 m ，勵磁并聯支路電阻Rm為208.80 ，勵磁并聯支路電抗Xm為5.041 ，發電機轉子轉動慣量為45.8kgm2，發電機轉子慣性時間常數為1.2s，發電機轉子額定轉速為1560rpm。
軟并網過程是一個強非線性過渡過程，只有采用基于狀態量反饋來實施閉環控制。傳統軟閉環軟并網即限流式軟并網，主要以電機的定子電流作為晶閘管觸發角變化的根本依據，通過采樣電機定子電流，并與電流限定值進行比較，得出相應的電流偏差值，經過數字PI調節算法，計算出所需要的晶閘管觸發角的調整量。它存在潛在的缺點是：由于導通角最少需要10ms的時間才能改變一次，如果導通角已給出，則在接下來的10ms中電流是不可控的，所以當參數調校不好的時候，可能出現電流忽大忽小的狀態，引起震蕩不穩定。
本次研究改為采集發電機的轉速脈沖，通過快速檢測及運算，得出機組運行加速度，根據加速度的微分特性，達到預測控制的目的，從而實現晶閘管觸發角的精確控制。將導通角從72度階躍變化到180度并持續20ms，斷開并網接觸器，間隔1秒后合上并網接觸器，投入導通角并保持3秒后實驗結束。記錄數據如表1所示。
通過實驗數據可以看出，通過采集發電機的轉速脈沖，然后檢測、運算得出機組運行加速度來控制晶閘管觸發角的這種方法可以很好地達到控制目的，改善了電流忽大忽小，震蕩不穩定的狀態。
當發電機的轉速達到l320 r/min時由PLC（上位機）發出并網指令。整個并網過程中定子電流波形如圖2所示，從實驗波形可以看出，采用基于加速度控制的晶閘管軟并網系統基本可以抑制過大的沖擊電流，而且在整個并網過程中，沒有出現電流電流忽大忽小，震蕩不穩定的狀態。
4結語
本文對定槳失速型風力發電機組軟并網相關技術進行了研究，本次研究通過采集發電機的轉速脈沖，經過運算，得出機組運行加速度，根據加速度的微分特性，達到預測控制的目的，從而實現晶閘管觸發角的精確控制。仿真和實驗結果表明，這種方法可以實現失速型異步風力發電機組的平穩并網，其啟動電流也完全可以滿足異步風力發電機組的并網要求。
（指導老師：吳紅霞）
基金項目：此成果為省級大學生創新創業項目（項目編號：201511798001）。
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第9篇：新能源發電技術論文范文
關鍵詞：光伏產業;多晶硅;太陽能電池;產業結構
隨著社會的發展，人類對于能源的需求量越來越大。然而，化石能源資源的枯竭以及其開采、使用對環境污染的壓力增大，使人們不得不尋找和開發新的綠色能源，太陽能是可供選擇的綠色能源之一。以太陽能為基礎的光伏產業是我國中央政府確定的戰略性新興產業。自2006年1月1日起實施了《中華人民共和國可再生能源法》后，又相繼出臺了一系列的政策法規近百條，2013年國內光伏電池產能為42GW，產量達到25.1GW，與2012年相比，增長率約為20%，產量約占全球總產量的62%，位居全球首位。光伏產業的發展受到政府前所未有的重視，一系列幫助光伏產業實現“量變向質變”轉化的政策頻出，使我國光伏產業政策體系初步形成。[1]
一、我國光伏產業發展現狀
（1）多晶硅產量逐年增長。多晶硅是生產光伏電池的原料，在生產硅基太陽能電池的過程中，需要使用大量的多晶硅。據中華人民共和國工業和信息化部統計，2014年上半年，我國多晶硅產量6.2萬噸，同比增長100%，在產多晶硅企業由去年初的7家增至16家。圖1為我國（大陸地區）近五年多晶硅年產量情況。
圖1 我國（大陸地區）多晶硅年產量的變化趨勢
從圖1可知，從2009年至2010年我國多晶硅的產量增幅為137.7%，2010年至2011年多晶硅產量增幅為81.6%，由于多晶硅產能增幅過快，導致國內多晶硅產能的過剩，加上國際多晶硅生產企業對華傾銷，造成了2011年下半年以來我國多晶硅市場價格一路下滑，整個行業陷入困頓。截至2012年年底，我國多晶硅生產企業已由原來的近50家銳減至7家，產量也由2011年的79000t減至60400t。2014年，隨著全球光伏裝機市場的繁榮和我國商務部公布對太陽能級多晶硅反傾銷調查的最終裁定，多晶硅的生產迎來了一波擴產和開工潮，其年產量由2012年的60400t增至84000t。總體來說，近年來我國多晶硅發展勢頭強勁且良好。
（2）太陽能電池產量居全球首位。雖然，我國太陽能電池制造業的發展時間不是很長，但發展速度非常快。至2006年，無錫尚德、江西賽維LDK等一批光伏企業在海外上市并取得巨大成功，促使國內太陽能電池制造業規模迅速壯大。從業企業從最初的十幾家發展為幾百家，太陽能電池產量也呈逐年增長發展態勢。截至2013年底，中國大陸太陽能電池組件以25.1GW的產量位居全球第一，產量約占全球總產量的63%。
（3）光伏裝機容量迅猛上升。近年來，我國出臺了《可再生能源發展“十二五”規劃》《太陽能發電發展“十二五”規劃》等一系列政策，受國家政策引導和帶動，我國光伏產業迅猛發展，自2009年至2011年，我國光伏裝機容量增幅非常快，然而2012年受光伏組件、逆變器、EPC總包價格單邊下跌，且政策導向不明朗。2012年我國光伏年新增裝機容量為1.19GW，大幅度低于2012年初的預期的5～7GW。[2]2013年，在國務院《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》及一系列配套政策支持下，光伏發電快速發展。截至2013年底，全國累計并網運行光伏發電裝機容量19.42GW。其中，新增光伏發電裝機容量12.92GW。
（4）光伏產業結構。光伏產業的產業鏈包括多晶硅生產、光伏電池制造等環節。其中多晶硅生產技術密集度最高在產業鏈中處于高端，市場需求旺盛。全球太陽能光伏電池90%以上以單晶硅或者多晶硅為原材料生產。近年來，我國部分企業已基本掌握了多晶硅材料的生產工藝，已滿足我國約50%光伏產品生產需要，具體情況見表1。
表1 近5年中國多晶硅生產情況
項目 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年
國內多晶硅需求量/t 45000 85000 130000 136406 157000
國內多晶硅產量/t 18300 43500 79000 60400 84000
國產多晶硅占國內年度需求量百分比/% 40.7 51.2 60.8 44.3 53.5
（注：數據來源自中華人民共和國工業和信息化部電子信息司）
但是，我國目前多晶硅的生產總體上工藝技術更新滯后，不僅產品品質與國外相比有較大差距，而且生產成本較高，污染與浪費也較為嚴重，在國際市場基本不具備競爭力。
在光伏產業鏈中，太陽能電池制造是其最重要的生產環節。目前，我國太陽能電池產量全球第一，但是國內應用少，大部分產品用于出口。隨著電力體制改革，補貼路徑的變化，光伏產業發展的外部環境逐步改善，[3]而國內光伏裝機市場逐步興起，光伏電池組件的國內銷售量也在上升，“兩頭在外”的局面正得以改變。[4]今年上半年，我國光伏電池組件產量達15.5GW，同比增長34.8%，占全球總產量比例超過60%。[5]因此，從產業鏈角度看，能夠對國際市場供應形成較大沖擊的是處于中游的國內光伏電池及組件企業，該環節也首當其沖成為此番美歐“雙反”的直接對象，進而加深了全產業鏈的發展困境。
二、目前我國光伏產業發展中存在的問題
（1）國際市場發展阻礙重重。目前，我國光伏產業總體對外依存度仍較高，特別是太陽能電池銷售。然而，一方面在金融危機和歐洲債務危機加深的特定宏觀背景下，主要光伏應用市場（歐洲）的補貼下調導致全球光伏市場需求出現了萎縮[6];另一方面，歐美國家“貿易保護主義”紛紛抬頭，至2009年以來，我國光伏企業經歷了數次美國和歐盟的“雙反”調查，無休止的貿易爭端勢必惡化我國光伏企業生存環境，阻礙我國光伏企業在國際市場中的發展。
（2）國內產業無序發展。光伏行業的高利潤吸引使一些企業在近乎“瘋狂”的狀態下投資建廠擴能，隨著產能的集中爆發，光伏市場“供過于求”的局面逐漸顯現，“產能堆積”、“產能閑置”問題嚴重。例如，2011年光伏產業產能以100%的速度增長，而市場需求的增速只有50%，產能擴張的速度遠快于市場需求的增速使得這一年光伏產品價格平均下跌近40%。[7]光伏產業作為國家戰略性新興產業，備受中央和地方政府的重視。近幾年，各省市加速發展新能源等戰略性新興產業，再次刺激了產能迅速擴張。據媒體報道，目前，全國有300個城市發展光伏太陽能產業，100多個建設了光伏產業基地，各地區幾乎都把光伏產業列為優先扶持發展的新興產業。[8]
（3）融資渠道不暢通。光伏產業屬于資本密集型產業，融資渠道的通暢與否，直接關乎行業命運。我國光伏上市企業有22家，海外上市的有10家，其中有8家上市公司的市值已經達到了200億美元。多數光伏企業選擇到海外上市多是由于國內金融市場不夠發達，相應的融資機制匱乏。投資光伏產業和相關項目的投資回收期長，要獲得融資必須以光伏系統安裝之后的發電量所帶來的收入作為條件，屬（下轉第頁）（上接第頁）于項目融資。但是，這種融資方式在目前所能提供的資金非常有限。[9]
（4）光伏發電并網存在瓶頸。與傳統發電形式相比，光伏發電的優勢在于，功率選擇靈活，維護相對簡單，拆卸方便，其作為分布式并網的電源在電力系統中得到了廣泛的應用。[10]20世紀80年代開始，光伏發電開始迅速發展。[11]目前我國正大力推廣分布式光伏發電項目，光伏發電系統有效而合理的并網是電力系統中需要解決的重大問題之一。解除了光伏發電并網存在的瓶頸，才能促使光伏發電系統的應用越來越廣泛。
三、我國光伏產業發展對策
（1）建立健全世界貿易爭端解決機制。針對我國光伏企業在國外所遭遇的“雙反”威脅，我國光伏行業應建立一個貿易爭端解決機制平臺，共同應對來自國際社會的貿易爭端威脅。強大的行業調研能力、迅捷的信息預警機制、靈活的應訴能力以及與外國同行間的溝通交流均是該平臺應該具備的功能。另外，這個機制平臺的建立過程中，相關行業協會、商會等非政府組織應發揮主導作用。
（2）規范產業規劃，加強政府調控，助推實力企業提升產業結構。由于市場失靈的存在，政府必須依靠宏觀調控手段減少資源調配過程中脫節的現象，優化資源配置，促使產業朝健康、有序的方向發展。受《光伏制造行業規范條件》實施影響，光伏行業無序發展態勢有所減緩，部分落后產能醞釀或開始退出，產業調整趨勢明顯。部分企業兼并重組意愿日益強烈，上半年，我國前10家組件企業產量全行業占比近60%，前5家多晶硅企業占比超過80%，集中度持續提高。優化光伏產業發展結構，推動產業調整升級，達到資源優化配置的作用。[12]
（3）疏通融資渠道，創新融資手段。資金的充裕是保障光伏產業健康快速發展的基礎，為了疏通融資渠道，國家出臺了《關于鼓勵和引導民間資本進一步擴大能源領域投資的實施意見》《關于支持分布式光伏發電金融服務的意見》等一些促進光伏產業融資的傾斜政策;倡導建立產業發展基金，開放社會資本進入行業，以解決“融資難”問題;規范光伏行業上市公司融資行為，適度支持戰略性新興產業上市;鼓勵銀行等金融機構與地方政府合作建立光伏項目融資服務平臺，鼓勵地方政府結合民生項目對光伏發電提供貸款貼息政策。
（4）鼓勵太陽能發電設備應用，支持分布式發電并網。太陽能光伏發電系統的運行方式主要分為并網運行、離網運行和混合運行三類方式。[13]我國鼓勵太陽能發電設備應用，支持分布式發電并網，最近能源局出臺《關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知》，針對分布式發電并網發展難題提出諸多具體措施。例如，在建筑屋頂資源方面，對屋頂面積達到一定規模且適宜光伏發電應用的新建和改擴建建筑物，應要求同步安裝光伏發電設施或預留安裝條件。地方政府可將建筑光伏發電應用納入節能減排考核及獎懲制度，消納分布式光伏發電量的單位可按折算的節能量參與相關交易。在并網方面，要完善分布式光伏發電接網和并網運行服務。在市縣（區）電網企業設立分布式光伏發電“一站式”并網服務窗口，明確辦理并網手續的申請條件、工作流程、辦理時限，并在電網企業相關網站公布。[14]
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