新能源及其发电技术范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了新能源及其发电技术范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

新能源及其发电技术

新能源及其发电技术范文1

【关键词】电力节能 新能源 开发应用

一、电气节能措施

(一)运用新型节能技术减少电能消耗

分布式供电是一种常用的节能环保的供电方式,但是其使用对象为集中式供电。其运行方式为在用户附近布置发电系统,之后采用分散式的方式进行电能的输送,这种输电方式与传统的输电方式相比其能耗量比较小,而且分布式的供电还可以利用可再生资源进行发电,能够实现节能环保的目标。

高度重视发电蓄能节能技术的发展对于实现电气节能具有重要的意义。这主要是通过中央空调的蓄冷技术,空气源热水器热泵蓄热技术等的应用,对电能进行转化,并将其转化成其他的能源储存起来,在需要使用的时候在转化成电能以备不时之需。这种技术可以在用电低谷的时候进行电能转化、储藏,在供电高峰期的时候再把电释放出来,有利于降低电能的浪费,提高电能的使用率。

(二)通过改造电气设备减少电能消耗

电气设备在运行的过程中可能会造成电能的耗损,因此应该重视对电气设备的改进,力求通过每一个细节降低能耗,提高资源的使用效率。下面就从几个方面简单说一下改造电气设备的情况。

首先是变压器的改造。变压器是整个电力输送系统的重要组成部分,通过调节电压实现电力的正常输送和节约能源的目的,因此要加大低耗损变压器的推广。由于不同的用户对电的需求不同,因此为每位用户输送的电的压力值也存在差异,这就需要借助变压器对电压进行调节,但是在使用变压器的过程中不可避免的会出现能源消耗的情况,因此为了实现电力系统的能源节约,降低变压器的能耗具有重要意义。非晶合金铁心的变压器具有噪音低、损耗低、空载损耗低的特点,其能源损耗程度都不及传统变压器的损耗的五分之一,而且其维修费用相对比较低,维护比较简单,因此非晶合金铁心的变压器的推广成本比较低。

变压器参数的调整有利于实现节能的目的。在电能运输的过程中,面对相同的点亮,通过对负载的调整和运行方式的改变,有利于降低电能在输送过程中产生的损耗。在变压器运行的过程,要加强供、用电的管理。整个电力系统中的变压器可能在容量、材质、电压等值等诸多方面粗在差异,因此有功率的空载损失和短路损失、无功率的空载损失和定额负载消耗的参数都都不尽相同,通过对变压器参数的调整,可以降低变压器的有功功率损失和损失率,提高电能的利用率,从而达到节能环保的目的。

其次,优化电网配置在电网中时常会出现无功电流,这些电流会导致能量的消耗,会对人民群众的生产生活造成不便。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的常用手段。其不仅能对有功功率进行合理高效的分配,还对无功功率进行合理高效的分配,对电网中的无功电流进行合理配置,通过对其进行合理的调度,降低有功功率的损耗,保护电压稳定。

再次,降低线路损耗。一般而言发电站离用户有一定的距离,因此需要通过线路对电力资源进行运输,把电送到千家万户去,但是在运输的过程中也容易导致电能的损耗,通常而言,线路的长度和负载与电能的耗损量成正比,线路越长负载越大,出现的耗损也就越大。因此为了降低电能的损耗,应该尽量减少导线的电阻,提高系统的功率因数。因此要注意以下几点:在进行电路路径的规划时,一定要坚持电路最短的原则,尽可能的减小导线的长度,在导线铺设的过程中能够进行直线铺设就不能走完了;对于导线截面积的选择要科学、合理,一般导线截面的选择要根据当地电网的运输的电流量和当地能承担的起的导线截面积价位进行选择,在无法简短导线长度的情况下,可以通过加大导线截面的方式降低能耗;最后在进行线路架设之前,应该对当地用电量比较大的地区进行了解,合理确定电气房的位置,从而实现供电路径的最小化。

最后是通过空调系统的节能。在公共建筑中主要是通过空调进行室内温度的调节,因此空调会造成大量的能耗,据不完全统计空调系统产生的能耗能在整个公共建筑中占其总能耗的百分之五十以上,因此加强空调系统的节能意义重大。加强空调系统的节能建设主要依靠以下几点:机电设备启停优化设置、参数设定节能控制等。

二、电力新能源的开发

随着经济的发展,能源的需求量越来越大,但是当前国际能源形势严谨,因此加强新能源的开发利用对于缓解当前的能源压力,为经济的可持续发展提供充足的资源供给具有重要的意义。我国政府也高度重视新能源开发工作,近年来我国新能源开发的研究工作得到一定的发展,预计到本年(2015)年底,为国家经济发展提供的新能源已经可以抵换4300吨标准煤,对于加快我国能源结构的更新换代,带动相关产业的发展都具有重要的意义。目前我国新能源发展正处在机遇与挑战并存,技术与经济并存的时期。下面就对发展比较良好的新能源进行简单介绍。

风能的利用对于缓解当前的能源压力具有积极作用,目前我国的风电和分布式光伏得到加快的发展,但是利用率仍然较低;系统的调峰主要靠煤电,但是随着越来越多的新能源进行电力资源的开发,系统峰调将面临更加严峻的挑战。

太阳能发电也是我国比较常见的新能源,采用分布式发电,既可以满足用户和附近需求以外,还可以将多余的电量输送到当地的电网系统,,分布式发电具有清洁高效、就近利用、分散布局的优点,而光伏发电非常适合分布式发电的特点,能够充分发挥光伏发电的优势,为居民生产生活提供所需能源。虽然近年来我国的新能源得到较快的发展,但是与发达国家相比我国的新能源的发展比较晚,根基比较浅薄,相关的法律法规建设还不够健全,与电网及其他资源的发展的协调程度还不够。

最后新能源的开发和使用有利于促进我国社会主义经济的可持续发展,有利于我国社会主义和谐社会的建设,主要体现在以下几点:不断进行新能源的研发,能够缓解当前的资源压力,同时有利于环保工作的开展,与传统的能源的相比,新能源具有污染小的特点,同时新能源的出现将降低煤电和水电的需求量,减轻煤窑的开采,降低对周边环境的污染,同时也能减少在发电过程中造成的空气污染,最后加强新能源的开发,有利于缓解当前的通货膨胀,降低生产成本,促进经济更好的发展。

三、结语

目前我国对于电力资源的需求量比较大,并且主要以火电和水电为主,因此在电力制造的过程中存在资源浪费严重、污染严重等问题,这也就要求电力行业加强对节能技术的研发,充分考虑各种主流电能开放方式的效益,并通过采取各种有效的措施降低电气能源在输送过程中产生的能耗。但是追求减少电气能源输送能耗的前提是满足当前经济发展所需的能源,不能单纯的为了降低能耗而不为市场供应充足的资源,导致经济发展受损。在进行电气节能技术研究的同时,要积极寻找电力新能源,降低能耗。作为一名电力工作者,我们应该充分认识到节能的重要性,在工作中注意方法总结,为我国电气节能和新能源开发贡献自己的一份力量。

【参考文献】

[1]郭鑫.电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].山东工业技术,2014(01)

[2]尹忠东.可持续发展战略中的电气节能技术[J].电气时代,2006(06)

新能源及其发电技术范文2

为了适应电力系统及其自动化专业学生的教学,在课程改革过程中,根据新能源发电行业现状和电气工程对新能源发电技术课程知识体系的需求,结合电力工程及其自动化专业的特点,精选教学内容,重新构建了新的课程知识体系,加强与电力系统及其自动化专业之间的联系。根据新能源发电站接入电网的影响不同,将这些新能源技术分为两类:稳定性能源发电技术和间歇性能源发电技术。

一些新能源技术(如生物质能、地热能和常规水电)在接入电力系统方面和常规电力技术一样容易,除了一次能源的形式不同,转换成电能环节基本相同,都采用同步发电机进行发电,对电网的安全和稳定不会造成影响。因此,这部分新能源知识重点讲解各种新能源发电技术的基本原理,最新的发电技术的现状和动向,及在利用过程中对改善环境带来的好处,培养学生新的能源观念和意识。同时结合电网发展的最近进展,这些发电技术作为分布式电源接入电网时,如何规划电网,接入电网对电网的影响等方面进行适当的讲解,加强与电力系统知识的联系,提高学生学习的积极性,由于受到季节、气象和地域等条件的影响,另一些新能源技术具有随机性、波动性和间歇性的特点,如风能和太阳能发电等新能源发电技术,在接入电力系统方面需要克服更多的挑战,其电力大规模并入常规电网会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响。这部分内容重点讲解与电力系统相关的技术,涉及到电机学、电力电子技术和电力系统相关的知识点。在间歇性能源并网过程中,电力储能技术可以补偿负荷波动,解决风能和太阳能等间歇式新能源发电直接并网对电网的冲击,调节电能质量,使大规模风力发电和太阳能发电能够方便可靠地并入常规电网。随着可再生新能源发电技术的快速发展,电力储能技术也是电力系统及其自动化专业学生必须掌握的知识,所以储能技术也是该课程知识体系的重要部分。

本文提出的课程知识体系目前还没有相关教材,为此,笔者较为系统地构建并编写适合电力系统及其自动化专业的“新能源发电技术”课程讲义,使之更符合电力系统及其自动化专业的教学。从两学期的试用情况来看,学生认同感增强,明确该课程是本专业不可或缺的重要选修课,重视程度显著提升,在教学过程中取得了良好的效果。

二、教学模式改革

选择合适的教学方法,能够提高课堂效率。教学内容的不同,授课的教学方法也需要相应的改进,为此笔者对教学方法也进行了改革,使之与课程知识体系相适应。

1.采用学术专题讲座的教学方式“新能源发电技术”课程知识体系要求运用新的教学方法。每种新能源发电技术各自成章,自成系统,各部分内容均有很多前沿的技术,仅靠书本知识已经不能适应科技的进步。因此需要任课教师补充相关发展的新动向和新技术,以学术讲座的形式进行讲授与课程相关知识点。讲解过程中,以具体的行业问题为背景,采取启发式的讲解方式,层层剖析问题,可以让学生在有限的学时内,掌握发电技术的发展现状、发电原理、利用方式、开发存在的问题和研究现状及动向。如地热发电、海洋能发电、生物质能发电、太阳能热发电技术,都可以采用讲座的方式进行讲解。同时在讲座过程中,增加学生提问环节,让学生可以积极参与,引导学生自主思考。为了强化实践,在每一个专题授课结束后,教师通过布置与该专题相关的设计题目,让学生学以致用。比如让学生设计太阳能热电站,利用波浪能发电原理设计相应的波浪能电站,设计新农村综合利用生物质能的方案,设计垃圾发电站工艺流程等,作为分布式电源接入电网时,结合不同能源开发利用的特点对该地区新能源开发和电网结构做出合理规划,并给出理由。通过这些综合性设计作业,可以增强大家的创新意识和实践能力,激发了学生的学习兴趣和主动性,训练了学生分析问题、解决问题的综合能力,起到了非常好的效果。

2.基于问题的探究式教学方式传统的讲授方式,可以系统地讲解,课堂容量大。风力发电和光伏发电技术涉及知识点多,知识点零散,因此需要教师合理组织教学内容,使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节,精讲多练。但传统的授课方式,学生被动接受,学习积极性不高。为此,笔者采用基于问题的探究式教学方式,在教学的过程中,教师起引导作用,对课程中的知识点进行分析,提出基于问题的讨论题目;并分析学生需要掌握的知识要点,为学生提供必要的参考文献,让学生课后自己查阅资料,引导他们学会自己总结知识点,利用所学知识分析实际问题。而学生在课后根据自己的兴趣自愿选题,并分小组进行研讨,研讨后,该小组总结讨论结果。在课堂讨论中,每个小组推荐一名学生做交流发言,将自己的研究内容做简要汇报。学生互相提问展开讨论,老师进行有针对性的点评,肯定了学生们取得的成绩,对错误的地方进行了补充和纠正。为了达到分组讨论学习预期效果,要求每个小组在上交的文献报告中,明确每个学生所做的工作和参加小组讨论的发言内容,督促每个学生都参与讨论学习。通过这种教学方式,充分调动了学生的积极性和主动性,也很好地完成了教学目标,促进了教学质量的提高,达到“授人以渔”的目的。

3.改进多媒体教学方式由于该课程设计的专业知识具有跨学科的特点,有些知识点学生难以掌握,有些原理较为抽象。如风机的偏航过程、变桨过程、风机的失速原理、斯特林发动机的发电过程等都比较抽象,在没有实物演示的前提下,学生经常不容易理解。因此在讲这些课程内容时,采用多媒体动画演示的方法,帮助学生理解基本概念和知识,让学生更快更易地理解和掌握这些内容。

三、考试方法的改革

虽然在教学内容和方法上进行了改革,提高了学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,但仍有不少学生选课和学习动机不端正。他们不是为了完善自己的知识结构,提高自己的综合素质,只是为了凑满学分,对选修课缺乏足够的重视。传统的闭卷考核方式不能全面地反映真实的教学情况。撰写课程论文,成绩只与论文写得好不好有关,有的同学东拼西凑,也能获得一个理想的成绩。这些方式都难以督促学生平常的学习,因此仍需完善课程的考核方式。根据“新能源发电技术”课程的特点,笔者对该课程的考试方式做了合理的改革,促进学生学习,公正地反映了学生的成绩。主要采取了以下一些措施:

1.注重对学生平时的考查增加课堂随机考查的次数。通过提问、课堂测验等方式,让学生在上课时能集中精力听讲,防止学生上课“开小差”。回答问题和课堂测验计入平时成绩。

2.增加撰写文献报告和大作业基于问题的探究式教学方式中,撰写文献报告和小组讨论环节能够有效培养了学生查阅文献、撰写论文、发现问题、解决问题、独立思考的能力,因此能够较为科学评价学生平时的努力程度。因此,课堂讨论和小组讨论中,根据学生在该环节中的贡献不同给学生不同成绩,这样能起到督促学生学习和检验学生学习效果的作用。作业是课堂教学的有效补充和延伸,是教学中必不可少的环节。大作业一般具有综合性的特点,能够有效锻炼学生的综合能力,巩固平时所学的知识,是反馈教学效果的有效手段。因此增加大作业和撰写文献报告在平时成绩中的比重也是考查学生平时学习的有效手段。

3.增加平时成绩的权重平时考核成绩权重由原来的30%提高到目前的50%,有效地避免了学生平时不学习,考试时突击学习也能取得不错成绩的弊端,提高学生学习的积极性和自觉性。通过上述措施的实施,经调查表明多数学生都认可这种成绩考核方法较合理、公正,能够真实反映学生的成绩,受到了多数学生的欢迎。

四、结束语

新能源及其发电技术范文3

关键词:新能源发电;专业英语;双语教学;教学模式

作者简介:叶林(1968-),男,湖北武汉人,中国农业大学信息与电气工程学院,教授。(北京 100083)

基金项目:本文系中国农业大学2010年首批全英文授课课程建设重点项目(项目编号:08132953)、2011-2013年中国农业大学重点外专引智项目(项目编号:2011W004)、2011年中国农业大学校级教育教学改革项目(项目编号:1081-18062101)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0115-02

大规模开发利用可再生能源可以节约国家能源,特别是新能源发电技术对于优化我国能源结构、保障国家能源安全、改善环境、促进经济社会可持续发展具有非常重要的现实意义。随着新能源发电技术的快速发展,对新能源发电技术专业人才培养的要求和层次也在不断提高。现代高水平的电力专业人才不仅需要掌握系统的专业知识,而且还应该具有高水平的专业外语交流能力,[1]因此,有必要深化新能源发电专业英语课程体系建设,开展双语教学改革实践与探索,[2]进一步提高双语教学的质量,这是培养高素质电力专业人才的重要基础。

新能源发电技术专业英语课程主要是为电气工程及自动化专业高年级本科生开设的专业课,同时也是面向全校其他专业的高年级本科生开设的一门校级通选(选修)课,是一门知识面很广、内容丰富、前沿性很强的课程。课程在比较分析国内外新能源发电技术特点的基础上,对风力发电、太阳能光伏发电/热发电、水力发电、生物质能发电、海洋能发电和燃料电池发电等几种典型的新能源发电方式的原理、技术现状、并网运行情况以及未来发展趋势等进行了全面的分析介绍,[3]教学内容全面展示了近年来新能源发电领域的最新科技成果。通过对该门课程的学习,可以使学生了解全球和中国的新能源发电技术现状、研究进展和存在的问题,熟悉新能源发电的生产过程,并掌握新能源系统各个发电方式的基本工作原理、动态运行特性,培养学生对新能源发电等相关领域的兴趣,提高学生专业英语实际应用能力和竞争力,为学生将来进一步从事新能源发电领域的技术工作和进行科学研究夯实基础。

为提高新能源发电技术专业英语课程的教学质量,在课程体系建设和教学模式创新等方面进行了一些探索与思考。

一、课程建设

1.课程体系建设

教学大纲在新能源发电技术专业英语双语教学的课程体系建设中具有指导性作用,针对课程实践性强及与前沿技术联系紧密的特点,在查阅、归纳、总结、消化国内外相关文献资料和最新研究成果的基础上,考虑选课学生的不同专业背景,编撰具有一定通用性的新能源发电技术专业英语课程双语教学大纲。特别针对现有电气工程专业英语中有关新能源发电技术方面比较薄弱的现实,参考国内外最新的研究进展,将涉及新能源发电技术这一新兴领域的英语专业术语、词汇进行分类总结,补充到双语教学课程教材中,使得具有不同专业背景的选课学生易于接受,形成一个特点鲜明的课程体系,这是本双语课程实践探索最首要的研究内容。

2.积极推进自编双语教材的建设,丰富教学资源

课程教学选用了国外原版英文教材,教材内容非常丰富全面、数据新,并配以生动、形象、有趣的插图,深受学生的喜爱。但是,由于中国学生英语语言背景、具体专业方向等方面的差异,原版教材的通用性较差,而且原版教材的价格昂贵,这些局限因素促使教学团队在前期大量查阅、归纳、总结国内外的相关文献资料和吸取国内外最新研究成果的基础上,选取国内外具有一定时效性和难度适中的英文资料作为课程补充讲义,结合专业的实际情况专门组织编写了自编教材,并在教学实践中不断完善、补充、修订具有科学性及可读性的新能源发电技术领域的双语教材,突出“英汉兼顾、内容新颖、难度适中、适用面广”的特点,有助于学生在较短时间里全面掌握新能源发电技术的基本原理、相关技术、国内外的研究进展及发展趋势。通过自编教材的建设丰富了教学资源,有利于促进双语课程的教学效果,拓宽学生的视野。

3.注重课件的制作和课程教学辅导网页的建设

在本课程双语教学的实施中,从查阅、消化国外原版教材和本专业的相关文献资料入手,结合双语课程的特点,撰写相应的双语教案和讲稿,精心制作教学课件,做到图文并茂、突出基础原理部分、充分展示国内外最新研究成果,并将教案或课件发给学生,方便学生课前预习和课后复习。依托专业实验室和学科建设资源建设了新能源发电技术专业英语双语课程教学课外辅导网络开放实验室,将课程所有教学资源、相关文献、视频、PPT课件以及软件等放在了实验室教学网络上,可随时提供给学生查阅、下载课程教学资料和课外阅读。为课程教学创造了一个优良的网络教学环境,进一步巩固了教学内容,拓宽了学生的专业知识面和外语媒介运用能力,巩固了教学效果。

二、教学模式的改革与探索

1.课堂教学兼顾全局,循序渐进

教学方法和手段是实现教学目的的重要保障,教师应大胆尝试多种教学方法的并用。教学过程中要遵循循序渐进的原则,授课节奏由慢到快,内容由浅至深。在课程教学过程中,初期为帮助学生更容易地进入课程,会对重点和难点内容加入中文对照;随着课程内容的深入,以及学生对课程相关术语的逐步熟悉,逐渐提高课堂英语授课的比例,在课程教学中期逐渐过渡到英文授课为主。在教学中鼓励学生用英文回答问题,但对英语基础较差的学生仍然允许用中文回答和提问,以便充分掌握教学内容,从而使该课程教学真正体现“难度适中、循序渐进、英汉双强”的特点。遵循因材施教的原则,根据学生外语基础合理制订不同的目标,保证学生在学习专业知识的同时提高外语运用能力。

2.增加实践教学环节,实现教学方法的多样化

为了激发学生的学习热情和主动性,采取形式多样的教学方法,采用授课与讨论相结合方式,营造积极思考和发表见解的课堂氛围,避免学生只是被动地听。教师从知识的传授者变为学生探求知识的引导者,促进学生主体性和独立性的发展,通过师生之间的沟通和交流,让学生真正参与到教学过程中来。在课堂教学中适当进行口语训练,营造课堂讨论、外语提问和回答问题的氛围,调动学生使用外语的积极性和主动性。注重学生专业英语交流能力的培养,采取让学生朗读教材中关键词、关键段落的方法,帮助他们克服畏难心理,选择一些较简单的问题提问,要求他们用英语回答一些简单的问题。适当增加一定学时的课外实践教学环节,组织选课学生参观新能源发电场,培养了学生的学习兴趣,提高了学生学习的积极性,既开拓了学生的学术视野又促进了教学。

通过双语教学的大力改革实践,使得学生长期普通英语的学习能力迅速转化到专业英语的学习上,英语的交流能力得到迅速提高,培养学生国际化视野,从课程体系建设方面推动本科生教育国际化的发展。

3.聘请外籍教授参与教学,创造原味英语语境

为充分营造原汁原味的英语语境氛围,课程选用原版的英语教材及影像资料,使课程教学真正体现“内容专、语境纯”的特点,快速提升学生的英语听、说、读、写和沟通演讲能力。另外,重视课程教学团队的建设,通过与欧美名牌大学建立定期的国际合作与学术交流机制,邀请外籍教授作专题学术报告,聘请外籍教授参与教学环节。实践证明,经验丰富的外国教授上专业英语课效果最好,他们的课程一般安排在后半阶段,学生在经过一段课程学习后学习信心高涨。外教的授课方式与内容使得学生顿感眼界开阔,英语理解水平普遍提高极快,学生的英语理解能力、学术交流能力与自信心也得到普遍提高,培养了学生的国际化视野。

4.以科研促教学,建立高水平教学团队

科学研究是提高教师教学水平的基础。学术水平高、外语水平好的教授和几名青年教师组成了结构合理、充满活力和创造力、责任心强的师资队伍,这些都是这门双语教学课程得以成功进行的保障。团队成员均承担了国家自然科学基金研究项目、教育部科学技术重点研究、教育部博士点基金项目、国家科技支撑计划研究项目,取得了一定的科研成果并运用于教学中,取得了较好的效果,真正做到科研和教学互促互进。

教学团队中的骨干教授利用自己的影响力,邀请国际一流高校的教授来华进行学术交流和课堂授课,为青年教师创造和国外著名学者交流的机会,从中汲取国外先进的教育思想理念和教育方法,并请外籍教授对课程主讲教师的教学工作进行评价和指导,不断改进教学方法,提高教学团队的整体教学水平,开阔了青年教师的学术视野。

5.突破传统的课程教学模式,建立创新驱动的教学模式

新能源发电技术是一个不断发展完善中的学科,技术进步日新月异,因此,在教学内容上也应该跟踪最新的研究进展,及时吸纳国内外科学研究成果,与时俱进,充分体现国际化,突出新颖性。教学方法上,将原来单纯的教师课堂讲授这一学生被动获取知识的教学模式,变为创新驱动的学生主动参与模式,努力调动学生的学习积极性,提高学生的参与程度,将课堂讲授与课堂讨论、实践环节相结合。鼓励学生提出创新理念并及时表达,在主讲教师的指导下,学生以团队合作的形式自主完成中英文文献检索、英文论文写作及英文专题演讲等过程,大大提高学生团队协作能力、综合利用专业知识和英语工具解决实际问题的能力,使课堂成为一个绝好的学生展现创新思维的平台。

三、学校政策措施的支持

为了贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》精神和《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》,全面推进教学改革,培养高素质创新性人才,自2011年起中国农业大学开展教育教学改革立项研究工作。新能源发电专业英语双语课程成为学校首批16门获得资助的教学改革立项的重点研究项目之一。同时,学校国际合作与交流处设立聘请外籍教师专项,以支持课程聘请国外名牌大学教授短期来校进行学术交流、参与指导双语课程的教学。学校多渠道的经费资助为顺利实施双语教学课程建设提供了强有力的财政支持。

同时,学校一直非常重视双语示范课程建设。近几年来,学校制定了一系列鼓励双语示范课程建设的政策文件,明确提出双语示范课程建设的总体规划和管理机制,在规范双语建设课程基础上,鼓励双语示范课程的建设。为此,学校专门设立了双语示范课程专项建设经费,并将双语教学课程的课时酬金提高100%。对双语示范课程的师资培训、人才引进、实验室建设、教材编写等予以政策性支持,为推动双语教学的改革与探索提供了很好的制度措施和条件保障。

四、结语与体会

1.教学理念与教学新模式的创新

在教学模式上,教学团队努力学习和掌握国外先进教学思想、理念,寻求教与学的最佳结合点,不断探索运用现代教学方法变革传统的教学方式。注重培养学生用英语思考、解决专业问题的能力,增强学生获取知识的能力和学术交流能力。

2.注重专业知识与英语应用能力的双提高

在基本教材和课堂教学的基础上,课程采用专家报告、现场调研、专题演讲、影视资料等,加强学生对新能源发电基本原理的理解。该课程采用专业知识介绍和实际英语运用能力培养兼顾的教学方法,注重学生实际英语应用技能的培养,实现学生专业知识和英语水平双赢的教学目标。

参考文献:

[1]陈红蕾. 双语教学的实践与思考[J].高教探索,2003,(3):59-60.

新能源及其发电技术范文4

[关键词]太阳能;光伏发电技术;应用;前景

中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0149-01

随着社会的不断发展,对于能源的需求也在不断增大。但资源的匮乏、能源的紧缺以及生态问题的日益突出成为目前最大的问题,引起了全世界的关注和担忧。此时人们认识到可持续发展的重要性,并开始关注资源的有效利用和管理。太阳能资源是一种干净、无污染、分布广泛的一种可再生资源,符合了当前环保节约的生产要求,逐渐被人们所认可和采用,并成为公认的理想化替代性能源之一。人们在太阳能研究基础上研究了光伏发电,实现了从太阳能到电能的有效转变,这对于人类生活来说具有重大意义。如果对于太阳能加大研究和探索,用它来代替石油、煤炭等不可再生资源将是全人类的福音。

一、太阳能光伏发电技术的原理

太阳能光伏发电系统是由光伏电池板、控制器和电能储存及变换环节构成的。这种新型的发电体系中太阳能电池起着调节转换的作用,也被称为光伏电池,太阳能电池之所以能够产生电源其主要的原因是光生伏特效应导致的。当太阳光线或其他一些光源照在这种特殊性能的电池上的时候,它会将全部的光线吸收到体内,从而形成光生电子―空穴对。光生电子和空穴在里面经过一些特殊的化学反应以后会出现相互离散的现象,异号电荷会不断地积累然后集中分布在两头,所谓的“光生电压”也就产生了,这就是太阳能发电的原理“光生伏特效应”[1]。要是把电极内部的两极进行导出处理,然后和负载连接在一起,“光生电流”就会从负载流出,在这种情况下就会引起功率的流失。可以无限获取的太阳的能量就能转换成我们日常生活以及生产所需的源源不断的能量了。

经过长时间仔细研究与分析我们总结出了这一伟大的转换工作之所以能够顺利完成的基本原理:①当电池板吸收了足够的太阳光线的时候,在其内部就会形成电子―空穴对产生,也就是所谓的“光生负载电子”,它们的主要区别就是电性是相反的,空穴带正电,电子带负电;②在半导体节中生成的具有特殊性的电场在化学反应的影响之下会将光生电流的两种性能却别开来[2];③太阳能电池的正、负极分别收集光生载流子和空穴,在这种情况下电路中就会有电流出现,我们日常生活生产活动所需的电量就会出现。

二、太阳能光伏发电技术的具体应用

2.1 独立光伏发电系统的建立

独立光伏发电系统由于不与公共电网相连接,因此其建设地点一般选在与电网隔离的偏远地区,比如海岛、移动通讯站及边防哨所等。储能元件是独立光伏发电系统中不可缺少的,这是由于太阳能发电一般选择在白天,然而负荷用电是全天24h实施,这就需要在光伏系统中设置必要的储能元件。在气象环境影响下,其供电可靠性很难得到保障,然而对于偏远无电地区而言这一系统的建立已然产生十分重要的社会价值。

2.2 光伏建筑一体化应用

关于光伏建筑的一体化应用主要表现为两个方面:通过在建筑物屋顶安装光伏器件的方式实现电网与光伏阵列的并联,进而构成光伏建筑一体化系统;通过建筑和光伏器件集成化的方式于屋顶位置设置光伏电池板,利用光伏玻璃幕墙替代原有幕墙,提高墙面积屋顶的太阳能吸收量,这就同时实现了建材功能与发电功能,是对光伏发电成本的有效控制。与此同时,在墙体外饰材料研究方面也出现了全新的彩色光伏模块,这在充分利用太阳能光伏发电原理的同时也使得建筑物外观更具美学欣赏价值。

2.3 混合型光伏发电系统的构建

所谓的混合型光伏发电系统是将多种发电方式相互融合并应用于光伏发电系统的过程,混合型光伏发电系统的构建旨在发挥不同发电模式的技术优势,扬长避短,从而更加有效地提高电能的利用率。例如光伏发电经常会受到天气状况的影响,在冬季风力较大地区,就可通过光伏发电和风力发电的混合模式,尽可能减少天气变化对发电系统的影响,进而达到控制负载发电率的目的。

2.4 光伏发电在LED照明中的应用

作为半导体材料制作而成的组件,LED 与光伏发电的结合可实现电能至光能的转化。这一半导体照明技术不仅有着环保、节能、高效的技术优势,并且照明周期较长,且易于维护。光伏发电在LED照明系统中的应用突出了光生伏特效应的技术原理,通过太阳能电池实现对太阳能至电能的转化,再借助LED照明系统将其转化为最终的光能。由于 LED 照明和光伏发电技术同是直流电,因此转化过程并不需要借助变频器,这明显提高了整个过程的执行效率。除此之外,在可充放蓄电池的辅助下,光伏发电在 LED照明中的技术优势必将更加突出。

三、太阳能光伏发电应用普及障碍及发展趋势

3.1 我们都知道太阳能属于一种绿色资源,而且随着科学技术的发展我国利用太阳能技术满足生活生产所需的技术水平也在不断提高,但是在这种新型的发电系统中还是存在各种不足之处需要我们进行调整和完善,主要表现在:使用策略、环保型和社会需求等,这些因素都在某一些程度上影响了这种新型发电体系的普及,另外,由于太阳能发电成本太高;制作所需的材料还是销售所需的市场都不再本土市场中,产业与市场倒挂现象严重;太阳能光伏产业投资出现的潮涌现象,这些都在很大程度上制约着太阳能光伏发电应用的普及。

3.2 发展趋势与发达国家相比,我国太阳能光伏发电还有很多需要完善的地方,需要政府及相关部门予以政策和资金上的支持,以保证新能源和可再生能源得以良好地发展。目前,我国政府对新能源和可再生能源的发展给予了高度重视,面对化石能源的枯竭,大量化石能源对环境的影响逐渐加剧,国家起草了可再生能源开发战略规划,为我国新能源以及可再生能源的长期发展制定了指导方针。在规划当中,对于新能源的利用效率提出了要求,其中发电总容量达到了6000万kW,太阳能光伏发电达到45万k W。未来我国太阳能光伏发电的总量将逐渐提升,覆盖的范围也将更为广泛,成为我国电业行业发展的主要能动力。相信通过各方面的协调配合以及努力,我国的太阳能光伏发电技术将向着更快、更好的方向发展。

参考文献:

新能源及其发电技术范文5

1.1面对当今国际社会严峻的能源形势,中国政府高度重视新能源的开发利用,把加快发展可再生能源作为“十一五”时期能源发展的一项重要任务。

我国新能源产业目前呈现良好的发展前景,预计到2015年所规划的新能源提供的电力、热水和燃气终端能源产品的总量将达到4300万吨标准煤,并将直接拉动相关行业的发展,带来明显的环境效益。

国家电网公司党组成员、副总经理舒印彪指出:“从世界各国应对气候变化的行动中,我们不难发现,这一轮以发展新能源为主题的能源革命,是以电力为中心的,电网是推进新能源发展的关键环节。”并认为,发展新能源,对于优化能源结构、增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进我国经济社会可持续发展等,具有十分重要的意义。

1.2新能源的发展现状有机遇更有挑战,技术与经济问题并存。

1.2.1就风电而言,我国规划的风电基地所在地区电网规模偏小,需要依托更高电压等级、大规模远距离输送因而由此带来了复杂的电网技术和经济问题。

1.2.2大规模发展风力发电,使我们不得不面对系统调峰调频问题。目前,我国平均峰谷差约为30%,部分地区达40%,未来还有可能进一步加大;而系统调峰主要依靠煤电。新能源的大规模开发,将使得系统调峰面临更加严峻的考验。

1.2.3太阳能发电技术的发展也亟待社会的支持。以天和家园太阳能试点工程为例,若要收回投资成本,则每千瓦时上网电价应高于3元,远远高于煤电的上网电价;如按现行居民用电价计算,收回投资成本需100年以上。

1.2.4虽然我国光伏产业产品组装能力跻身世界前三,但晶体硅提纯、铸锭切片、逆变控制等核心技术却被国外垄断。中国的光伏产业“两头在外”知识产权掌握度不高,实质上是受制于国外研发企业为其“代工”。

2新能源发展的技术与经济问题产生根源

虽然我国新能源的发展形势总体上良好,但其事业起步晚、发展快,相关政策法规不够完善,标准体系不够健全,与电网及其他电源的发展不够协调。

2.1我国新能源开发缺乏统一规划,无序开发甚至开发过度。国务院2007年6月审议通过的《可再生能源中长期发展规划》中提出到2020年建成风电3000万千瓦的发展目标,而目前规划的风电装机容量却已达12000万千瓦,过于迅猛的势头不利于其发展的可持续性。2.2行业标准不完善问题日渐凸显,并严重制约新能源发展。我国现行的《风电场接入电力系统技术规定》为指导性要求,不作强制执行要求,且对电网的调峰调频能力、低电压穿越能力等标准不严明,不能满足新能源大规模开发的要求。

2.3政府相关政策不够完善,社会支持力度不够或无力支持。例如,我国一些地区电网电源结构单一、调峰手段有限,要保证新能源电量全额收购,需要付出很大代价,既不经济,也不安全。此外,金融危机对以外向型为主的阳光能源影响很大,政府在此方面却没有予以大力扶持,光伏产业近几月出现开工不足。

2.4对新能源送出及辅助服务的激励政策、电价审批和项目管理、新能源电厂的新型管理机制等,均亟待加强,这在一定程度上造成新能源为电网接纳的困难。

3社会各界支持将给新能源插上腾飞的翅膀

我国2006年1月1日开始实施的《可再生能源法》及其实施细则都给新能源产业发展提供了强大的政策支持。

在当前形势下,我国社会各界给予了新能源发展很大的帮助支持,2009年上半年的《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》及相关补贴政策是政府开始关注该产业的积极信号;降低太阳能电池的成本和出台相应的激励政策,则是我国发展太阳能发电产业的两大推手。

国家电网公司采取积极有效措施,创造网络条件,保障风电接入。截至2009年6月底,公司经营区域内923万千瓦风电装机全部顺利接入电网;国家电网公司还做到了全额收购,按时付费。2007年,国家电网收购风电上网电量50亿千瓦时,2008年达到101.3亿千瓦时,同比增长103%。2009年上半年,在金融危机严重影响用电量的情况下,仍然收购新能源上网电量128亿千瓦时,同比增长105%。

在国家政策激励下,我国太阳能光伏企业在以长三角地区为代表的全国各地崛起,并于2006年发起成立了“中华全国工商业联合会新能源商会”,并建立了自有网站中华新能源网。

上海市计划2006年到2015年安装10万套太阳能屋顶发电系统,使其太阳能年发电能力达到3.3亿千瓦时。浙江省慈溪市农业科技园区太阳能道路照明系统也已建。昆明等市也已经加入“十城千辆”节能与新能源汽车示范工程。

2008年9月,国家电网公司召开了风电发展与并网会议,对支持风电发展的工作进行了安排和部署。科技部、国家发展改革委等部门也积极主办“2009中国国际节能减排和新能源科技高层论坛”,并邀请了包括诺贝尔奖得主的千余人参与。

新能源发电的前景犹然光明,但是对于共建和谐社会,民众和相关企业的新能源意识、参与行动更加重要。2005年,上海市就推出了“绿色电力机制”,由个人和单位自愿认购绿色电能,定价比常规电价高0.53元/千瓦时。

4大力发展新能源有助于共建和谐社会

大力发展新能源如太阳能、风能、核能、生物质能可以解决许多社会问题,有助于共建和谐社会。

4.1大力发展新能源可以解决能源危机、缓解运输紧张局面。即使新能源短期内难以占据能源市场的主要份额,但却可以很大程度减轻用电压力,也可以很大程度上减轻电煤紧张的局面,不会出现为了抢运电煤中断其他货物的运输造成的运输紧张。4.2大力发展新能源有利于节能减排,保护环境。新能源的迅速崛起将使人们对化石能源需求一定程度上减少,小煤窑的开采就会减少,对周边环境的影响也会降低。火力发电对大气的污染也会减轻。

4.3大力发展新能源可以减低通货膨胀。新能源作为能源的重要提供者后,对传统能源如煤、石油的需求就会大幅降低,煤和石油的紧缺情况会得到改善;一旦煤的价格下降,电力的价格就会下降,工业产品价格就会下降,随之许多生产资料和生活资料价格也可能下降。

4.4就目前来讲,大力发展新能源可以拉动内需,刺激经济增长。

5结语

新能源的世纪已经拉开帷幕,新能源的未来发展无可限量。让我们快马加鞭,全力推动新能源产业又好又快发展。

参考文献:

[1]赵争鸣《太阳能光伏发电及其应用》[M].科学出版社.2005.

[2]赵争鸣,周德佳《太阳能光伏发电技术现状及其发展》[J].电气应用,2007.10.

[3]魏伟,许胜辉《风力发电及相关技术综述》[J].微电机.2009.4.

[4]杨宽宽《专家讨论2020年中国的科学和技术发展研究》[J].科技和产业.2003,9.

新能源及其发电技术范文6

关键词:可再生能源 储能技术 并网系统

0 序言

随着电网规模的不断扩大, 超大规模电力系统的弊端也日益显现, 成本高, 运行难度大, 难以适应用户越来越高的安全及可靠性的要求以及多样化的供电需求。暨世界范围内接连发生的几次大面积停电事故后, 传统大规模电网暴露出了其脆弱性。 2007年我国南方雪灾给南方电网造成巨大影响, 使人们深刻反思,除了单一扩大电网规模, 建设超高压输电网外,利用新能源以及可再生能源在负荷处就近供电,降低负荷对大电网的依赖无疑对提高供电安全性和可靠性起到至关重要的作用。

1可再生资源发电技术[1]

(1) 微型燃气轮机技术。微型燃气轮机是指以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机。其特点是体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单,但发电效率可达30 % , 如实行热电联产, 效率可提高到75 %。

(2) 燃料电池技术。燃料电池是一种在等温状态下直接将化学能转变为直流电能的电化学装置。工作时,直接将燃料中的氢气借助电解质与空气中的氧气发生化学反应, 在生成水的同时进行发电。

(3) 太阳能光伏发电技术。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。目前, 技术比较成熟且应用广泛的是光电转换,也就是太阳能光伏发电技术。该技术是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转换为电能,具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单等优点。

(4) 风力发电技术。风力发电技术是将风能转化为电能的技术。近年来, 风力发电技术进步很快, 风力发电与光伏发电联合运行也是近年来的主要技术应用之一。

(5) 生物质能发电技术。生物质能发电是首先将生物质能资源转化为可驱动发电机的能量形式(如燃气、燃油、酒精等) , 再按照通常的发电技术发电。我国生物质能资源主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源作物(植物) 、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。

(6) 海洋能发电技术。海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、海水温差能和海水盐差能等不同形态的能源。目前, 海洋能发电多数处在试验阶段, 比较成熟的只有潮汐能发电技术。潮汐能发电和水力发电厂相似,是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机,再由水轮机带动发电机发电。

(7) 地热发电技术。地热能是来自地球深处的可再生热能,地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其和火力发电的基本原理是一样的, 都是将蒸汽的热能经过汽轮机转变为机械能, 然后带动发电机发电。所不同的是, 地热发电不像火力发电那样要具有庞大的锅炉, 也无需消耗燃料。

2新能源发电的并网问题

2.1 什么是可再生能源并网发电系统

可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。

因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统本钱。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为外地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。

可再生能源有独立供电和并网供电两种形式。目前,可再生能源的独立供电主要是针对边远无电地区,而要解决我国南方雪灾情况下的就近供电,就必须采用并网供电。所以为了提高其利用率,可再生能源必须由独立供电向并网供电方向发展。

在整个并网系统中,逆变器是最主要也是最重要的部分。以太阳能发电系统和风力发电并网系统为例。并网太阳能发电系统由光伏组件、光伏并网逆变电源量装置组成。光伏组件将太阳能转化为直流电能,通过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。并网逆变电源是光伏并网发电系统的核心设备。风机并网发电系统由风力机、风机控制器、风机并网逆变电源及计量装置等组成。风机将风能转化为交流电能,通过风机控制器再转换为直流电能,经风机并网逆变器将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。风机并网逆变电源是风力并网发电系统的核心控制设备,它将风机发出的交流电整流成直流电力,然后逆变成交流电最大限度的馈入电网。

2.2 并网系统的系统原理

如图1所示为一个典型的可再生能源发电系统。系统中发电装置包括常见的风力发电、光伏发电以及燃料发电等,同时还包括了各种储能技术,各个发电装置通过各自的变流器连接在一起形成直流总线。同时,直流总线上通过变流器连接有储能环节。直流总线通过并网逆变装置得到交流电,经过电能监控与管理装置既可以挂接到公共电网实现并网发电,也可以接交流负载。在此系统中除了单纯的可再生资源发电以外,还加入储能环节,可以利用各种储能技术储存多余能量。此外电能监控与管理系统具有电能自动化系统的功能。

单纯的可再生资源发电系统,储能环节是可以省略的,但如果针对固定负载供电的并网发电系统,带一定数量的储能蓄电池是必须的,还有就是多功能并网系统也需要带有储能系统。

如图1所示的并网发电系统,在能源充足的情况下,发电系统首先满足负载用电,如果还有富余的电能可以通过电能管理系统结合当时的电价以及当时负载用电量的需求情况决定是优先通过向电网卖电还是进行储能,等负载用电需求量达到高峰期再向电网卖电。这样灵活应用储能系统的充放电来追求可再生资源并网发电系统的经济运行机制,这样的储能环节完全不同于独立可再生资源并网发电系统的储能系统,这样的并网机制也不同于一般不带储能环节的并网发电系统。

2.3 并网系统的拓扑结构

如图2所示并网拓扑结构有很多形式,最普遍的有采用单级变换和两级变换拓扑结构,两级变换拓扑结构一般由形式多样的DC/DC变换器和DC/AC并网逆变器组成。

前端的DC/DC变换器一般是比较常见的BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK或者是推挽电路等等,用来实现电池输出功率的最大功率跟踪,前端DC/DC环节还需要实现蓄电池储能功能;而DC/AC一般是单相或三相的并网逆变器实现并网、有功调节、无功补偿或者是谐波补偿等功能,如果是单级变换拓扑结构就只有后端的DC/AC部分[4][5]。

3 储能技术

(1)超级电容器储能[1]。超级电容器通过使用一种多孔电解质加大两极板的面积,从而使储能能力得以提高,有常规电容器功率密度大、充电能量密度高的优点,可快速充放电,且使用寿命长,不易老化,还具有一些自身的优势,它没有可动部分,既不需要冷却装置也不需要加热装置,在正常工作时,内部没有发生任何化学变化。超级电容器能够安全放电,安装简易,结构紧凑,可适应各种不同的环境。

(2)蓄电池储能。蓄电池储能目前在市场上占主要地位,是电力系统中广泛应用的储能技术之一。根据所使用的不同化学物质,蓄电池分为多种类型,如铅酸电池、MH-Ni电池等。它可与超级电容器联合使用,既发挥了超级电容器功率密度大,又发挥了蓄电池能量密度大的优势。

(3)超导储能。超导储能装置将能量储存在由电流超导线圈产生的磁场中,将超导线圈浸泡在温度极低的液体(液态氢等)中,然后放在密闭容器中。然而超导线圈放置在温度极低的环境中是目前利用超导储能的瓶颈。一旦超导材料研制成功,超导储能的前景难以估量。

(4)飞轮储能[2]。飞轮储能是一种新型的机械储能方式,它将能量以动能的形式存储在高速旋转的飞轮装置中。目前使用的飞轮技术主要有高速飞轮系统(飞轮较小,转速极快)、低速飞轮系统(飞轮较大,转速相对较慢)。飞轮储能系统的能量密度较大,占据空间相对较小,但是其功率密度相当低,不能像超级电容器那样快速地释放其储存的能量。然而只要设计合理,加上飞轮储能具有效率高、建设周期短、寿命长等优点,将飞轮储能系统应用发电系统中是很有竞争力的。

4 结束语

可再生资源发电并网技术相对可再生资源能应用来说,目前的发展还处在初期。2030年之后会有稳定且很高的增长率。到2030年可再生资源发电并网发电将成为可行的电力供应者,此后市场将继续全速增长。商业技术会进一步快速成熟,发电成本会继续降低。所以可再生资源发电将成为一个标准和公认的选择,它与其它可再生能源一起,将成为安全有力的能源供应者,在需要的时间和地点支撑电网或单机模式的电力供应。

参考文献

[1] ,张玲,盛银波. 新能源及可再生能源并网发电规模化应用的有效途径——微网技术[J].华北电力大学学报,2009,36(1):10-14

[2]程华,徐政.分布式发电中的储能技术[J].高压电器,2003,39(3):53-56.

[3] 张金波,康龙云. 可再生能源并网发电仿真[J].电工技术杂志,2004(11):58-60