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开发新能源的优点范文1
今天,我们在这里隆重举行朝歌日光新能源有限公司揭牌奠基仪式。首先,我代表项目投资双方,向莅临揭牌奠基仪式现场的各位领导、各位来宾以及社会各界朋友表示热烈的欢迎和衷心的感谢!
朝歌日光新能源有限公司是北京太阳能研究所与朝歌日光新能源有限公司合资兴办的股份有限公司,主要生产晶体硅太阳电池,晶体硅太阳电池是是光伏行业的主导产品。节约能源、调整能源结构、开发新能源是我国的能源发展战略,光伏产品具有无污染、节约能源等优点,发展光伏产品符合国家的能源战略,是国家重点推广的高科技产品。近年来,我国光伏行业虽有较快发展,但远远不能满足市场需求,许多用户依靠进口。因此,光伏产品具有良好的市场前景和发展潜力。
朝歌日光新能源有限公司总投资1.15亿元,工程第一期投资5000万元,主要用于基础设施建设和购买机器设备;第二期投资6500万元,主要用于扩大规模和新产品开发,实现光伏产品的多样性。
作为国家发改委“十一五”计划重点项目推广机构,我们北京太阳能研究所感觉到淇县民风淳朴,党政领导干部勤政高效,政策环境宽松,交通条件便利,发展潜力优越此文来源于文秘站网,这是吸引我们到淇县投资兴业的直接动力,特别是县委、县政府提出的“三大战略”,更加坚定了我们在这里投资兴业的信心和决心。
开发新能源的优点范文2
关键词:光伏发电;优点;综合管理
随着改革开放的不断深入,我国经济高速增长,依托能源的发展模式导致传统能源被快速消耗,同时也带来了严重的环境问题。为了减少环境的污染,保证能源的可持续利用,就必须改变现有的能源结构,重视新能源的开发和利用。从长远发展的角度看,可再生资源是人类未来的主要能源来源,因此,世界上很多国家都开始重视太阳能等新能源的开发利用。在这些可再生资源中,光伏发电的发展速度最快,而太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。世界各国都非常重视太阳能光伏产业的发展,我国拥有丰富的太阳能资源,对太阳能的开采具有很大的优势,因此,太阳能光伏发电成为我国开发新能源的重要内容。本文对光伏发电的优势尽心分析,并提出其综合管理的对策。
1 光伏发电的优势
相比较传统的发电方式,光伏发电具有无噪声、无污染的特点,其发电过哦成不需要消耗燃料也不需要进行机械操作,并且不会产生任何气体。此外,太阳能资源不受地域的限制,分布广泛且可以无限使用。因此,光伏发电是一种新型的可持续能源利用方式,其主要优点如下:1、光伏发电依靠的是取之不尽、用之不竭的太阳能,只要有光照的地方,就可以进行光伏发电,不受地理位置的影响。 2、太阳能资源随处可得,利用光伏发电可以考虑就近原则,不需要长距离的输送,造成电能的损失,节约了输电成本。这使得西部一些偏远地区的配电成为可能。3、光伏发电是直接的光子向电子的转换,没有中间的消耗燃料和机械运动,因此不存在机械磨损,从热力学的角度分析,光伏发电的效率将会很高,开发潜力巨大。 同时,光伏发电污染空气,不产生噪声,不会受到能源危机的影响,是绿色可再生资源。4、太阳能光伏发电过程不需要冷却水,可以在荒漠上使用,光伏发电还可以很方便的跟建筑物结合在一起,不需要浪费土地资源。 5、太阳能光伏发电不用进行机械操作,运行起来安全可靠,不需要有人值守,可以大大的降低维护成本。6、光伏发电系统稳定,组件使用寿命较长,一般在30年左右。 7、、光伏发电所需要的组件结构简单,重量较轻,体积不大,方便运输和安装。光伏发电系统建设周期短,可以大大的降低安装成本。
2 光伏发电生产的综合管理对策
2.1 转换观念,积极占领太阳能光伏发电资源
光伏发电生产对太阳能的要求很高,因此,光伏企业必须转变发展观念,将视角投向一些虽地处偏僻,但太阳光照充足的地区,积极的利用国家西部开发等政策,开拓西部市场,根据不同地区的特点系统规划,大力开发光伏发电厂。
2.2 加强光发电生产的内部控制
为了更好的规避市场风险,光伏发电企业应该设置内部审计机构。加强对光伏发电生产企业内部会计控制的审核与监督,及时的发现企业内部管理中存在的问题和漏洞,对于检查出来的新问题、新情况以及企业内部控制中的薄弱环节,及时的进行修正,保证内部控制制度的完善和有效;对企业的各个部门和人员进行定期考核和监督,对于检查出来的问题严惩不贷,坚决排查企业管理中人员存在的不利因素。这样可以更好的促进风险防范的效果。随着市场经济的不断发展,市场竞争日趋激烈,企业唯有发展才能立于不败之地。光伏发电企业必须规范发展战略,加强财务风险控制的意识。不仅要注重企业的规模,更应该保证企业的管理,只有做到以上各项工作,才能科学的规划,促进光伏发电企业的稳定发展。
2.3 引进人才,科学发展
光伏发电企业的管理必须依靠高素质人才,因此,为了确保光伏发电生产的安全稳定,就必须引进具有先进管理经验和管理理念的人才,制定一套安全的生产监督机制,保证光伏发电的生产安全。此外,光伏企业的竞争是高科技的竞争,必须加强对新材料的开发利用,保证光伏发电生产的安全和效率。
3 结语
随着光伏科技的不断发展,光伏发电生产成为传统发电模式的重大突破。其具有环保、节能、可再生等优点,具有很大的市场前景。因此,光伏企业应该转变观念,占领光伏发电资源,加强企业内部控制,引进人才,科学发展,促进光伏发电的开发与利用。
参考文献
开发新能源的优点范文3
本文主要介绍了一种新能源电动客车用电缆的结构设计、材料选用、关键性能和主要工序的制造工艺技术。
【关键词】新能源汽车用电缆 结构 性能 环保
“十二五”期间,随车新能源汽车政策密集出台,新能源汽车将引领行业未来,而其所需的专用电缆也会有很大的发展空间。加快开发新能源汽车用系列电缆的新工艺、新技术、新产品已近成为我国电缆行业结构调整,加快发展的迫切需求。本文简述了我公司研发的新能源电动客车用电缆的工艺结构和性能,供同行参考。
1 电缆的结构设计
1.1 结构
该产品是具有优良的机械性能、耐油、耐温、耐磨擦、抗撕裂、柔软、阻燃、环保性能(燃烧时产生较少的烟雾和不产生有害的卤酸物质)的电缆。电缆的结构元件包括导体、绝缘层、分、总屏蔽层、护套层构成。电缆结构见图1。
1.2 产品的材料性能
导体。新能源电动客车用电缆使用在电动客车内部,因此采用第5种铜芯软导体,保证电缆的柔软性。
绝缘。绝缘材料采用优质热塑性特种复合弹性体材料,该材料具有以下特点:
(1)具有优良的电性能,具有良好的弹性和耐压缩变形性,耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡胶,同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下,这就保证了电缆的柔软性和耐油水性能;
(2)应用温度范围广(C60―125℃),在不承受负荷的情况下,耐高温能达到150℃,保证了电缆的耐高低温性能,软硬度应用范围广(25A―70A),易染色的优点大大提高了制品设计的自由度;
(3)绿色环保,可回收使用,卤酸气体含量≤4.0mg/g,PH值≥4.5且反复使用六次性能无明显下降,体现了该电缆的环保性能;
(4)卓越的抗动态疲劳性能和极优的耐臭氧及耐侯性。
屏蔽:屏蔽结构采用组合屏蔽的方式,通过镀锡铜丝和铝箔进行双重屏蔽,以实现最完善的屏蔽效果,铝箔和编织屏蔽结合了箔层屏蔽磁场全覆盖与网状屏蔽整体性好、阻抗低等优点。
护套。材料同样采用热塑性特种复合低烟无卤阻燃弹性体材料,该材料具有以下特点:
(1)具有优良的电性能,具有良好的弹性、耐老化性和耐油性,保证了电缆的柔软性和耐油水性能;
(2)应用温度范围广(C60―150℃),保证了电缆的耐高低温性能,软硬度应用范围广(30A―80A),保证了电缆的耐磨性能和耐曲挠性能;
(3)绿色环保,可回收使用,卤酸气体含量≤4.0mg/g,PH值≥4.5,减少环境污染,扩大资源再生来源,保证了电缆的环保性能;
(4)在常温下显示橡胶弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料,具有类似橡胶的力学性能及使用性能,又能按热塑性塑料进行加工,保证了电缆的柔软性能;
(5)极优的耐老化性能。材料经275±4℃(240小时)短期老化试验和300±4℃的热过载试验以及热收缩试验验证符合技术要求。
2 产品的技术性能
新能源电动客用电缆具有优良的机械性能,高效环保、低烟、无卤、耐油、阻燃、耐磨擦、抗撕裂等性能的电缆。同时不会对环境造成危害,符合人们对生态及环境保护的要求。该产品的创新性如下:
2.1 耐温性能
该电缆绝缘护套分别采用的热塑性复合弹性体材料,护套其最高耐温范围达A60℃~+℃150℃,符合新能源汽车技术要求。
2.2 耐油性能
由于采用该材料在902#油70℃168h保留率达到70%,而普通橡胶仅为40%和30%。热塑性特种复合弹性体材料对水基酸碱液体、极性油品具有出色的抗侵蚀能力,具有优良的耐酸碱性能,对酸碱类清洁剂均有很强抵抗力,在酸碱环境下长时间使用后仍能保持原有特性。
2.3 机械性能
采用热塑性特种复合弹性体材料抗张强度达到12.5MPa,伸长率能达到400%而普通橡胶材料仅为6MPa,伸长率仅为200%。
2.4 电气性能
热塑性特种复合弹性体材料体积电阻率能达到1015 Ω・cm而普通的材料只达到1010Ω・cm,介电强度达到 28kV/mm而普通材料则为16kV/mm.
2.5 绿色环保性能
热塑性特种复合弹性体材料符合ROHS标准,而普通橡胶释放氯化氢有毒气体。同时该环保型材料可回收使用,且反复使用六次性能无明显下降。而普通橡胶材料经过硫化后不能在电缆使用。
3 结束语
总之,该产品具有阻燃、耐高低温、耐酸碱、耐油水、抗撕裂、柔软和环保等性能,经多项试验验证,各项性能指标均达到了预订的设计要求,并远优于国内外相关标准规范的规定,产品已批量生产并广泛应用于电动客车行业。
开发新能源的优点范文4
今年1月6日那一天,武汉市场上百辆混合动力公交车开始运营,这意味着国家“十城千辆”电动汽车计划正式启动。
随着国家对新能源车的政策推动,新能源汽车一下子成为行业内最炙手可热的宠儿,几乎所有的汽车企业都拿出了自己的新能源汽车计划以及成果。
昂贵的产业化
新能源汽车的优点显而易见,以目前发展最快的油电混合动力新能源客车为例,这种车一般具有一套电动机和一套燃油发动机,通过两套系统之间的能量转换,达到节能减排的效果。
2009年1月,国家在“汽车产业调整振兴规划”中,提出财政安排补贴资金,支持节能和新能源汽车示范推广。同月,《关于开展节能与新能源汽车示范推广工作试点工作的通知》,国家在北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌13个试点城市,主要在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广试点。科技部随后将此通知具体到了“十城千辆”计划。
在如此强力推动下,新能源客车价格过高的障碍被打破,从而获得了井喷式的发展。之后,新能源客车仿佛一夜之间变成了现实。
其中,风头最盛的当属北汽福田。2008年底,北汽福田宣布将800台新能源客车卖给北京市公交集团,这是目前为止中国最大的新能源汽车采购订单。
在上海,安凯客车已经将20多台纯电动新能源客车卖到了这个市场,并已被上海世博会选定为交通车。
在东北则是一汽的天下,借9月份的大连达沃斯论坛的机会,一汽与大连市政府达成了150台新能源客车的订单,而在长春,则与长春市政府达成了100台气电混合的新能源客车的初步协议。
除此之外,恒通客车宣布将新能源客车卖到了重庆,之前表现平平的黄海客车也于2008年9月在东北高调了自己研发的新能源客车,在江苏的中大客车则在今年7月份策划了自己研制的纯电动新能源客车的长安街以及500公里示范运行,以彰显自己在新能源汽车方面的制造能力。
与国外竞争对手态度保守、不轻易新能源车的事实相比,中国的新能源客车正以极大的爆发力走入“市场”,似乎所有企业都已经在瞬间占到了领先的位置。
核心技术仍付之阙如
众多的国内汽车厂家能够如此迅速地制造出新能源客车,是否意味着他们已掌握了新能源汽车的核心技术?
事实并非如此。在国内汽车企业中,真正能掌握核心技术的厂商并不多。如北汽福田卖到广州和北京的新能源客车,就是与美国伊顿公司合作开发,用的是美国伊顿的混合动力系统。另外,北汽福田新能源客车的变速箱也是由国外进口,价格昂贵。
除此之外,电池技术的瓶颈也拖累着新能源客车的发展。与新能源轿车一样,电池是新能源客车的核心零部件,但目前客车企业能够自己生产电池的并不多,大部分是通过外购。虽然一汽集团在新能源客车上,通过研发,掌握了客车混合动力总成、电控发动机系统、自动变速箱系统以及整车控制的核心技术能力,但是电池却依然需要外购,这又拉高了新能源客车的成本。“客车上电池的成本一台要占到10万元左右。”一汽集团技术中心主任李骏说。
如此看来,走上中国各城市街头的新能源客车,实际上仍然是混血儿。从外部高价采购核心零部件,成了各家企业得以快速推出新能源客车的捷径。正如国家发改委能源研究所副所长李俊峰所说:“没有核心技术,新能源汽车这一中国与国际先进水平原本相差无几的领域,也可能到最后一无所获。”“我觉得我们国家现在的汽车行业,太浮躁,把宝贵的资金都拿去用于装车了,而没有投入在技术和研发上。而装出来的车,却都是低度混合,没有实质作用和质量保证。”针对这一现象,国内一家著名汽车专家评价说。
其实早在2001年,中国政府就已经开始通过国家863项目,投入资金和人力研发新能源车技术。组织一汽、东风、长安、奇瑞等汽车集团以及各大高校设立与新能源车相关的技术专题,科研攻关。但实际上,历经9年,“目前中国在新能源汽车核心技术方面还缺乏竞争力”。863项目总体组组长、清华大学教授欧阳明高如此说。
虚火的市场
目前,虽然各家车企争相展示所谓自我研发的新能源车,但截至目前,新能源客车的总体销量在中国汽车销售总量中的比例还非常低。“新能源汽车目前只是在政府推动和主导下,实现局部小批量量产。”一汽集团技术中心主任李骏说,8月28日,他带领团队研发出的混合动力汽车刚刚启程,作为会务用车奔赴大连达沃斯论坛。
根据欧洲最大的战略咨询公司罗兰•贝格的分析,我国的新能源车市场在2015年之前还处于产品导入期,也就是市场培育的阶段。因此,在短期内,虽然政府投入大量资金扶持,“但如果电机和电池不能找到批量化低成本的技术突破,单靠国家政府的补贴,难以使电动车在全国范围内大规模的产业化”。李骏说。
中国新能源汽车的“”,很容易令人联想起美国政府1970年代扶持发展风能的尝试。卡特政府在1978年迫使公用事业公司接受来自像风能或者太阳能公司的电力;而且卡特政府第一次使可再生能源补贴以投资税收抵免的方式成为可能。
当时补贴的标准是你建立多少风力发电机,而不是它们的性能怎么样。于是,在整个加州,风能都变成了流行的避税措施。医生、律师以及牙医都在建立风能发电机,或者是在匆忙竖立的风能发电厂购买股份来分享这极易得到的好处。甚至有人把冲浪板锯成两半,把它们黏在转子上面然后就去申请税收抵免。到了1985年,里根政府取消了这一补贴后,这一行业也迅速崩溃。
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关键词:新能源 民用建筑 节能减排 应用
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
前言
能源的应用在当前社会中是一个极为严重的问题,而且随着科技经济的迅猛发展,人们生活质量水平的不断提高,建筑用能量也急速攀升。据统计,建造和使用建筑直接、间接消耗的能源已经占到全社会总能耗的46.7%,且呈现上升趋势。其中民用建筑的采暖、照明和空调三项能源消耗就占到建筑总消耗的50%——70%。近年来,我国为节能减排,建造绿色建筑而开始大量应用一些新能源技术,下文就对新兴的绿色能源(如太阳能、地热能以及风能等)及其使用技术在民用建筑应用中所存在的问题提出一些思考,探讨如何更好地使用新能源技术。
一 新能源在民用建筑中的应用现状
1 太阳能
太阳能指的是太阳光的辐射能量,是一种绿色且可再生能源,其具有资源丰富、清洁无害和地域限制少等诸多的优点,因而其相关产品及应用技术与建筑的结合成为实现民用建筑节能的有效途径之一。
太阳能在民用建筑上的应用包括以下两个大的方面:
(1)太阳能的直接热能应用。主要是采用平板或真空管太阳能集热器来实现热能的回收。通常平板太阳能集热器可使热水达到70℃——90℃,而真空管太阳能集热器可使热水达110℃的高温,这就为利用热能取暖,生活热水以至空调制冷等应用提供了可能性。但是由于太阳能容易受天气的影响而具有不稳定性,因此需要利用电炉或燃气炉进行必要的能量补给。
(2)太阳能间接电能应用。主要是利用硅晶片的光电效应来产生电能,这个完全可以满足民用建筑的通风能耗需求。
目前多数建筑对太阳能的光热利用还普遍停留在“生产生活热水”这样低水平的应用层面上,再加上产品成本较高,价格恶性竞争等原因,使得一些产品粗制滥造,质量低劣,导致消费者产生了信任危机,从而使太阳能技术和产品在民用建筑中的应用推广面临着严峻的考验。 2 地热能
地热能是贮存于地球内部的一种巨大的洁净能源。地热资源的利用可分为地表地热和深层地热,在民用建筑中多为地表地热的应用。我国拥有丰富的地热资源,利用地表浅层地热的地源热泵技术近年来得到了长足的发展。地源热泵技术是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,通过消耗电能,在低温天气把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在高温天气还可以将室内的余热转移到低位热源中,从而达到供热或制冷的目的。与此同时,它还可以供应生活用水,可谓一举三得,是一种有效利用能源的方式。
地源热泵包括三种不同的系统:
(1)以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵;
(2)以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统;
(3)以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统。
其最大的技术特点就是只需消耗少量的高品位能源,便能将蕴藏在浅层地下的低品位能源开发利用,以此来满足建筑物的供暖、空调和热水供应需求,这样达到了节能减排和保护环境的双重目的。因此利用热泵技术开发利用浅层地热能是目前最受欢迎的一项新技术。但是我国的热泵技术还处于初级阶段,与发达国家还存在着一定的差距。造成这一现状的主要因素是由于目前我国各地对岩土地质材料的性质缺乏全面系统的测试和统计分析,因而该技术仍处于按经验设计实施的阶段,导致时常发生热泵系统运行效果与设计要求偏离过大的现象,造成了地热资源的无谓浪费。 3 风能
风能就是地球表面大量空气流动所产生的动能,是一种由太阳辐射热引起的自然现象。风能利用的主要形式有风力发电和风能动力两种,其中又以风力发电这一形式为主。在民用建筑中大多选用微型或者是小型的风力式发电机,这类相关产品在我国已具备了较为成熟的技术。
我国风能资源丰富,主要分布在东南沿海及附近岛屿,内蒙古、新疆和甘肃河西走廊以及东北、西北、华北和青藏高原的部分地区。目前在风电技术和设备制造方面我国已具有领先的优势,但当务之急是应当加快探索我国沿海岛屿、城镇乡村的建筑领域,尤其是在城市高层建筑上因地制宜地发展直接利用风能资源的先进技术。
二 新能源技术在推广应用中存在的问题及改进方法 在民用建筑领域,新能源技术推广应用存在的主要问题是成本问题。譬如,目前风力发电系统和太阳能光伏发电系统在民用建筑中使用时,由于造价过高,不能产生规模效应,出现电能效益与其系统造价严重脱节的现象,从而陷入了无法收回投资成本的尴尬境地。在大力开发新能源的今天,建筑领域在有效开发利用可再生资源的同时,还需考虑如何合理降低开发和转化利用的成本,摆脱低质低价的恶性循环,步入良性发展的健康轨道。这已然成为当前新能源开发中急需解决的重要课题,应该从以下几个方面做好相关工作:
1应根据不同地方的气候和环境特点,制定出相应的适合各地区新能源开发利用的中长期发展规划,并按照规划分步实施。与此同时,需进一步加强财政、税收等经济激励政策方面的探讨工作,适时出台一些鼓励性的政策措施。另外,在加大政策扶持和资金投入的基础上,国家应尽快完善与之相适应的配套法律法规,并从建设规划、设计、监理和工程竣工验收以及运行效果等各关键环节强化监督管理,尤其应重点加强对新能源技术在民用建筑应用中的能效考评工作,使新能源绿色建筑的规范化、标准化、法制化的建设环境得以逐步形成。
2应打破目前该行业中各自为阵的分散局面,加强行业或部门之间的相互交流与合作,并在此基础上,大力开展新能源产品与建筑产品的集成化技术研究工作,使太阳能、风能和地热能等相关设施与建筑进行有机的结合,并满足与建筑主体同时设计、同步施工和具备相同使用周期的要求,以最大限度地利用新能源解决民用建筑供暖、空调、照明和生活热水等日常用度需求,使建筑产品在逐渐降低对常规能源消耗的同时,还能逐步实现绿色环保和低能耗的建设目标。
3应该在太阳能的转化技术方面突破低温利用的制约瓶颈,着力开发中高温太阳能光热利用的核心技术产品,特别应在新型高效中高温太阳能集热器的研究开发上狠下功夫,在提高太阳能装置转换效率的基础上拓宽太阳能技术产品的应用领域。
4为了充分利用和保护地热能这一宝贵的清洁能源, 应加强基础资料的测试研究和统计分析工作,并引进和学习发达国家的先进技术及宝贵经验。严格制定地热资源开发的审批制度,在统一规划指导下,逐步推动地热开发利用向着规范化、规模化、商业化的方向发展。同时,还需避免造成地热资源的浪费或地下水质资源污染,使我国的地源热泵应用技术早日步入可持续的科学发展轨道。
结束语 总而言之,在民用建筑行业风生水起的现状下,开源节流是降低能耗的关键。民用建筑新能源开发和利用是顺应当前社会可持续发展以及环境保护大趋势的有效举措。这不仅是确保我国中长期能源供需平衡、减少环境污染的先决条件,还是提高能效、达到中等发达国家能源利用水平和实现经济持续增长的有效措施。需要从根本上克服各种阻力,将全社会利于新能源发展的要素有机的结合起来,全力推进民用建筑领域新能源技术的开发利用工作,从而保障社会经济和生态环境的可持续健康发展。 参考文献
[1] 谷海玲,彭宏艳,佟晓鹏,等.民用建筑节能影响因素分析[J].节能,2008(6)
[2] 陈淑琴,李念平,付祥钊,等.住宅建筑能耗统计方法的研究[J].暖通空调,2007(3)
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【关键词】风电场 光伏电站 风光互补
随着经济迅猛发展,对能源的需求量越来越大,有限的能源储藏量和无限增长的能源需求量造成了能源供需之间存在严重的不平衡。资源的过度开发,使得生态环境受到严重的破坏,传统能源严重短缺,能源争夺的问题愈演愈烈。新能源的开发和利用,全球能源发展的大势所趋,是缓解能源供需压力的有效途径。相对于传统能源来说,风能、太阳能作为可再生能源,发展潜力巨大,综合效益高。如今,大力开发新能源,重视风能、太阳能的开发和利用,能为全球能源领域的研究重点和热点。
新能源产业的发展受到国家的高度关注,并颁发了一系列的政策法规对新能源产业的发展给予大力的支持,为新能源的开发和利用提供政策和资金保障。近年来,我国的风电场和光伏电站发展迅速,规模和容量不断扩大,使我国新能源产业进入了一个全新的发展阶段。风能和光能发电随机性强,而且具有明显的间歇性特点,因此在稳定性和安全性方面比传统能源难度更大,要求更高。风电场与光伏电站的并网,给电网调度以及电网安全方面带来了很大的压力,为电网送点质量和功率平稳性带来了明显的冲击。
1 风电和光伏发电的运行特点
风电场中的风电机组的运行是利用流经的风能进行发电,因为风能的随机性和不稳定性,加上空气密度、桨距角的变化使得输出功率的平衡性难以得到保证。风速的变化对输出功率的影响最大,而且随机性强,这是导致风机输出公路变化频繁的主要愿意。同时,外部原因,如塔影效应、偏航误差和风剪切等因素,等风机的叶轮转动造成影响,转矩的频繁变化造成风机输出功率不稳定。可以说无论是哪种因素引起的风机输出功率的波动,都会影响电压的稳定性,使电压处于频繁波的状态。
光伏发电是将太阳光能运用半导体界面进行转变使其转换为电能。但是光伏发电稳定性不高,调节能力薄弱,气候条件是影响光伏发电电量的主要因素,特别是夜晚或者阴雨天气的条件下,发电量很少甚至不发电。实施并网为了有效增加风电场与光伏电站的容量,促进新能源产业的发展,然而在并网的过程中将二者有机的结合,既保证发电量能够不断增加,同时又要注意保持电网运行的安全性和稳定性,这是并网急需解决的或者重点问题。风电具有随机性大的特点,风力大小变化使得出电量也随之不断变化,而光伏受昼夜以及气候影响很大,即使是多云的天气,光伏出电量也是时有时无,或多或少。由此可见,无论是风电还是光伏发电都具有多变性,而这一特性又造成了对电网冲击的频繁变化,由此带来的最直接的影响就是电压波动性大而频繁。当电网发生故障时,无论是直驱风机还是逆变器都存在低电压穿越的过程,无法提供充足的无功,这样就会造成电网系统电压在较长一段时间内跌幅震荡,从而容易造成大面积脱网事故的发生。为了有效的解决这一问题,目前最好的方法就是利用无功功率补偿器对电网进行无功补偿,以实现风电场与光伏电站的有机结合。
2 呼伦贝尔风能和太阳能的分布与开发
内蒙古呼伦贝尔属于温带季风气候,全年季风气候时间可长达六千小时以上,平均风速也在每秒三米以上,满足风力发电对于风力连续性以及风速的要求。特别是冬季较之我国其它地区都要长,受来自于西伯利亚寒流的直接影响,在强冷空气的冲击下,会产生持续的强劲的风力,由此产出丰富的风力资源,而且风能密度高。风能发电有效的减少了不可再生能源的供应压力,而且具有持续性高,绿色环保的特点。呼伦贝尔凭借得天独厚的风力资源和太阳能资源条件(见下表1),只要开发利用得当,能够有效的缓解传统能源供需压力,解决生产和生活中能源短缺的问题。
3 风电对电网的影响
在内蒙古地区,风电的反调峰特性表现非常明显,在夏季,气候干燥炎热,农田灌溉、畜牧养殖、居民生活用电负荷大幅度增加,属于用电负荷的高峰期,而在此季节,风力条件处于年度的低谷期,风力发电量在年度发电量中所占比例很小。在冬春季节,用电负荷相对于夏季明显减少,而此期间又是风力资源丰富的时期,特别是冬季受西伯利亚寒流的劲风影响,风力较大,持续时间也较长,春季受暖湿气流的影响,气温逐渐回升,多刮东南风。受季节气候条件的影响,风电的反调峰特性显现,参见下图1:
在内蒙古风电机组并网的过程中,电网系统的安全性和稳定性面临着冲击,特别是在系统联络线以及调峰方面,困难较大。在冬季,供热机组的调峰相对薄弱,随着峰谷差的不断拉开,电网负荷的调整面临的压力也越来越大。风电并网的不断推进,也逐渐有新的问题显现出来:
(1)对电网联络的影响。风电场的并网虽然在一定程度上使容量增加,但是其所特有的不稳定性特点对电网联络线运行的稳定性和安全性会有一定程度的影响。随着运行方式的变化,风电出力的上下波动带动了联络线传输功率也随之波动,联络线很容易发生过载的情况,对电网联络稳定性的影响会越发明显。
(2)对电网调峰的影响。随着风电并网的进行,容量大量增加,相应的电网系统的备用容量就需要随之增加,以免在突然没风的情况下风机大面积发展脱网的情况对系统造成显著的影响。如果在用电负荷较低的情况下,为了防止风电突然大发对系统频率的影响,就需要将部分机组的运行情况进行调整或者停止,因此,电网系统对于风电的反调峰的应对措施从根本上来看是以牺牲其稳定性为代价的。
(3)影响电网故障的发生率。风电机组数量的不断增加,并网的不断推进,风电运行中所具有的不确定因素对于电网系统的整体安全增加了一些不确定的安全威胁,使电网故障率增加。同时,当电网发生故障时,因为动作行为不能做到快速统一,不仅容易造成保护动作的误操作,严重的还会使故障加重。
(4)对电网电压的影响。风电机组在并网的过程中需要吸收电网系统的无功功率作为支持,从而导致电网电压的突然降低,而在脱网的过程中又会造成电压的突然升高,这就需要对电压进行科学合理的控制和调整,以争取最大程度上保持电压的稳定,从而保证电网运行的稳定性。从呼伦贝尔现有投产运行的风电机组来看,在对动态电压的控制方面的技术还不够成熟,无功支持不充分必然会在并网过程中吸收大量的无功功率,对电网电压的稳定性造成严重影响。
4 风光互补的可行性和优越性
4.1 光伏发电的优缺点分析
光伏发电的优点在于资源的无限性和可再生性,取之不尽用之不竭,同时使用起来安全性和可靠性高,没有噪声污染而且绿色环保。同时光伏发电与传统能源发电相比不收资源分布空间的限制,可使用范围广泛,不需要消耗其它的燃料能源。光伏发电在工程项目的建设上相对建设周期短,能够很快的投入运行。其缺点在于在能力分布需要占用大面积,分布密度相对小得多,能源量受季节、气候、天气情况、昼夜交替等因素的直接影响,具有不确定性,成本投入上相对较高。
4.2 风光互补的可行性分析
4.2.1 运行成本低,经济性好
近年来,随着内蒙牧区经济的不断发展,牧民生活水平逐年提高,牧民用电量也与日俱增,而作为容量更大、发电更为方便的“风光互补”发电设备,是将风能资源、太阳能资源进行优势互换,具有清洁环保的作用,是一种较之以前的老式风力发电设备更为充足的照明系统,受到牧民们普遍青睐。同时,风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的,所以风光互补发电系统的造价可以降低,系统成本趋于合理。实施风光互补,使电力设施占用的土地得到更加高效的利用,减少了土地资源的浪费,而且在生产运行的过程中不会对环境造成污染,更不会有废弃物的排放,符合现代节能减排,绿色环保的主题要求。同时,设备兼容性好,二者对站内很多设备能够共同使用,不仅有效的节省了设备方面的成本投入,而且使已有的设备利用率大大提高,真正的做到高效、节约。2014年,内蒙古大唐风电风光互补电场总发电量为14021.061万kWh,风机9829.837万kWh,光伏4191.224万kWh;上网电量为13857.034万kWh,风机上网电量为9714.842万kWh,光伏上网电量为4142.192万kWh;综合场用电量为189.36万kWh,站用电量为60.515万kWh:风机设备可利用率为98.68%,光伏设备可利用率为99.23%。其中,风机上网电价为O.51元kWh,光伏上网电价为1.15元/kWh。截止2014年12月底,公司全年累计完成利润总额1283万元,投资收益率高达11.660%,明显高于中国华电集团公司要求新能源项目进入运营期达到8%的收益率标准。以上分析表明,风电场配以适当的光伏容量,不但增加了供电的可靠性和稳定性,而且经济效益十分显著,风光互补并网发电的模式应该得到更加广泛的推广。风光互补电场的建设不但充分利用了当地的风能、光伏资源,还改善了当地的环境状况,减少了沙尘对环境的危害,且在增加地方税收,促进就业等方面也带动了地方社会经济的发展。风光互补发电系统是科学利用自然资源的新成果,它有如下诸多优势。利用风能、太阳能的互补性,可弥补单一风电和光伏发电系统的不足,使供电的稳定性、持续性和可靠性得到保障。对混合发电系统进行合理的设计和匹配,基本能够实现连续供电,可获得较好的社会效益和经济效益。风力发电和光伏发电可以实现高低空结合,共用部分道路、设施及建筑,达到集约利用土地的效果。由于共用部分道路、配电设备及建筑,工程造价明显降低。共用一批管理人员和工程技术人员,提高劳动效率,降低运行成本。风光互补的模式不仅占用耕地利用率提高、没有污染,而且能共用站内部分设备使运行成本低,真正实现了“1+1=1”节约模式。
4.2.2 互补效果好
呼伦贝尔地域广阔,白天光照强,到了夜间多风。在夏季和秋季,虽然少风,但是太阳光线强,日照好,光能资源相对丰富。而在冬春季节以多风天气为主,风力大,持续时间长,相对风力资源更为丰富。风能光能正好实现了良好的优势互补,补充了各自单独运行的不足,更减少了单独运行对整个电网系统的不利影响。随着内蒙古地区电力事业的不断发展,风电技术和光伏技术的不断开发与更新,如今已经建立起风电功率预测系统和能量管理平台,相应的光伏预测和能力管理平台也将建设起来。二者的互补不仅有效的提高资源的利用率,有效的缓解了原有电网系统的供电压力,并对维护电网稳定性和可靠性具有重要的作用。
4.2.3 国家政策的扶持
风电和光伏发电都具有绿色环保,而且作为可再生资源,极大的缓解传统能源供应的压力,也正因为如此,国家无论在政策上还是资金上,都在发展风电和光伏发电方面加大了支持力度。颁发了一系列的政策、法规为新能源的开发和利用提供保障,并在资金方面给予一定的补贴,将开发新能源,发展风电和光伏发电作为重要课题来抓,发展前景十分广阔。
5 结语
新能源的开发利用为人类社会的发展对能源的需求提供了有效的补充,同时也满足节能环保的绿色主题。呼伦贝尔地区以其得天独厚的地理条件,在风电和光伏发电方面具有明显的优势。随着电网的建设和发展,风电互补必将成为今后的电力行业的发展方向,使内蒙地区的资源优势得到充分的利用和发挥。
参考文献:
[1]江苏省现代电力无功控制工程技术研究中心.现代电力无功控制技术与设备[M].北京:中国电力出版社,2012.