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開發新能源的優點范文1
今天,我們在這里隆重舉行朝歌日光新能源有限公司揭牌奠基儀式。首先,我代表項目投資雙方,向蒞臨揭牌奠基儀式現場的各位領導、各位來賓以及社會各界朋友表示熱烈的歡迎和衷心的感謝!
朝歌日光新能源有限公司是北京太陽能研究所與朝歌日光新能源有限公司合資興辦的股份有限公司,主要生產晶體硅太陽電池,晶體硅太陽電池是是光伏行業的主導產品。節約能源、調整能源結構、開發新能源是我國的能源發展戰略,光伏產品具有無污染、節約能源等優點,發展光伏產品符合國家的能源戰略,是國家重點推廣的高科技產品。近年來,我國光伏行業雖有較快發展,但遠遠不能滿足市場需求,許多用戶依靠進口。因此,光伏產品具有良好的市場前景和發展潛力。
朝歌日光新能源有限公司總投資1.15億元,工程第一期投資5000萬元,主要用于基礎設施建設和購買機器設備;第二期投資6500萬元,主要用于擴大規模和新產品開發,實現光伏產品的多樣性。
作為國家發改委“十一五”計劃重點項目推廣機構,我們北京太陽能研究所感覺到淇縣民風淳樸,黨政領導干部勤政高效,政策環境寬松,交通條件便利,發展潛力優越此文來源于文秘站網,這是吸引我們到淇縣投資興業的直接動力,特別是縣委、縣政府提出的“三大戰略”,更加堅定了我們在這里投資興業的信心和決心。
開發新能源的優點范文2
關鍵詞:光伏發電;優點;綜合管理
隨著改革開放的不斷深入,我國經濟高速增長,依托能源的發展模式導致傳統能源被快速消耗,同時也帶來了嚴重的環境問題。為了減少環境的污染,保證能源的可持續利用,就必須改變現有的能源結構,重視新能源的開發和利用。從長遠發展的角度看,可再生資源是人類未來的主要能源來源,因此,世界上很多國家都開始重視太陽能等新能源的開發利用。在這些可再生資源中,光伏發電的發展速度最快,而太陽能光伏發電已經成為可再生能源領域中繼風力發電之后產業化發展最快、最大的產業。世界各國都非常重視太陽能光伏產業的發展,我國擁有豐富的太陽能資源,對太陽能的開采具有很大的優勢,因此,太陽能光伏發電成為我國開發新能源的重要內容。本文對光伏發電的優勢盡心分析,并提出其綜合管理的對策。
1 光伏發電的優勢
相比較傳統的發電方式,光伏發電具有無噪聲、無污染的特點,其發電過哦成不需要消耗燃料也不需要進行機械操作,并且不會產生任何氣體。此外,太陽能資源不受地域的限制,分布廣泛且可以無限使用。因此,光伏發電是一種新型的可持續能源利用方式,其主要優點如下:1、光伏發電依靠的是取之不盡、用之不竭的太陽能,只要有光照的地方,就可以進行光伏發電,不受地理位置的影響。 2、太陽能資源隨處可得,利用光伏發電可以考慮就近原則,不需要長距離的輸送,造成電能的損失,節約了輸電成本。這使得西部一些偏遠地區的配電成為可能。3、光伏發電是直接的光子向電子的轉換,沒有中間的消耗燃料和機械運動,因此不存在機械磨損,從熱力學的角度分析,光伏發電的效率將會很高,開發潛力巨大。 同時,光伏發電污染空氣,不產生噪聲,不會受到能源危機的影響,是綠色可再生資源。4、太陽能光伏發電過程不需要冷卻水,可以在荒漠上使用,光伏發電還可以很方便的跟建筑物結合在一起,不需要浪費土地資源。 5、太陽能光伏發電不用進行機械操作,運行起來安全可靠,不需要有人值守,可以大大的降低維護成本。6、光伏發電系統穩定,組件使用壽命較長,一般在30年左右。 7、、光伏發電所需要的組件結構簡單,重量較輕,體積不大,方便運輸和安裝。光伏發電系統建設周期短,可以大大的降低安裝成本。
2 光伏發電生產的綜合管理對策
2.1 轉換觀念,積極占領太陽能光伏發電資源
光伏發電生產對太陽能的要求很高,因此,光伏企業必須轉變發展觀念,將視角投向一些雖地處偏僻,但太陽光照充足的地區,積極的利用國家西部開發等政策,開拓西部市場,根據不同地區的特點系統規劃,大力開發光伏發電廠。
2.2 加強光發電生產的內部控制
為了更好的規避市場風險,光伏發電企業應該設置內部審計機構。加強對光伏發電生產企業內部會計控制的審核與監督,及時的發現企業內部管理中存在的問題和漏洞,對于檢查出來的新問題、新情況以及企業內部控制中的薄弱環節,及時的進行修正,保證內部控制制度的完善和有效;對企業的各個部門和人員進行定期考核和監督,對于檢查出來的問題嚴懲不貸,堅決排查企業管理中人員存在的不利因素。這樣可以更好的促進風險防范的效果。隨著市場經濟的不斷發展,市場競爭日趨激烈,企業唯有發展才能立于不敗之地。光伏發電企業必須規范發展戰略,加強財務風險控制的意識。不僅要注重企業的規模,更應該保證企業的管理,只有做到以上各項工作,才能科學的規劃,促進光伏發電企業的穩定發展。
2.3 引進人才,科學發展
光伏發電企業的管理必須依靠高素質人才,因此,為了確保光伏發電生產的安全穩定,就必須引進具有先進管理經驗和管理理念的人才,制定一套安全的生產監督機制,保證光伏發電的生產安全。此外,光伏企業的競爭是高科技的競爭,必須加強對新材料的開發利用,保證光伏發電生產的安全和效率。
3 結語
隨著光伏科技的不斷發展,光伏發電生產成為傳統發電模式的重大突破。其具有環保、節能、可再生等優點,具有很大的市場前景。因此,光伏企業應該轉變觀念,占領光伏發電資源,加強企業內部控制,引進人才,科學發展,促進光伏發電的開發與利用。
參考文獻
開發新能源的優點范文3
本文主要介紹了一種新能源電動客車用電纜的結構設計、材料選用、關鍵性能和主要工序的制造工藝技術。
【關鍵詞】新能源汽車用電纜 結構 性能 環保
“十二五”期間,隨車新能源汽車政策密集出臺,新能源汽車將引領行業未來,而其所需的專用電纜也會有很大的發展空間。加快開發新能源汽車用系列電纜的新工藝、新技術、新產品已近成為我國電纜行業結構調整,加快發展的迫切需求。本文簡述了我公司研發的新能源電動客車用電纜的工藝結構和性能,供同行參考。
1 電纜的結構設計
1.1 結構
該產品是具有優良的機械性能、耐油、耐溫、耐磨擦、抗撕裂、柔軟、阻燃、環保性能(燃燒時產生較少的煙霧和不產生有害的鹵酸物質)的電纜。電纜的結構元件包括導體、絕緣層、分、總屏蔽層、護套層構成。電纜結構見圖1。
1.2 產品的材料性能
導體。新能源電動客車用電纜使用在電動客車內部,因此采用第5種銅芯軟導體,保證電纜的柔軟性。
絕緣。絕緣材料采用優質熱塑性特種復合彈性體材料,該材料具有以下特點:
(1)具有優良的電性能,具有良好的彈性和耐壓縮變形性,耐環境、耐老化性相當于三元乙丙橡膠,同時其耐油耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下,這就保證了電纜的柔軟性和耐油水性能;
(2)應用溫度范圍廣(C60―125℃),在不承受負荷的情況下,耐高溫能達到150℃,保證了電纜的耐高低溫性能,軟硬度應用范圍廣(25A―70A),易染色的優點大大提高了制品設計的自由度;
(3)綠色環保,可回收使用,鹵酸氣體含量≤4.0mg/g,PH值≥4.5且反復使用六次性能無明顯下降,體現了該電纜的環保性能;
(4)卓越的抗動態疲勞性能和極優的耐臭氧及耐侯性。
屏蔽:屏蔽結構采用組合屏蔽的方式,通過鍍錫銅絲和鋁箔進行雙重屏蔽,以實現最完善的屏蔽效果,鋁箔和編織屏蔽結合了箔層屏蔽磁場全覆蓋與網狀屏蔽整體性好、阻抗低等優點。
護套。材料同樣采用熱塑性特種復合低煙無鹵阻燃彈性體材料,該材料具有以下特點:
(1)具有優良的電性能,具有良好的彈性、耐老化性和耐油性,保證了電纜的柔軟性和耐油水性能;
(2)應用溫度范圍廣(C60―150℃),保證了電纜的耐高低溫性能,軟硬度應用范圍廣(30A―80A),保證了電纜的耐磨性能和耐曲撓性能;
(3)綠色環保,可回收使用,鹵酸氣體含量≤4.0mg/g,PH值≥4.5,減少環境污染,擴大資源再生來源,保證了電纜的環保性能;
(4)在常溫下顯示橡膠彈性,高溫下又能塑化成型的高分子材料,具有類似橡膠的力學性能及使用性能,又能按熱塑性塑料進行加工,保證了電纜的柔軟性能;
(5)極優的耐老化性能。材料經275±4℃(240小時)短期老化試驗和300±4℃的熱過載試驗以及熱收縮試驗驗證符合技術要求。
2 產品的技術性能
新能源電動客用電纜具有優良的機械性能,高效環保、低煙、無鹵、耐油、阻燃、耐磨擦、抗撕裂等性能的電纜。同時不會對環境造成危害,符合人們對生態及環境保護的要求。該產品的創新性如下:
2.1 耐溫性能
該電纜絕緣護套分別采用的熱塑性復合彈性體材料,護套其最高耐溫范圍達A60℃~+℃150℃,符合新能源汽車技術要求。
2.2 耐油性能
由于采用該材料在902#油70℃168h保留率達到70%,而普通橡膠僅為40%和30%。熱塑性特種復合彈性體材料對水基酸堿液體、極性油品具有出色的抗侵蝕能力,具有優良的耐酸堿性能,對酸堿類清潔劑均有很強抵抗力,在酸堿環境下長時間使用后仍能保持原有特性。
2.3 機械性能
采用熱塑性特種復合彈性體材料抗張強度達到12.5MPa,伸長率能達到400%而普通橡膠材料僅為6MPa,伸長率僅為200%。
2.4 電氣性能
熱塑性特種復合彈性體材料體積電阻率能達到1015 Ω?cm而普通的材料只達到1010Ω?cm,介電強度達到 28kV/mm而普通材料則為16kV/mm.
2.5 綠色環保性能
熱塑性特種復合彈性體材料符合ROHS標準,而普通橡膠釋放氯化氫有毒氣體。同時該環保型材料可回收使用,且反復使用六次性能無明顯下降。而普通橡膠材料經過硫化后不能在電纜使用。
3 結束語
總之,該產品具有阻燃、耐高低溫、耐酸堿、耐油水、抗撕裂、柔軟和環保等性能,經多項試驗驗證,各項性能指標均達到了預訂的設計要求,并遠優于國內外相關標準規范的規定,產品已批量生產并廣泛應用于電動客車行業。
開發新能源的優點范文4
今年1月6日那一天,武漢市場上百輛混合動力公交車開始運營,這意味著國家“十城千輛”電動汽車計劃正式啟動。
隨著國家對新能源車的政策推動,新能源汽車一下子成為行業內最炙手可熱的寵兒,幾乎所有的汽車企業都拿出了自己的新能源汽車計劃以及成果。
昂貴的產業化
新能源汽車的優點顯而易見,以目前發展最快的油電混合動力新能源客車為例,這種車一般具有一套電動機和一套燃油發動機,通過兩套系統之間的能量轉換,達到節能減排的效果。
2009年1月,國家在“汽車產業調整振興規劃”中,提出財政安排補貼資金,支持節能和新能源汽車示范推廣。同月,《關于開展節能與新能源汽車示范推廣工作試點工作的通知》,國家在北京、上海、重慶、長春、大連、杭州、濟南、武漢、深圳、合肥、長沙、昆明、南昌13個試點城市,主要在公交、出租、公務、環衛和郵政等公共服務領域推廣試點??萍疾侩S后將此通知具體到了“十城千輛”計劃。
在如此強力推動下,新能源客車價格過高的障礙被打破,從而獲得了井噴式的發展。之后,新能源客車仿佛一夜之間變成了現實。
其中,風頭最盛的當屬北汽福田。2008年底,北汽福田宣布將800臺新能源客車賣給北京市公交集團,這是目前為止中國最大的新能源汽車采購訂單。
在上海,安凱客車已經將20多臺純電動新能源客車賣到了這個市場,并已被上海世博會選定為交通車。
在東北則是一汽的天下,借9月份的大連達沃斯論壇的機會,一汽與大連市政府達成了150臺新能源客車的訂單,而在長春,則與長春市政府達成了100臺氣電混合的新能源客車的初步協議。
除此之外,恒通客車宣布將新能源客車賣到了重慶,之前表現平平的黃??蛙囈灿?008年9月在東北高調了自己研發的新能源客車,在江蘇的中大客車則在今年7月份策劃了自己研制的純電動新能源客車的長安街以及500公里示范運行,以彰顯自己在新能源汽車方面的制造能力。
與國外競爭對手態度保守、不輕易新能源車的事實相比,中國的新能源客車正以極大的爆發力走入“市場”,似乎所有企業都已經在瞬間占到了領先的位置。
核心技術仍付之闕如
眾多的國內汽車廠家能夠如此迅速地制造出新能源客車,是否意味著他們已掌握了新能源汽車的核心技術?
事實并非如此。在國內汽車企業中,真正能掌握核心技術的廠商并不多。如北汽福田賣到廣州和北京的新能源客車,就是與美國伊頓公司合作開發,用的是美國伊頓的混合動力系統。另外,北汽福田新能源客車的變速箱也是由國外進口,價格昂貴。
除此之外,電池技術的瓶頸也拖累著新能源客車的發展。與新能源轎車一樣,電池是新能源客車的核心零部件,但目前客車企業能夠自己生產電池的并不多,大部分是通過外購。雖然一汽集團在新能源客車上,通過研發,掌握了客車混合動力總成、電控發動機系統、自動變速箱系統以及整車控制的核心技術能力,但是電池卻依然需要外購,這又拉高了新能源客車的成本?!翱蛙嚿想姵氐某杀疽慌_要占到10萬元左右?!币黄瘓F技術中心主任李駿說。
如此看來,走上中國各城市街頭的新能源客車,實際上仍然是混血兒。從外部高價采購核心零部件,成了各家企業得以快速推出新能源客車的捷徑。正如國家發改委能源研究所副所長李俊峰所說:“沒有核心技術,新能源汽車這一中國與國際先進水平原本相差無幾的領域,也可能到最后一無所獲。”“我覺得我們國家現在的汽車行業,太浮躁,把寶貴的資金都拿去用于裝車了,而沒有投入在技術和研發上。而裝出來的車,卻都是低度混合,沒有實質作用和質量保證?!贬槍@一現象,國內一家著名汽車專家評價說。
其實早在2001年,中國政府就已經開始通過國家863項目,投入資金和人力研發新能源車技術。組織一汽、東風、長安、奇瑞等汽車集團以及各大高校設立與新能源車相關的技術專題,科研攻關。但實際上,歷經9年,“目前中國在新能源汽車核心技術方面還缺乏競爭力”。863項目總體組組長、清華大學教授歐陽明高如此說。
虛火的市場
目前,雖然各家車企爭相展示所謂自我研發的新能源車,但截至目前,新能源客車的總體銷量在中國汽車銷售總量中的比例還非常低。“新能源汽車目前只是在政府推動和主導下,實現局部小批量量產?!币黄瘓F技術中心主任李駿說,8月28日,他帶領團隊研發出的混合動力汽車剛剛啟程,作為會務用車奔赴大連達沃斯論壇。
根據歐洲最大的戰略咨詢公司羅蘭•貝格的分析,我國的新能源車市場在2015年之前還處于產品導入期,也就是市場培育的階段。因此,在短期內,雖然政府投入大量資金扶持,“但如果電機和電池不能找到批量化低成本的技術突破,單靠國家政府的補貼,難以使電動車在全國范圍內大規模的產業化”。李駿說。
中國新能源汽車的“”,很容易令人聯想起美國政府1970年代扶持發展風能的嘗試??ㄌ卣?978年迫使公用事業公司接受來自像風能或者太陽能公司的電力;而且卡特政府第一次使可再生能源補貼以投資稅收抵免的方式成為可能。
當時補貼的標準是你建立多少風力發電機,而不是它們的性能怎么樣。于是,在整個加州,風能都變成了流行的避稅措施。醫生、律師以及牙醫都在建立風能發電機,或者是在匆忙豎立的風能發電廠購買股份來分享這極易得到的好處。甚至有人把沖浪板鋸成兩半,把它們黏在轉子上面然后就去申請稅收抵免。到了1985年,里根政府取消了這一補貼后,這一行業也迅速崩潰。
開發新能源的優點范文5
關鍵詞:新能源 民用建筑 節能減排 應用
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
能源的應用在當前社會中是一個極為嚴重的問題,而且隨著科技經濟的迅猛發展,人們生活質量水平的不斷提高,建筑用能量也急速攀升。據統計,建造和使用建筑直接、間接消耗的能源已經占到全社會總能耗的46.7%,且呈現上升趨勢。其中民用建筑的采暖、照明和空調三項能源消耗就占到建筑總消耗的50%——70%。近年來,我國為節能減排,建造綠色建筑而開始大量應用一些新能源技術,下文就對新興的綠色能源(如太陽能、地熱能以及風能等)及其使用技術在民用建筑應用中所存在的問題提出一些思考,探討如何更好地使用新能源技術。
一 新能源在民用建筑中的應用現狀
1 太陽能
太陽能指的是太陽光的輻射能量,是一種綠色且可再生能源,其具有資源豐富、清潔無害和地域限制少等諸多的優點,因而其相關產品及應用技術與建筑的結合成為實現民用建筑節能的有效途徑之一。
太陽能在民用建筑上的應用包括以下兩個大的方面:
(1)太陽能的直接熱能應用。主要是采用平板或真空管太陽能集熱器來實現熱能的回收。通常平板太陽能集熱器可使熱水達到70℃——90℃,而真空管太陽能集熱器可使熱水達110℃的高溫,這就為利用熱能取暖,生活熱水以至空調制冷等應用提供了可能性。但是由于太陽能容易受天氣的影響而具有不穩定性,因此需要利用電爐或燃氣爐進行必要的能量補給。
(2)太陽能間接電能應用。主要是利用硅晶片的光電效應來產生電能,這個完全可以滿足民用建筑的通風能耗需求。
目前多數建筑對太陽能的光熱利用還普遍停留在“生產生活熱水”這樣低水平的應用層面上,再加上產品成本較高,價格惡性競爭等原因,使得一些產品粗制濫造,質量低劣,導致消費者產生了信任危機,從而使太陽能技術和產品在民用建筑中的應用推廣面臨著嚴峻的考驗。 2 地熱能
地熱能是貯存于地球內部的一種巨大的潔凈能源。地熱資源的利用可分為地表地熱和深層地熱,在民用建筑中多為地表地熱的應用。我國擁有豐富的地熱資源,利用地表淺層地熱的地源熱泵技術近年來得到了長足的發展。地源熱泵技術是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩定的特性,通過消耗電能,在低溫天氣把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱或加溫的地方,在高溫天氣還可以將室內的余熱轉移到低位熱源中,從而達到供熱或制冷的目的。與此同時,它還可以供應生活用水,可謂一舉三得,是一種有效利用能源的方式。
地源熱泵包括三種不同的系統:
(1)以利用土壤作為冷熱源的土壤源熱泵;
(2)以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統;
(3)以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統。
其最大的技術特點就是只需消耗少量的高品位能源,便能將蘊藏在淺層地下的低品位能源開發利用,以此來滿足建筑物的供暖、空調和熱水供應需求,這樣達到了節能減排和保護環境的雙重目的。因此利用熱泵技術開發利用淺層地熱能是目前最受歡迎的一項新技術。但是我國的熱泵技術還處于初級階段,與發達國家還存在著一定的差距。造成這一現狀的主要因素是由于目前我國各地對巖土地質材料的性質缺乏全面系統的測試和統計分析,因而該技術仍處于按經驗設計實施的階段,導致時常發生熱泵系統運行效果與設計要求偏離過大的現象,造成了地熱資源的無謂浪費。 3 風能
風能就是地球表面大量空氣流動所產生的動能,是一種由太陽輻射熱引起的自然現象。風能利用的主要形式有風力發電和風能動力兩種,其中又以風力發電這一形式為主。在民用建筑中大多選用微型或者是小型的風力式發電機,這類相關產品在我國已具備了較為成熟的技術。
我國風能資源豐富,主要分布在東南沿海及附近島嶼,內蒙古、新疆和甘肅河西走廊以及東北、西北、華北和青藏高原的部分地區。目前在風電技術和設備制造方面我國已具有領先的優勢,但當務之急是應當加快探索我國沿海島嶼、城鎮鄉村的建筑領域,尤其是在城市高層建筑上因地制宜地發展直接利用風能資源的先進技術。
二 新能源技術在推廣應用中存在的問題及改進方法 在民用建筑領域,新能源技術推廣應用存在的主要問題是成本問題。譬如,目前風力發電系統和太陽能光伏發電系統在民用建筑中使用時,由于造價過高,不能產生規模效應,出現電能效益與其系統造價嚴重脫節的現象,從而陷入了無法收回投資成本的尷尬境地。在大力開發新能源的今天,建筑領域在有效開發利用可再生資源的同時,還需考慮如何合理降低開發和轉化利用的成本,擺脫低質低價的惡性循環,步入良性發展的健康軌道。這已然成為當前新能源開發中急需解決的重要課題,應該從以下幾個方面做好相關工作:
1應根據不同地方的氣候和環境特點,制定出相應的適合各地區新能源開發利用的中長期發展規劃,并按照規劃分步實施。與此同時,需進一步加強財政、稅收等經濟激勵政策方面的探討工作,適時出臺一些鼓勵性的政策措施。另外,在加大政策扶持和資金投入的基礎上,國家應盡快完善與之相適應的配套法律法規,并從建設規劃、設計、監理和工程竣工驗收以及運行效果等各關鍵環節強化監督管理,尤其應重點加強對新能源技術在民用建筑應用中的能效考評工作,使新能源綠色建筑的規范化、標準化、法制化的建設環境得以逐步形成。
2應打破目前該行業中各自為陣的分散局面,加強行業或部門之間的相互交流與合作,并在此基礎上,大力開展新能源產品與建筑產品的集成化技術研究工作,使太陽能、風能和地熱能等相關設施與建筑進行有機的結合,并滿足與建筑主體同時設計、同步施工和具備相同使用周期的要求,以最大限度地利用新能源解決民用建筑供暖、空調、照明和生活熱水等日常用度需求,使建筑產品在逐漸降低對常規能源消耗的同時,還能逐步實現綠色環保和低能耗的建設目標。
3應該在太陽能的轉化技術方面突破低溫利用的制約瓶頸,著力開發中高溫太陽能光熱利用的核心技術產品,特別應在新型高效中高溫太陽能集熱器的研究開發上狠下功夫,在提高太陽能裝置轉換效率的基礎上拓寬太陽能技術產品的應用領域。
4為了充分利用和保護地熱能這一寶貴的清潔能源, 應加強基礎資料的測試研究和統計分析工作,并引進和學習發達國家的先進技術及寶貴經驗。嚴格制定地熱資源開發的審批制度,在統一規劃指導下,逐步推動地熱開發利用向著規范化、規?;?、商業化的方向發展。同時,還需避免造成地熱資源的浪費或地下水質資源污染,使我國的地源熱泵應用技術早日步入可持續的科學發展軌道。
結束語 總而言之,在民用建筑行業風生水起的現狀下,開源節流是降低能耗的關鍵。民用建筑新能源開發和利用是順應當前社會可持續發展以及環境保護大趨勢的有效舉措。這不僅是確保我國中長期能源供需平衡、減少環境污染的先決條件,還是提高能效、達到中等發達國家能源利用水平和實現經濟持續增長的有效措施。需要從根本上克服各種阻力,將全社會利于新能源發展的要素有機的結合起來,全力推進民用建筑領域新能源技術的開發利用工作,從而保障社會經濟和生態環境的可持續健康發展。 參考文獻
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[2] 陳淑琴,李念平,付祥釗,等.住宅建筑能耗統計方法的研究[J].暖通空調,2007(3)
開發新能源的優點范文6
【關鍵詞】風電場 光伏電站 風光互補
隨著經濟迅猛發展,對能源的需求量越來越大,有限的能源儲藏量和無限增長的能源需求量造成了能源供需之間存在嚴重的不平衡。資源的過度開發,使得生態環境受到嚴重的破壞,傳統能源嚴重短缺,能源爭奪的問題愈演愈烈。新能源的開發和利用,全球能源發展的大勢所趨,是緩解能源供需壓力的有效途徑。相對于傳統能源來說,風能、太陽能作為可再生能源,發展潛力巨大,綜合效益高。如今,大力開發新能源,重視風能、太陽能的開發和利用,能為全球能源領域的研究重點和熱點。
新能源產業的發展受到國家的高度關注,并頒發了一系列的政策法規對新能源產業的發展給予大力的支持,為新能源的開發和利用提供政策和資金保障。近年來,我國的風電場和光伏電站發展迅速,規模和容量不斷擴大,使我國新能源產業進入了一個全新的發展階段。風能和光能發電隨機性強,而且具有明顯的間歇性特點,因此在穩定性和安全性方面比傳統能源難度更大,要求更高。風電場與光伏電站的并網,給電網調度以及電網安全方面帶來了很大的壓力,為電網送點質量和功率平穩性帶來了明顯的沖擊。
1 風電和光伏發電的運行特點
風電場中的風電機組的運行是利用流經的風能進行發電,因為風能的隨機性和不穩定性,加上空氣密度、槳距角的變化使得輸出功率的平衡性難以得到保證。風速的變化對輸出功率的影響最大,而且隨機性強,這是導致風機輸出公路變化頻繁的主要愿意。同時,外部原因,如塔影效應、偏航誤差和風剪切等因素,等風機的葉輪轉動造成影響,轉矩的頻繁變化造成風機輸出功率不穩定??梢哉f無論是哪種因素引起的風機輸出功率的波動,都會影響電壓的穩定性,使電壓處于頻繁波的狀態。
光伏發電是將太陽光能運用半導體界面進行轉變使其轉換為電能。但是光伏發電穩定性不高,調節能力薄弱,氣候條件是影響光伏發電電量的主要因素,特別是夜晚或者陰雨天氣的條件下,發電量很少甚至不發電。實施并網為了有效增加風電場與光伏電站的容量,促進新能源產業的發展,然而在并網的過程中將二者有機的結合,既保證發電量能夠不斷增加,同時又要注意保持電網運行的安全性和穩定性,這是并網急需解決的或者重點問題。風電具有隨機性大的特點,風力大小變化使得出電量也隨之不斷變化,而光伏受晝夜以及氣候影響很大,即使是多云的天氣,光伏出電量也是時有時無,或多或少。由此可見,無論是風電還是光伏發電都具有多變性,而這一特性又造成了對電網沖擊的頻繁變化,由此帶來的最直接的影響就是電壓波動性大而頻繁。當電網發生故障時,無論是直驅風機還是逆變器都存在低電壓穿越的過程,無法提供充足的無功,這樣就會造成電網系統電壓在較長一段時間內跌幅震蕩,從而容易造成大面積脫網事故的發生。為了有效的解決這一問題,目前最好的方法就是利用無功功率補償器對電網進行無功補償,以實現風電場與光伏電站的有機結合。
2 呼倫貝爾風能和太陽能的分布與開發
內蒙古呼倫貝爾屬于溫帶季風氣候,全年季風氣候時間可長達六千小時以上,平均風速也在每秒三米以上,滿足風力發電對于風力連續性以及風速的要求。特別是冬季較之我國其它地區都要長,受來自于西伯利亞寒流的直接影響,在強冷空氣的沖擊下,會產生持續的強勁的風力,由此產出豐富的風力資源,而且風能密度高。風能發電有效的減少了不可再生能源的供應壓力,而且具有持續性高,綠色環保的特點。呼倫貝爾憑借得天獨厚的風力資源和太陽能資源條件(見下表1),只要開發利用得當,能夠有效的緩解傳統能源供需壓力,解決生產和生活中能源短缺的問題。
3 風電對電網的影響
在內蒙古地區,風電的反調峰特性表現非常明顯,在夏季,氣候干燥炎熱,農田灌溉、畜牧養殖、居民生活用電負荷大幅度增加,屬于用電負荷的高峰期,而在此季節,風力條件處于年度的低谷期,風力發電量在年度發電量中所占比例很小。在冬春季節,用電負荷相對于夏季明顯減少,而此期間又是風力資源豐富的時期,特別是冬季受西伯利亞寒流的勁風影響,風力較大,持續時間也較長,春季受暖濕氣流的影響,氣溫逐漸回升,多刮東南風。受季節氣候條件的影響,風電的反調峰特性顯現,參見下圖1:
在內蒙古風電機組并網的過程中,電網系統的安全性和穩定性面臨著沖擊,特別是在系統聯絡線以及調峰方面,困難較大。在冬季,供熱機組的調峰相對薄弱,隨著峰谷差的不斷拉開,電網負荷的調整面臨的壓力也越來越大。風電并網的不斷推進,也逐漸有新的問題顯現出來:
(1)對電網聯絡的影響。風電場的并網雖然在一定程度上使容量增加,但是其所特有的不穩定性特點對電網聯絡線運行的穩定性和安全性會有一定程度的影響。隨著運行方式的變化,風電出力的上下波動帶動了聯絡線傳輸功率也隨之波動,聯絡線很容易發生過載的情況,對電網聯絡穩定性的影響會越發明顯。
(2)對電網調峰的影響。隨著風電并網的進行,容量大量增加,相應的電網系統的備用容量就需要隨之增加,以免在突然沒風的情況下風機大面積發展脫網的情況對系統造成顯著的影響。如果在用電負荷較低的情況下,為了防止風電突然大發對系統頻率的影響,就需要將部分機組的運行情況進行調整或者停止,因此,電網系統對于風電的反調峰的應對措施從根本上來看是以犧牲其穩定性為代價的。
(3)影響電網故障的發生率。風電機組數量的不斷增加,并網的不斷推進,風電運行中所具有的不確定因素對于電網系統的整體安全增加了一些不確定的安全威脅,使電網故障率增加。同時,當電網發生故障時,因為動作行為不能做到快速統一,不僅容易造成保護動作的誤操作,嚴重的還會使故障加重。
(4)對電網電壓的影響。風電機組在并網的過程中需要吸收電網系統的無功功率作為支持,從而導致電網電壓的突然降低,而在脫網的過程中又會造成電壓的突然升高,這就需要對電壓進行科學合理的控制和調整,以爭取最大程度上保持電壓的穩定,從而保證電網運行的穩定性。從呼倫貝爾現有投產運行的風電機組來看,在對動態電壓的控制方面的技術還不夠成熟,無功支持不充分必然會在并網過程中吸收大量的無功功率,對電網電壓的穩定性造成嚴重影響。
4 風光互補的可行性和優越性
4.1 光伏發電的優缺點分析
光伏發電的優點在于資源的無限性和可再生性,取之不盡用之不竭,同時使用起來安全性和可靠性高,沒有噪聲污染而且綠色環保。同時光伏發電與傳統能源發電相比不收資源分布空間的限制,可使用范圍廣泛,不需要消耗其它的燃料能源。光伏發電在工程項目的建設上相對建設周期短,能夠很快的投入運行。其缺點在于在能力分布需要占用大面積,分布密度相對小得多,能源量受季節、氣候、天氣情況、晝夜交替等因素的直接影響,具有不確定性,成本投入上相對較高。
4.2 風光互補的可行性分析
4.2.1 運行成本低,經濟性好
近年來,隨著內蒙牧區經濟的不斷發展,牧民生活水平逐年提高,牧民用電量也與日俱增,而作為容量更大、發電更為方便的“風光互補”發電設備,是將風能資源、太陽能資源進行優勢互換,具有清潔環保的作用,是一種較之以前的老式風力發電設備更為充足的照明系統,受到牧民們普遍青睞。同時,風電和光電系統在蓄電池組和逆變環節是可以通用的,所以風光互補發電系統的造價可以降低,系統成本趨于合理。實施風光互補,使電力設施占用的土地得到更加高效的利用,減少了土地資源的浪費,而且在生產運行的過程中不會對環境造成污染,更不會有廢棄物的排放,符合現代節能減排,綠色環保的主題要求。同時,設備兼容性好,二者對站內很多設備能夠共同使用,不僅有效的節省了設備方面的成本投入,而且使已有的設備利用率大大提高,真正的做到高效、節約。2014年,內蒙古大唐風電風光互補電場總發電量為14021.061萬kWh,風機9829.837萬kWh,光伏4191.224萬kWh;上網電量為13857.034萬kWh,風機上網電量為9714.842萬kWh,光伏上網電量為4142.192萬kWh;綜合場用電量為189.36萬kWh,站用電量為60.515萬kWh:風機設備可利用率為98.68%,光伏設備可利用率為99.23%。其中,風機上網電價為O.51元kWh,光伏上網電價為1.15元/kWh。截止2014年12月底,公司全年累計完成利潤總額1283萬元,投資收益率高達11.660%,明顯高于中國華電集團公司要求新能源項目進入運營期達到8%的收益率標準。以上分析表明,風電場配以適當的光伏容量,不但增加了供電的可靠性和穩定性,而且經濟效益十分顯著,風光互補并網發電的模式應該得到更加廣泛的推廣。風光互補電場的建設不但充分利用了當地的風能、光伏資源,還改善了當地的環境狀況,減少了沙塵對環境的危害,且在增加地方稅收,促進就業等方面也帶動了地方社會經濟的發展。風光互補發電系統是科學利用自然資源的新成果,它有如下諸多優勢。利用風能、太陽能的互補性,可彌補單一風電和光伏發電系統的不足,使供電的穩定性、持續性和可靠性得到保障。對混合發電系統進行合理的設計和匹配,基本能夠實現連續供電,可獲得較好的社會效益和經濟效益。風力發電和光伏發電可以實現高低空結合,共用部分道路、設施及建筑,達到集約利用土地的效果。由于共用部分道路、配電設備及建筑,工程造價明顯降低。共用一批管理人員和工程技術人員,提高勞動效率,降低運行成本。風光互補的模式不僅占用耕地利用率提高、沒有污染,而且能共用站內部分設備使運行成本低,真正實現了“1+1=1”節約模式。
4.2.2 互補效果好
呼倫貝爾地域廣闊,白天光照強,到了夜間多風。在夏季和秋季,雖然少風,但是太陽光線強,日照好,光能資源相對豐富。而在冬春季節以多風天氣為主,風力大,持續時間長,相對風力資源更為豐富。風能光能正好實現了良好的優勢互補,補充了各自單獨運行的不足,更減少了單獨運行對整個電網系統的不利影響。隨著內蒙古地區電力事業的不斷發展,風電技術和光伏技術的不斷開發與更新,如今已經建立起風電功率預測系統和能量管理平臺,相應的光伏預測和能力管理平臺也將建設起來。二者的互補不僅有效的提高資源的利用率,有效的緩解了原有電網系統的供電壓力,并對維護電網穩定性和可靠性具有重要的作用。
4.2.3 國家政策的扶持
風電和光伏發電都具有綠色環保,而且作為可再生資源,極大的緩解傳統能源供應的壓力,也正因為如此,國家無論在政策上還是資金上,都在發展風電和光伏發電方面加大了支持力度。頒發了一系列的政策、法規為新能源的開發和利用提供保障,并在資金方面給予一定的補貼,將開發新能源,發展風電和光伏發電作為重要課題來抓,發展前景十分廣闊。
5 結語
新能源的開發利用為人類社會的發展對能源的需求提供了有效的補充,同時也滿足節能環保的綠色主題。呼倫貝爾地區以其得天獨厚的地理條件,在風電和光伏發電方面具有明顯的優勢。隨著電網的建設和發展,風電互補必將成為今后的電力行業的發展方向,使內蒙地區的資源優勢得到充分的利用和發揮。
參考文獻:
[1]江蘇省現代電力無功控制工程技術研究中心.現代電力無功控制技術與設備[M].北京:中國電力出版社,2012.