導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號(hào)：G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）03-0161-02

人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展面臨著環(huán)境惡化、資源短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而取之不盡用之不竭的太陽(yáng)能則成為新能源的首選之一。曾經(jīng)在全球光伏產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下，中國(guó)光伏產(chǎn)品已占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)的大半壁江山，但卻一直面臨市場(chǎng)在外的困局。光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過數(shù)年爆發(fā)式增長(zhǎng)，最終多個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)能面臨嚴(yán)重產(chǎn)能過剩。隨著歐美對(duì)中國(guó)太陽(yáng)能電池板的“雙反”實(shí)施，近幾年是中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的一個(gè)“寒冬”。光伏企業(yè)要應(yīng)對(duì)“寒冬”，一是上游制造企業(yè)要提高自身的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量；二是下游應(yīng)用企業(yè)要抓住機(jī)遇，通過技術(shù)創(chuàng)新不斷提高系統(tǒng)集成能力，致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。依據(jù)國(guó)家新能源政策的戰(zhàn)略部署，結(jié)合上海電力學(xué)院的專業(yè)特色，我校相關(guān)太陽(yáng)能光伏發(fā)電專業(yè)力圖培養(yǎng)出合乎國(guó)家和社會(huì)需要的、滿足光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的市場(chǎng)需求的光伏材料及光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)方面的人才。有關(guān)專業(yè)以物理學(xué)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理等，使學(xué)生牢固掌握物理學(xué)基礎(chǔ)理論。同時(shí)結(jié)合電力教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，將太陽(yáng)能電池技術(shù)、太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)、電力分析基礎(chǔ)、逆變器原理等作為專業(yè)必修課，培養(yǎng)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)行業(yè)的高層次專業(yè)人才。這樣，學(xué)生在掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)專門技能的同時(shí)具備更加扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)和科技創(chuàng)新的潛力。其中《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》包含了太陽(yáng)輻射、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理、部件選型、系統(tǒng)安裝維護(hù)等內(nèi)容，其教學(xué)目標(biāo)是希望通過該課程的學(xué)習(xí)能使同學(xué)們能掌握太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，為今后從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。作為最早開設(shè)《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》課程的高等院校，由于該課程屬于新課程教學(xué)，教學(xué)過程中受到教材、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等各方面條件的限制，使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法效果不很理想。本文就近年教學(xué)過程中遇到的一些問題，針對(duì)目前的教學(xué)模式進(jìn)行探討。

一、加強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》作為光伏產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性課程，主要講述太陽(yáng)輻射的相關(guān)知識(shí)、光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配件選型及系統(tǒng)安裝維護(hù)等相關(guān)專業(yè)知識(shí)，這是一門實(shí)踐性十分強(qiáng)的專業(yè)課程。在目前的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，單純依靠理論知識(shí)講解，學(xué)生很難對(duì)光伏系統(tǒng)有深入的理解?？偨Y(jié)教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)如果能結(jié)合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)，則可大幅度提高教學(xué)質(zhì)量與課堂教學(xué)效果，也能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握，這就凸顯了課程教學(xué)中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性。由于《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》屬于新課程，受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件和人員的限制，短時(shí)間內(nèi)開展豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著一定的困難。但是，使用計(jì)算機(jī)軟件仿真虛擬實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)就沒有這方面的限制。因此，著手開發(fā)該課程的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境也是一種重要的方法。此外，在教學(xué)的過程中也可以根據(jù)教學(xué)的需要，動(dòng)員學(xué)生與老師一起自行設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，既可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，又能使學(xué)生能夠得到全面的實(shí)際訓(xùn)練，還可以豐富該課程的教學(xué)資料。另外，在這個(gè)過程中，除了簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，還與控制類、綜合設(shè)計(jì)類的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，提高了學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，使學(xué)生在走入社會(huì)后，能較快適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需要，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。此前北京信息科技大學(xué)的白連平等[1]針對(duì)該課程就設(shè)計(jì)了一些可行性實(shí)驗(yàn)，如光伏陣列設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

二、開展校企合作教學(xué)

由于工科課程的實(shí)踐特性，除了課堂的理論與實(shí)驗(yàn)之外，開展校企合作教學(xué)則是提高該課程教學(xué)效果的制勝法寶[2]。在前期的教學(xué)過程中作為實(shí)踐教學(xué)曾經(jīng)帶學(xué)生到相關(guān)的光伏企業(yè)見習(xí)，在企業(yè)參觀實(shí)習(xí)的結(jié)束之后，有些學(xué)生反映“公司實(shí)習(xí)4天比在學(xué)校2年學(xué)的東西都多”，這句話也讓作為教育工作者的我們陷入沉思。現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的途徑很多，他們更喜歡看到實(shí)際的操作而不是“紙上談兵”。例如課堂上講過單晶硅、多晶硅、薄膜太陽(yáng)電池，而很多學(xué)生到了現(xiàn)場(chǎng)仍然分不清楚是什么類型的太陽(yáng)電池組件；課堂上學(xué)習(xí)了晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝，參觀的時(shí)候?qū)W生還是提出為什么這些電池都是藍(lán)色的，不能做成其他顏色呢？雖然這些基礎(chǔ)的知識(shí)都已經(jīng)在課堂上講授過了，明顯部分學(xué)生不知道或者不懂卻從來(lái)沒有人提出過，而在參觀過程中他們都想到了這些問題，通過參觀學(xué)習(xí)對(duì)這些知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解，充分說明了僅有課堂教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足該課程的設(shè)置目標(biāo)。因此，除了輔助的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)或者視頻演示之外，與相關(guān)企業(yè)開展校企合作教學(xué)也是提高學(xué)生認(rèn)知能力的一項(xiàng)重要教學(xué)手段。這就要求在該課程的教學(xué)過程中，除了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還必須加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)之間的合作，開展合作教育方可取得更好的教學(xué)成果。

三、將科研與新技術(shù)融入教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力

素質(zhì)教育已經(jīng)是高等院校的重中之重，學(xué)校有很多項(xiàng)目都涉及鼓勵(lì)大學(xué)生科技創(chuàng)新，從近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史我們也可以看出，年輕人在科技創(chuàng)新上有著巨大的潛力。而如何通過有效途徑提高工科學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也困擾著不少教師。同時(shí)作為高校教師大多也同時(shí)肩負(fù)著科研工作，怎么樣將自己的科研工作融入日常教學(xué)并以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力也是一個(gè)應(yīng)該認(rèn)真考慮的重要問題。大學(xué)生在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新在國(guó)際上屢見不鮮，比如在超導(dǎo)領(lǐng)域，MgB2合金超導(dǎo)體以及NaCoO.H2O超導(dǎo)體都是由日本的本科生首先發(fā)現(xiàn)的?！短?yáng)能電池技術(shù)》及《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》課程的開設(shè)，為科研融入教學(xué)提供了良好的載體。太陽(yáng)電池材料的研究是目前材料科學(xué)的一大熱門研究領(lǐng)域，這樣可以在教學(xué)過程中使學(xué)生了解到最新的材料研究，從而讓學(xué)生了解到了什么是科研，科研對(duì)實(shí)際生活又有著怎樣的影響，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》主要包括太陽(yáng)輻射、電池制造、組件制造、系統(tǒng)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、部件選型以及控制器逆變器原理等技術(shù)。它包含了多門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課程，涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容概念多，為大學(xué)生創(chuàng)新提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開展太陽(yáng)能電池及發(fā)電技術(shù)的研究，查閱資料、進(jìn)行光伏發(fā)電方案的設(shè)計(jì)，促使學(xué)生將所學(xué)的電學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科聯(lián)系起來(lái)。有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力[3]。

四、課程考核形式多樣化

基于該課程的實(shí)踐性特點(diǎn)和教學(xué)目的，可以在傳統(tǒng)卷面理論知識(shí)考核的基礎(chǔ)上增加多樣化的考核形式，比如系統(tǒng)設(shè)計(jì)作品展示、成果匯報(bào)等多種方式進(jìn)行考核，綜合考核專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能等方面。對(duì)采取不同方式、對(duì)各個(gè)不同方面進(jìn)行考核的結(jié)果，通過一定的加權(quán)系數(shù)評(píng)定課程最終成績(jī)。

五、小項(xiàng)目形式完成課程設(shè)計(jì)

在網(wǎng)絡(luò)化的今天，課程設(shè)計(jì)面臨的一大問題就是論文在網(wǎng)絡(luò)上復(fù)制粘貼完成。而作為實(shí)踐性較強(qiáng)的太陽(yáng)能發(fā)電方向的畢業(yè)生，我們是否可以改變思路，課程設(shè)計(jì)不再局限于理論推導(dǎo)而轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性課程設(shè)計(jì)。指導(dǎo)老師可以根據(jù)地理情況和電網(wǎng)分布情況選擇合適的條件用于學(xué)生自主設(shè)計(jì)光伏發(fā)電站，包括太陽(yáng)能電站地點(diǎn)選擇、可行性分析、電站規(guī)模及組成、蓄電池容量、光伏電站年發(fā)電量及經(jīng)濟(jì)效益、光伏電站整體布局（組件串并連設(shè)計(jì)、匯流箱排布、電纜連接、線管地槽整體排布、電纜規(guī)格及用量計(jì)算、線管規(guī)格及用量計(jì)算、配電房及看守房布置、支架定點(diǎn)圖等）、系統(tǒng)防雷及監(jiān)測(cè)、電網(wǎng)安全性等部分內(nèi)容[4]。相信完成這樣的課程設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)和市場(chǎng)調(diào)研能力，對(duì)其今后獨(dú)立從事光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)業(yè)務(wù)是非常有幫助的。這樣的課程設(shè)計(jì)比普通的論文撰寫更能提高學(xué)生的專業(yè)水平，從而使學(xué)生的能力達(dá)到甚至超越該學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)。

本文根據(jù)《太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)》的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及該課程的教學(xué)目標(biāo)，探討了在現(xiàn)有教學(xué)模式基礎(chǔ)上需要進(jìn)行的一些改進(jìn)。作為工科應(yīng)用型創(chuàng)新人才，最重要的是應(yīng)該具有很強(qiáng)的獨(dú)立獲取和應(yīng)用知識(shí)的能力，而傳統(tǒng)的理論教學(xué)為主模式則很難讓學(xué)生將書本知識(shí)與實(shí)際光伏工程結(jié)合起來(lái)，也就無(wú)法真正理解光伏發(fā)電系統(tǒng)。本文提出了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、開展校企合作教學(xué)、將大學(xué)生創(chuàng)新融入教學(xué)以及改變傳統(tǒng)的考核方式等，其實(shí)質(zhì)都是為了改變目前理論教學(xué)為主體的教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)等過去不被重視的教學(xué)方式引入這些實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，探索新的教學(xué)模式，從而培養(yǎng)出更適合現(xiàn)代企業(yè)、社會(huì)所需的高層次人才，達(dá)到開設(shè)該專業(yè)的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]白連平，張巧杰.光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討[C].第五屆全國(guó)高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研討會(huì)論文集（2）：602-605，2008-04，中國(guó)陜西西安.

篇2

關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能發(fā)電方式規(guī)?；?/p>

人類社會(huì)已進(jìn)入21世紀(jì),在新千年開始之際,熱門正面臨著一系列重大的挑戰(zhàn),全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人口迅速增加,需要提供更多的食物、住房和原料,因而對(duì)能源的需求量也不斷增加。在過去20年中,全世界能源消耗量增加了40%,其中85%以上使用的是礦物燃料。這些礦物燃料燃燒時(shí)要產(chǎn)生大量溫室氣體,全球單是CO2排放量每年就超過500億噸,而且還在不斷擴(kuò)大。形成的酸雨造成土壤退化,危害動(dòng)植物。全球氣候變暖可能會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性后果,必須采取堅(jiān)決措施,減少溫室氣體的排放。因此,治理環(huán)境污染,已成為當(dāng)務(wù)之急。同時(shí),礦物燃料的儲(chǔ)藏量是有限的,按目前探明的儲(chǔ)藏與開發(fā)速度的比例計(jì)算,地球上可再開采的能源,石油為40年,天然氣約為60年,煤炭為200年。如不采取有效措施,到本世紀(jì)中葉,人類必將面臨礦物燃料枯竭的嚴(yán)重局面。

為了減少大氣污染、保護(hù)人類生態(tài)環(huán)境、保證能源的長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng),必須實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,逐步改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu),大力開發(fā)利用新能源。這已成為各國(guó)的共識(shí)。

在新能源中,公認(rèn)技術(shù)含量最高、最有發(fā)展前途的是太陽(yáng)能發(fā)電。下面就這兩大類太陽(yáng)能發(fā)電方式逐一介紹。

1.太陽(yáng)能發(fā)電的類型及其優(yōu)點(diǎn)

太陽(yáng)能發(fā)電可分為太陽(yáng)能熱發(fā)電和太陽(yáng)能光發(fā)電兩大類。

1.1太陽(yáng)能熱發(fā)電

聚光式系統(tǒng)的集熱部分由聚光器、跟蹤定位器、吸收器構(gòu)成,不同的技術(shù)常在此部分有所區(qū)別;傳輸部分由管道和介質(zhì)構(gòu)成,介質(zhì)常是空氣或水;儲(chǔ)熱部分用來(lái)保證發(fā)電的連續(xù)性,介質(zhì)多為熔鹽。聚光式系統(tǒng)可分為塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)以及碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。

1.1.1塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)

塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)也稱為集中式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。它利用定日鏡將太陽(yáng)光聚焦在中心吸熱塔的吸熱器上,在那里將聚焦的輻射能轉(zhuǎn)變成熱能,然后將熱能傳遞給熱力循環(huán)的工質(zhì),再驅(qū)動(dòng)熱機(jī)做功發(fā)電。

1.1.2槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)

槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用槽式拋物面反射鏡聚光的太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。該聚光鏡面從幾何上看是將拋物線平移而形成的槽式拋物面,它將太陽(yáng)光聚在一條線上,在這條焦線上安裝有管狀集熱器,以吸收聚焦后的太陽(yáng)輻射能,并常常將眾多的槽式拋物面串并聯(lián)成聚光集熱器陣列。該系統(tǒng)中機(jī)熱油回路和動(dòng)力蒸汽回路分離開來(lái),經(jīng)過一系列換熱器來(lái)交換熱量。當(dāng)太陽(yáng)能供應(yīng)不足時(shí),利用一個(gè)輔助加熱器將油回路中的導(dǎo)熱油加熱,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。

1.1.3碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)

碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)借助雙軸跟蹤,利用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡,將入射的太陽(yáng)輻射進(jìn)行點(diǎn)聚集,聚光點(diǎn)的溫度一般為500—1000℃,吸熱器洗手這部分輻射能并將其轉(zhuǎn)換成熱能,加熱工質(zhì)以驅(qū)動(dòng)熱機(jī)(如燃?xì)廨啓C(jī)、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)或其他類型透平等),從而將熱能轉(zhuǎn)換成電能。該方式的優(yōu)點(diǎn)是:轉(zhuǎn)化效率最高;可模塊化;可以混合發(fā)電。

除了上述幾種聚光式太陽(yáng)能熱發(fā)電方式以外,太陽(yáng)池發(fā)電、太陽(yáng)能塔熱氣流發(fā)電等新領(lǐng)域的研究也有進(jìn)展。

1.2太陽(yáng)能光發(fā)電

太陽(yáng)能光發(fā)電是指無(wú)需通過熱過程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能級(jí)半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽(yáng)光輻射能,并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式,是的那股勁太陽(yáng)光發(fā)電的主流。目前世界上應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)電池是單晶體硅太陽(yáng)電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、薄膜太陽(yáng)能電池等。

1.2.1單晶硅電池

單晶硅電池是建立在高質(zhì)量單晶硅材料和相關(guān)的加工處理工藝基礎(chǔ)上的。它的轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟。在實(shí)驗(yàn)室里最高的轉(zhuǎn)換效率為23%,而規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅太陽(yáng)能電池,其效率為15%。硅電池進(jìn)展的重要原因之一是表面鈍化技術(shù)的提高。此外,倒金字塔技術(shù)、雙層減反射膜技術(shù)以及陷光理論的完善也是高晶硅電池發(fā)展的主要原因。

1.2.2多晶硅電池

多晶硅電池與單晶硅比較,由于所使用的硅遠(yuǎn)比單晶硅少,其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但是由于它存在著晶粒界面和晶格錯(cuò)位的明顯缺陷,造成多晶硅電池光電轉(zhuǎn)換率一直無(wú)法突破20%的關(guān)口,低于單晶硅電池。薄膜太陽(yáng)能電池

薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)電是另一種光伏發(fā)電方式。由于受到原材料、加工工藝和制造過程的制約,若要再大幅度地降低單晶硅太陽(yáng)電池成本是非常困難的。作為單晶硅電池的替代產(chǎn)品,現(xiàn)在發(fā)展了薄膜太陽(yáng)電池。目前薄膜電池主要有硅基薄膜太陽(yáng)電池、化合物半導(dǎo)體薄膜電池、燃料敏化TiO2太陽(yáng)電池等。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:可以有效利用建筑物屋頂和幕墻,無(wú)需占用土地資源;可原地發(fā)電,原地使用,減少電力輸送的線路損耗;各種彩色光伏組件可取代和節(jié)約外飾材料(如玻璃幕墻等)在白天用電高峰期供電,從而舒緩高峰電力需求;配備蓄電池后,還能滿足安全用電設(shè)施的不斷電要求;太陽(yáng)能發(fā)電板陣列直接吸收太陽(yáng)能,降低墻面及屋頂?shù)臏厣?減輕建筑空調(diào)負(fù)荷。

2.太陽(yáng)能發(fā)電面臨的困難和解決措施

前面介紹了幾種太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù),除碟式發(fā)電系統(tǒng)外,都屬于大規(guī)模發(fā)電系統(tǒng),只有做成幾十到幾百兆瓦級(jí)的發(fā)電站,成本才可能降下來(lái)。太陽(yáng)能塔熱氣流發(fā)電和太陽(yáng)池發(fā)電占地面積大,利用效率不高,僅僅在1%左右。因此太陽(yáng)能塔熱氣流發(fā)電應(yīng)放在土地廣闊、人口稀少的沙漠地區(qū)使用;而太陽(yáng)池發(fā)電應(yīng)適合放在日照條件好、鹽資源比較豐富的地區(qū)使用?？傮w來(lái)看,槽式發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)上最為成熟,且其跟蹤機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn),總體成本最低。太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的是低成本的投資和技術(shù)上的高可靠性運(yùn)行。這要求未來(lái)在技術(shù)上要進(jìn)行新型集熱材料的研究和開發(fā),快速提高跟蹤機(jī)構(gòu)的技術(shù)并降低其實(shí)現(xiàn)成本。同時(shí)發(fā)電產(chǎn)業(yè)要努力實(shí)現(xiàn)規(guī)模化,建立大規(guī)模的并網(wǎng)系統(tǒng),既節(jié)約成本,又保證系統(tǒng)平穩(wěn)安全運(yùn)行。

對(duì)于光伏發(fā)電來(lái)說,總體來(lái)看,該產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,主要是由于太陽(yáng)能發(fā)電初期投資大,控制成本高,而太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率比較低,且容易受天氣等多種因素影響。根據(jù)目前光伏發(fā)電發(fā)展?fàn)顩r和其技術(shù)難點(diǎn),未來(lái)的光伏發(fā)電研究需要重視以下幾個(gè)方面:一是加快太陽(yáng)能原材料晶體硅生產(chǎn)技術(shù)的研究和新型替代材料的開發(fā),降低材料成本并提高其轉(zhuǎn)化效率;二是提高系統(tǒng)控制技術(shù),如達(dá)到光伏電池陣列的最優(yōu)化排列組合、實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光最大功率跟蹤等;三是研究光伏發(fā)電的并網(wǎng)技術(shù),減少光伏電能對(duì)電網(wǎng)的沖擊;四是研究光伏發(fā)電與其他可再生能源發(fā)電技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,保證供電持續(xù)性。

3.我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)和難點(diǎn)

發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電的需求主要來(lái)自滿足農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)的生產(chǎn)與生活用電和21世紀(jì)中持續(xù)發(fā)展我國(guó)電力事業(yè)兩個(gè)方面。在太陽(yáng)能發(fā)電上我國(guó)具有得天獨(dú)厚的有利條件:

(1)豐富的太陽(yáng)能資源。我國(guó)總面積2/3以上的地區(qū)年平均日照時(shí)數(shù)在2000h以上,年平均日輻射量在4000MJ/m2以上,要優(yōu)于歐洲和日本,與美國(guó)相近。如此豐富的太陽(yáng)能資源可以節(jié)省太陽(yáng)能電池的用量,有利于太陽(yáng)能發(fā)電在較低成本下加以推廣。

(2)我國(guó)太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)能力超過日本、美國(guó)和歐洲,居世界第一位,2007年我國(guó)太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量約為1180兆瓦。2007年在全球太陽(yáng)能生產(chǎn)企業(yè)16強(qiáng)中,我國(guó)占據(jù)了6席。(3)逆變技術(shù)是太陽(yáng)能發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之一,由于在大功率開關(guān)器件開發(fā)和逆變技術(shù)的應(yīng)用等方面,我國(guó)已取得長(zhǎng)足進(jìn)步,生產(chǎn)出適用于光伏并網(wǎng)、高效率、高可靠性、低污染、低成本的逆變器成為可能。

但為了太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,必須解決以下幾個(gè)問題:

(1)我國(guó)生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的原材料主要依靠進(jìn)口,而絕大多數(shù)太陽(yáng)能電池和切片用于出口,這種不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加工業(yè)局面必須盡快扭轉(zhuǎn)。

(2)太陽(yáng)能發(fā)電的成本在每千瓦小時(shí)3元以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前居民電網(wǎng)用店家的每千瓦小時(shí)0.5元。這也是發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電的不利一面。

(3)目前,太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率比較低,比如小尺寸(1cm2)多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為19.8%,而大尺寸(1000cm2)多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為12%,為了降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本必須提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

(4)我國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步于獨(dú)立型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備(10kW以下),主要用于解決太陽(yáng)能資源豐富而又無(wú)電的邊遠(yuǎn)地區(qū)的居民用電。而更大容量(MW級(jí))的并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的投產(chǎn)是降低成本的途徑之一。

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中圖分類號(hào)：TK511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著能源危機(jī)越來(lái)越嚴(yán)重，近年來(lái)，太陽(yáng)能的開發(fā)和利用已經(jīng)受到越來(lái)越多的關(guān)注。如今，許多國(guó)家都想利用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)來(lái)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，并且太陽(yáng)能電池原材料的發(fā)展越來(lái)越快，并網(wǎng)控制技術(shù)不斷提高，使得光伏發(fā)電的發(fā)展，具有廣闊的前景。

一、光伏發(fā)電的工作原理和影響因素

光伏能量轉(zhuǎn)換裝置是太陽(yáng)能電池，也稱為光伏電池。光伏發(fā)電原理是光生伏打效應(yīng)。當(dāng)太陽(yáng)（或其他光源）照射到太陽(yáng)能電池上時(shí)，電池就會(huì)吸收光能，從而形成光電子一空穴對(duì)。由于內(nèi)置電池的電場(chǎng)效應(yīng)，光生電子和空穴將會(huì)分離，這樣就會(huì)在電池兩端積累異號(hào)電荷，即產(chǎn)生“光生電壓”，也就是所謂的“光生伏打效應(yīng)”。如果從兩側(cè)的內(nèi)置電場(chǎng)引出電極并連接上負(fù)載時(shí)，負(fù)載就會(huì)出現(xiàn)“光生電流”，從而導(dǎo)致功率輸出。利用這種方式，就能把太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)化成可以使用的電能了。光伏發(fā)電系統(tǒng)就是利用光伏電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的矩陣，并存儲(chǔ)在電池系統(tǒng)或直接用于負(fù)載可再生能源裝置。其工作原理是：白天，光伏組件接收太陽(yáng)光，輸出功率，一部分供給直流或交流電源；另一部分通過反向二極管給充電電池組充電的，夜間或陰雨天，光伏電池組不工作，蓄電池組就給直流或交流負(fù)載工作供電。

影響光伏發(fā)電的主要因素：1.太陽(yáng)高度。太陽(yáng)高度是指太陽(yáng)相對(duì)于地平面的高度角。太陽(yáng)高度經(jīng)常用太陽(yáng)光線和地平線的夾角表示。太陽(yáng)高度角越大，太陽(yáng)就越高，太陽(yáng)光的輻射也就越強(qiáng)；反之，太陽(yáng)高度角小，太陽(yáng)低，輻射弱。

不同的時(shí)間段太陽(yáng)高度也是不同的，比如早晨時(shí)太陽(yáng)高度最低，中午時(shí)最高，下午又逐漸降低，到傍晚日落時(shí)最低。因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)的同時(shí)又繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，所以太陽(yáng)高度在一年中也發(fā)生著變化，地球自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道平面并不垂直，始終保持著固定的角度。前半年，太陽(yáng)逐漸從低緯度升高到高緯度，到夏至?xí)r太陽(yáng)高度角最大，反之，冬至太陽(yáng)高度角最小。對(duì)于具體的一個(gè)面來(lái)說，如果太陽(yáng)高度低的話，光線穿過大氣的路程就比較長(zhǎng)，過程中會(huì)消耗大量的能量；同時(shí)，又因?yàn)楣饩€以較小的角度投影到該平面上，所以到達(dá)地面的能量也較小。

2.大氣透明度

在垂直于光線邊界的平面上，太陽(yáng)輻射的強(qiáng)度基本上是恒定的；但在地球的表面上，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是不斷變化的，主要是因?yàn)榇髿獠煌潭鹊耐该鞫仍斐傻?。大氣透明度是衡量大氣?duì)于太陽(yáng)光線透過程度的一個(gè)參數(shù)，萬(wàn)里無(wú)云的天氣，大氣透明度高，太陽(yáng)輻射到達(dá)地面的能量就多，云霧或灰塵很多時(shí)，大氣透明度低，太陽(yáng)輻射的能量就很少一部分能到達(dá)地面?？梢?，大氣透明度和天空云量和灰塵的含量是有很大關(guān)系的。

3.地理緯度

太陽(yáng)輻射從低緯度到高緯度地區(qū)逐漸減弱。由于不同緯度的太陽(yáng)光達(dá)到達(dá)地面的路程是不同的。較低的緯度，太陽(yáng)光到地面的路徑短，所以，到達(dá)地面的輻射量就大；相反，緯度越高，太陽(yáng)光到地面的路徑長(zhǎng)，輻射的量就小。

二、光伏發(fā)電系統(tǒng)主要研究問題

1.最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法

外部環(huán)境和內(nèi)部設(shè)備會(huì)嚴(yán)重影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率，它的輸出曲線一般是非線函數(shù)。在穩(wěn)定的外部環(huán)境下，光伏系統(tǒng)具有獨(dú)特的最大輸出功率點(diǎn)。要想獲得系統(tǒng)的最大功率，必須安裝最大功率點(diǎn)跟蹤器。最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法有很多，常見的包括固定電壓法，擾動(dòng)觀察法，電導(dǎo)增加的方法。此外，一些研究人員將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，模糊控制，滑?？刂品椒☉?yīng)用于控制最大功率點(diǎn)跟蹤控制，并取得了一定的成績(jī)。上述方法有其明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。那么，如何使系統(tǒng)穩(wěn)定地停留在最大功率點(diǎn)處，依然是目前光伏系統(tǒng)的一個(gè)熱門話題。

2.逆變及并網(wǎng)控制問題

隨著廣泛使用太陽(yáng)能發(fā)電，并網(wǎng)光伏發(fā)電已成為主要的形式；成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)，逆變是最重要的環(huán)節(jié)，在 IEEE 的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)逆變有嚴(yán)格的技術(shù)要求；為了不污染交流電網(wǎng)的同時(shí)提高當(dāng)前電網(wǎng)的質(zhì)量并網(wǎng)控制策略問題也是目前研究的熱點(diǎn)。

3.孤島效應(yīng)問題

孤島效應(yīng)是存在于分布式發(fā)電系統(tǒng)中的一個(gè)問題。所謂孤島效應(yīng)就是當(dāng)由于電氣故障，操作失誤或其他自然要素等原因中斷供電時(shí)，單個(gè)客戶端的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)未能檢測(cè)到停電狀態(tài)將自己從市電電網(wǎng)中脫離，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和負(fù)載形成超越公共電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法控制的自給供電孤島。這種自給孤島現(xiàn)象對(duì)電氣設(shè)備維修人員甚至電網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，因此系統(tǒng)必須能夠及時(shí)檢測(cè)到電網(wǎng)系統(tǒng)停止運(yùn)行。

三、最大功率點(diǎn)跟蹤控制原理

為了使太陽(yáng)能電池能充分地吸收太陽(yáng)能，在不同日照強(qiáng)度、溫度條件下的總輸出功率最大，從而提高了太陽(yáng)能電池的效率，我們可以對(duì)太陽(yáng)能電池實(shí)行最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT），允許其在最大功率點(diǎn)工作，使用增量電導(dǎo)的控制方法，利用比較太陽(yáng)能電池陣列的瞬時(shí)導(dǎo)抗和導(dǎo)抗變化量，以及按照結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)制來(lái)完成太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)跟蹤控制。

光伏電池的最大功率點(diǎn)隨這外部工作環(huán)境而不斷地發(fā)生變化,所以,必須要利用測(cè)量到的實(shí)時(shí)電信號(hào)(如光伏電池輸出功率、電壓等),識(shí)別并跟蹤最大功率點(diǎn)的位置,以確保光伏電池始終在最大功率點(diǎn)工作。

一般情況下為了使負(fù)載得到的功率最大，只需讓負(fù)載電阻和供電系統(tǒng)的內(nèi)阻相等即可，然而由于太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻受到多種因素的影響，如日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度及負(fù)載，因而它在不斷地變化，所以不可能用上面的方法獲得最大輸出功率。因此經(jīng)常在太陽(yáng)能電池和負(fù)載之間加一個(gè)DC／DC變換器，通過改變DC／DC變換器中功率開關(guān)管的占空比，就可以使得太陽(yáng)能電池工作在最大功率點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制。

四、光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)與不足

由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件同時(shí)也不消耗燃料，并且不排放任何溫室氣體在內(nèi)的物質(zhì)，具有無(wú)噪聲、無(wú)污染的特點(diǎn)；太陽(yáng)能資源打破了地域限制，分布較廣，取之不盡，用之不竭。所以，相比于其它的新型發(fā)電技術(shù)(風(fēng)力發(fā)電與生物質(zhì)能發(fā)電等)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種具可持續(xù)發(fā)展理想特征（最豐富的資源和最潔凈的發(fā)電過程）的可再生能源發(fā)電技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

1.太陽(yáng)能資源取之不盡，用之不竭，太陽(yáng)能照射到地球上的能量要比人類消耗的能量多6000倍。而且太陽(yáng)能的分布相當(dāng)廣泛，可以這么說只要有光照的地方人么們就能夠利用光伏發(fā)電系統(tǒng)，它完全不受地域、海拔等因素的限制。

2.太陽(yáng)能資源方便，可就近供電。無(wú)需長(zhǎng)距離輸送，減少了因?yàn)殚L(zhǎng)距離輸電線路所造成的電能損失，并且降低了輸電成本。這為家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在輸電相對(duì)不方便的西部大規(guī)模使用提供了便捷條件。

3.太陽(yáng)能光伏發(fā)電本身不使用燃料，不排放溫室氣體和其他廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì)，對(duì)空氣五污染，沒有噪聲，不會(huì)因?yàn)槟茉次C(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定而造成一定的影響，是真正綠色環(huán)保的新型可再生能源。

4.太陽(yáng)能光伏發(fā)電過程不需要冷卻水，可以隨意設(shè)置在沒有水的荒漠戈壁上。光伏發(fā)電還可以與建筑物很方便地結(jié)合起來(lái)，形成光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，無(wú)需單獨(dú)占地，這樣就節(jié)省了寶貴的土地資源。

但是它也有不足之處：一是強(qiáng)度和韌性不夠。因?yàn)榻ㄖ镒鳛檎跈n物，經(jīng)常會(huì)被日曬雨淋，光伏材料是建筑材料的一部分，所以也應(yīng)滿足一定強(qiáng)度的要求。還有，建筑物的使用壽命一般要求長(zhǎng)達(dá)幾十年，甚至上百年，但是如今的光伏材料最長(zhǎng)壽命約20多年，故如何將光伏建筑材料的使用時(shí)限提高也是一個(gè)難題。二是外觀問題。當(dāng)太陽(yáng)電池作為幕墻或者天窗時(shí)，由于電池板的反光會(huì)造成光污染，所以必須考慮太陽(yáng)電池的顏色和反光性。另外，當(dāng)太陽(yáng)電池作為天窗或者窗戶時(shí)，會(huì)檔住一部分陽(yáng)光從而影響室內(nèi)的亮度，因此對(duì)太陽(yáng)電池材料的透光性也有一定的要求。三是建后維護(hù)問題。由于光伏材料位于建筑物的外表面，經(jīng)常暴露在空氣中，時(shí)間長(zhǎng)了必會(huì)堆積灰塵，阻檔陽(yáng)光的照射，從而降低光電轉(zhuǎn)換的效率。故應(yīng)隔一段時(shí)間對(duì)光伏建筑材料進(jìn)行建后維護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)充分利用了太陽(yáng)能這一可再生資源，在如今，能源危機(jī)日趨嚴(yán)峻，光伏發(fā)電已經(jīng)備受關(guān)注，且已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果，在國(guó)內(nèi)外都有了一定的規(guī)模，特別是近幾年電力電子技術(shù)的發(fā)展及其與控制理論的相結(jié)合，給光伏發(fā)電技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。但是，由于光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)在還不太成熟，在技術(shù)方面仍然存在許多問題。但是我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將會(huì)在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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篇4

一些新能源技術(shù)（如生物質(zhì)能、地?zé)崮芎统Ｒ?guī)水電）在接入電力系統(tǒng)方面和常規(guī)電力技術(shù)一樣容易，除了一次能源的形式不同，轉(zhuǎn)換成電能環(huán)節(jié)基本相同，都采用同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，對(duì)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定不會(huì)造成影響。因此，這部分新能源知識(shí)重點(diǎn)講解各種新能源發(fā)電技術(shù)的基本原理，最新的發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和動(dòng)向，及在利用過程中對(duì)改善環(huán)境帶來(lái)的好處，培養(yǎng)學(xué)生新的能源觀念和意識(shí)。同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展的最近進(jìn)展，這些發(fā)電技術(shù)作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí)，如何規(guī)劃電網(wǎng)，接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解，加強(qiáng)與電力系統(tǒng)知識(shí)的聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響，另一些新能源技術(shù)具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn)，如風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù)，在接入電力系統(tǒng)方面需要克服更多的挑戰(zhàn)，其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)顯著影響。這部分內(nèi)容重點(diǎn)講解與電力系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)，涉及到電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。在間歇性能源并網(wǎng)過程中，電力儲(chǔ)能技術(shù)可以補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)，解決風(fēng)能和太陽(yáng)能等間歇式新能源發(fā)電直接并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，調(diào)節(jié)電能質(zhì)量，使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。隨著可再生新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，電力儲(chǔ)能技術(shù)也是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識(shí)，所以儲(chǔ)能技術(shù)也是該課程知識(shí)體系的重要部分。

本文提出的課程知識(shí)體系目前還沒有相關(guān)教材，為此，筆者較為系統(tǒng)地構(gòu)建并編寫適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程講義，使之更符合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)。從兩學(xué)期的試用情況來(lái)看，學(xué)生認(rèn)同感增強(qiáng)，明確該課程是本專業(yè)不可或缺的重要選修課，重視程度顯著提升，在教學(xué)過程中取得了良好的效果。

二、教學(xué)模式改革

選擇合適的教學(xué)方法，能夠提高課堂效率。教學(xué)內(nèi)容的不同，授課的教學(xué)方法也需要相應(yīng)的改進(jìn)，為此筆者對(duì)教學(xué)方法也進(jìn)行了改革，使之與課程知識(shí)體系相適應(yīng)。

1.采用學(xué)術(shù)專題講座的教學(xué)方式“新能源發(fā)電技術(shù)”課程知識(shí)體系要求運(yùn)用新的教學(xué)方法。每種新能源發(fā)電技術(shù)各自成章，自成系統(tǒng)，各部分內(nèi)容均有很多前沿的技術(shù)，僅靠書本知識(shí)已經(jīng)不能適應(yīng)科技的進(jìn)步。因此需要任課教師補(bǔ)充相關(guān)發(fā)展的新動(dòng)向和新技術(shù)，以學(xué)術(shù)講座的形式進(jìn)行講授與課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。講解過程中，以具體的行業(yè)問題為背景，采取啟發(fā)式的講解方式，層層剖析問題，可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，掌握發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)電原理、利用方式、開發(fā)存在的問題和研究現(xiàn)狀及動(dòng)向。如地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，都可以采用講座的方式進(jìn)行講解。同時(shí)在講座過程中，增加學(xué)生提問環(huán)節(jié)，讓學(xué)生可以積極參與，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。為了強(qiáng)化實(shí)踐，在每一個(gè)專題授課結(jié)束后，教師通過布置與該專題相關(guān)的設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生學(xué)以致用。比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱電站，利用波浪能發(fā)電原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的波浪能電站，設(shè)計(jì)新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案，設(shè)計(jì)垃圾發(fā)電站工藝流程等，作為分布式電源接入電網(wǎng)時(shí)，結(jié)合不同能源開發(fā)利用的特點(diǎn)對(duì)該地區(qū)新能源開發(fā)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)做出合理規(guī)劃，并給出理由。通過這些綜合性設(shè)計(jì)作業(yè)，可以增強(qiáng)大家的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力，起到了非常好的效果。

2.基于問題的探究式教學(xué)方式傳統(tǒng)的講授方式，可以系統(tǒng)地講解，課堂容量大。風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)涉及知識(shí)點(diǎn)多，知識(shí)點(diǎn)零散，因此需要教師合理組織教學(xué)內(nèi)容，使其與所學(xué)專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。為此筆者精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，精講多練。但傳統(tǒng)的授課方式，學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)習(xí)積極性不高。為此，筆者采用基于問題的探究式教學(xué)方式，在教學(xué)的過程中，教師起引導(dǎo)作用，對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析，提出基于問題的討論題目；并分析學(xué)生需要掌握的知識(shí)要點(diǎn)，為學(xué)生提供必要的參考文獻(xiàn)，讓學(xué)生課后自己查閱資料，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題。而學(xué)生在課后根據(jù)自己的興趣自愿選題，并分小組進(jìn)行研討，研討后，該小組總結(jié)討論結(jié)果。在課堂討論中，每個(gè)小組推薦一名學(xué)生做交流發(fā)言，將自己的研究?jī)?nèi)容做簡(jiǎn)要匯報(bào)。學(xué)生互相提問展開討論，老師進(jìn)行有針對(duì)性的點(diǎn)評(píng)，肯定了學(xué)生們?nèi)〉玫某煽?jī)，對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行了補(bǔ)充和糾正。為了達(dá)到分組討論學(xué)習(xí)預(yù)期效果，要求每個(gè)小組在上交的文獻(xiàn)報(bào)告中，明確每個(gè)學(xué)生所做的工作和參加小組討論的發(fā)言內(nèi)容，督促每個(gè)學(xué)生都參與討論學(xué)習(xí)。通過這種教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，也很好地完成了教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高，達(dá)到“授人以漁”的目的。

3.改進(jìn)多媒體教學(xué)方式由于該課程設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)具有跨學(xué)科的特點(diǎn)，有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)生難以掌握，有些原理較為抽象。如風(fēng)機(jī)的偏航過程、變槳過程、風(fēng)機(jī)的失速原理、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電過程等都比較抽象，在沒有實(shí)物演示的前提下，學(xué)生經(jīng)常不容易理解。因此在講這些課程內(nèi)容時(shí)，采用多媒體動(dòng)畫演示的方法，幫助學(xué)生理解基本概念和知識(shí)，讓學(xué)生更快更易地理解和掌握這些內(nèi)容。

三、考試方法的改革

雖然在教學(xué)內(nèi)容和方法上進(jìn)行了改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但仍有不少學(xué)生選課和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不端正。他們不是為了完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高自己的綜合素質(zhì)，只是為了湊滿學(xué)分，對(duì)選修課缺乏足夠的重視。傳統(tǒng)的閉卷考核方式不能全面地反映真實(shí)的教學(xué)情況。撰寫課程論文，成績(jī)只與論文寫得好不好有關(guān)，有的同學(xué)東拼西湊，也能獲得一個(gè)理想的成績(jī)。這些方式都難以督促學(xué)生平常的學(xué)習(xí)，因此仍需完善課程的考核方式。根據(jù)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的特點(diǎn)，筆者對(duì)該課程的考試方式做了合理的改革，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，公正地反映了學(xué)生的成績(jī)。主要采取了以下一些措施：

1.注重對(duì)學(xué)生平時(shí)的考查增加課堂隨機(jī)考查的次數(shù)。通過提問、課堂測(cè)驗(yàn)等方式，讓學(xué)生在上課時(shí)能集中精力聽講，防止學(xué)生上課“開小差”。回答問題和課堂測(cè)驗(yàn)計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

2.增加撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和大作業(yè)基于問題的探究式教學(xué)方式中，撰寫文獻(xiàn)報(bào)告和小組討論環(huán)節(jié)能夠有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫論文、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獨(dú)立思考的能力，因此能夠較為科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)的努力程度。因此，課堂討論和小組討論中，根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)中的貢獻(xiàn)不同給學(xué)生不同成績(jī)，這樣能起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的作用。作業(yè)是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充和延伸，是教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。大作業(yè)一般具有綜合性的特點(diǎn)，能夠有效鍛煉學(xué)生的綜合能力，鞏固平時(shí)所學(xué)的知識(shí)，是反饋教學(xué)效果的有效手段。因此增加大作業(yè)和撰寫文獻(xiàn)報(bào)告在平時(shí)成績(jī)中的比重也是考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的有效手段。

3.增加平時(shí)成績(jī)的權(quán)重平時(shí)考核成績(jī)權(quán)重由原來(lái)的30%提高到目前的50%，有效地避免了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)也能取得不錯(cuò)成績(jī)的弊端，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。通過上述措施的實(shí)施，經(jīng)調(diào)查表明多數(shù)學(xué)生都認(rèn)可這種成績(jī)考核方法較合理、公正，能夠真實(shí)反映學(xué)生的成績(jī)，受到了多數(shù)學(xué)生的歡迎。

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中圖分類號(hào)：TU852文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2010) 14-0000-01

Power Electronics and New Energy Power Generation Technology

Yang Lin

(Institute of Electrical Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou730030,China)

Abstract:This paper discusses several new forms of energy generation and integrated power supply system transformation,control,intelligence management and safety issues,and hope in the future development of new energy power,we can overcome difficulties and achieve electronic power of new development.

Keywords:Power electronics;Energy management system;Power quality control

我們已進(jìn)入21世紀(jì)，這是一個(gè)全新的時(shí)代，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了很多的便利，但隨之而來(lái)的卻是能源的耗竭，原本豐富的能源如今已變得匱乏，并危及到人們未來(lái)的生產(chǎn)生活。與此同時(shí)，毫無(wú)顧忌的能源利用還造成了大氣的嚴(yán)重污染，從而又引發(fā)能源危及，這樣的惡性循環(huán)會(huì)直接危及到人類的發(fā)展，甚至威脅人類的健康和繁衍。因此，開拓新能源，減少能量源浪費(fèi)成為當(dāng)今世界最為關(guān)注的話題。

一、新能源的發(fā)電方式

（一）太陽(yáng)能發(fā)電

太陽(yáng)能發(fā)電開始于上世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)，第一塊實(shí)用的硅太陽(yáng)電池研制成功，如今，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，其技術(shù)也在日益成熟。目前，占主流的太陽(yáng)電池仍然是硅太陽(yáng)電池，主要分為單晶硅太陽(yáng)電池、多晶硅太陽(yáng)電池和非晶硅太陽(yáng)電池。典型的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，太陽(yáng)電池陣列進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，把太陽(yáng)能變?yōu)殡娔?，再由功率變換器將太陽(yáng)電池輸入到直流電中，最后轉(zhuǎn)換成用戶所要使用的電源模式。根據(jù)用戶的需求，功率變換器可以選擇直流斬波器進(jìn)行DC/DC變換，或采用逆變器進(jìn)行DC/AC變換。而功率變換裝置還應(yīng)包括蓄電池系統(tǒng)，主要是為了平衡電流。如果太陽(yáng)光充足，可以利用太陽(yáng)能，并利用蓄電池充電；如果在夜晚或者陽(yáng)光不充足時(shí)，就可以使用蓄電池供電。

（二）風(fēng)力發(fā)電

如今，風(fēng)力的主要運(yùn)用方式就是風(fēng)力發(fā)電，它的發(fā)展速度最快，也最受全世界關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電主要有3種運(yùn)轉(zhuǎn)方式：

1.獨(dú)立運(yùn)行方式，利用一臺(tái)小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)向需要的用戶提供電能，它還可以通過蓄電池充電，預(yù)防無(wú)風(fēng)時(shí)影響發(fā)電效果；

2.風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式相結(jié)合的聯(lián)合供電方式，主要向交通不便或偏遠(yuǎn)山區(qū)供電，以及地廣人稀的草原牧場(chǎng)提供電力；

3.并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式，將風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)安裝在條件較好的地區(qū)，常常是一處風(fēng)場(chǎng)安裝幾十臺(tái)甚至幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這也是風(fēng)力發(fā)電的主要發(fā)展方向。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在不同風(fēng)速的條件下運(yùn)行，其發(fā)電機(jī)輸出的電壓的幅值和頻率是變化的，所以，通常要配置電力電子功率變換器，通過這種裝置控制電流，保證輸出的電壓是平衡穩(wěn)定的。

（三）燃料電池發(fā)電系統(tǒng)

燃料電池（Fuel Cell）是將反應(yīng)物如氫氣等的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置。它通過燃料（通常是氫氣）和氧氣結(jié)合所發(fā)生的光電反應(yīng)來(lái)發(fā)電。燃料電池發(fā)展了這么久，根據(jù)電介質(zhì)的不同，主要分為5種燃料電池：堿性燃料電池（Alkaline Fuel Cell，AFC）；質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton ExchangeMembrane Fuel Cell，PEMFC）；磷酸燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）；熔鹽燃料電池（Molten Car-bonate Fuel Cell，MCFC）；固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）。

實(shí)際上，燃料電池也有其優(yōu)點(diǎn)，例如：發(fā)電效率高：發(fā)熱少；噪音低，污染??；功率密度高。目前，燃料電池發(fā)電主要集中在以下幾個(gè)方面：燃料電池特性研究；燃料電池發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和高效功率變換的研究；能量管理技術(shù)；孤島檢測(cè)和保護(hù)技術(shù)，并網(wǎng)電流控制；并網(wǎng)運(yùn)行與獨(dú)立運(yùn)行之間的無(wú)縫切換控制技術(shù)。

燃料電池所輸出的電壓會(huì)隨著電壓的變化，發(fā)生較大范圍的變化。燃料電池的輸出電壓在負(fù)載發(fā)生突變時(shí)還要經(jīng)過一段時(shí)間才能停止反應(yīng)，對(duì)于質(zhì)子交換模燃料電池響應(yīng)延遲達(dá)2秒。因此，燃料電池一般與負(fù)荷動(dòng)態(tài)的具體要求無(wú)法很好的匹配。

二、電力儲(chǔ)能技術(shù)

可再生能源發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電能主要還存在無(wú)法預(yù)測(cè)的周期性變化，例如風(fēng)能、光伏發(fā)電等，如果將其電能直接輸入普通電網(wǎng)，將會(huì)對(duì)電流帶來(lái)不良影響，而電力儲(chǔ)備裝置就可以平衡能源發(fā)電輸入與電網(wǎng)之間的矛盾。電力儲(chǔ)能技術(shù)有蓄水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、電池儲(chǔ)能等它們都各具特點(diǎn)，各有優(yōu)勢(shì)，但它們的正常運(yùn)行主要是依靠電子電力技術(shù)。

蓄水儲(chǔ)能與壓縮空氣儲(chǔ)能主要是對(duì)電力高峰期進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是對(duì)地理?xiàng)l件的要求較高。電池儲(chǔ)能的精密性高，需要在技術(shù)成熟的條件下進(jìn)行，理論上可以用于電力調(diào)峰，單電池使用壽命有效，這成為蓄電技術(shù)的難點(diǎn)。飛輪儲(chǔ)能的儲(chǔ)能量有限，運(yùn)行復(fù)雜，一般用于電能質(zhì)量調(diào)節(jié)。

三、電能質(zhì)量控制

（一）電源諧波檢測(cè)和分析技術(shù)

諧波的測(cè)量和分析都是以思想諧波治理為前提條件的，精準(zhǔn)的諧波測(cè)量和分析可以為諧波的治理提供準(zhǔn)確的依據(jù)。自提出快速傅里葉變換算法（FFT）以來(lái)，基于傅里葉變換的諧波測(cè)量得到了普遍應(yīng)用。然而基于傅里葉變換的諧波測(cè)量要求整周期同步采樣，不然就會(huì)嚴(yán)重影響其效果。因此，怎樣減少因同步偏差而引起的測(cè)量誤差成為電子電力技術(shù)人員迫切要解決的難題。

（二）電能質(zhì)量控制和管理

首先，電能質(zhì)量的控制和管理主要包含功率因數(shù)校正和濾波器設(shè)計(jì)，由于傳統(tǒng)的無(wú)源濾波器體積和重點(diǎn)都很大，還需要對(duì)不同的頻率進(jìn)行設(shè)計(jì)，而功率因數(shù)較技術(shù)正是提高功率因數(shù)和降低諧波污染的重要途徑。如今，電能質(zhì)量控制和管理的研究重點(diǎn)在與PFC控制技術(shù)上，比如：?jiǎn)伍_關(guān)、多開關(guān)以及軟開關(guān)三相PFC電路的研制，軟開關(guān)技術(shù)與PFC技術(shù)的融合已經(jīng)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，雖然目前的PFC產(chǎn)品受到功率的限制，但應(yīng)用于分布式新能源發(fā)電系統(tǒng)卻是重要機(jī)遇。

四、總結(jié)

綜上所述，隨著科技的發(fā)展，新能源的開拓和使用技術(shù)越來(lái)越成熟，但是，要真正做好新能源發(fā)電技術(shù)，還需要從解決先存的各種問題，因此，電子電力技術(shù)人員應(yīng)在在電氣、電子、控制和信息等工程技術(shù)領(lǐng)域加強(qiáng)合作研究，通過系統(tǒng)集成和技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)的突破，我相信，我們一定可以克服各種困難，迎來(lái)新能源造福人類的燦爛明天。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

一、當(dāng)?shù)卣畬?duì)太陽(yáng)能政策的獎(jiǎng)勵(lì)措施

目前，吉林省《吉林省關(guān)于加快光伏產(chǎn)品應(yīng)用促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的建議(128號(hào))》光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)電量，實(shí)行按照電量補(bǔ)貼的政策，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)家規(guī)定的補(bǔ)貼基礎(chǔ)上，吉林省再補(bǔ)貼0.15元/千瓦時(shí)。目前國(guó)家對(duì)吉林省太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最新補(bǔ)貼政策為：太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目享有國(guó)家補(bǔ)貼0.14元/千瓦時(shí)和省級(jí)補(bǔ)貼0.15元/千瓦時(shí)，共計(jì)0.29元/千瓦時(shí)。

二、使用者的效益評(píng)估

試點(diǎn)工程屋頂安裝共計(jì)總裝機(jī)容量為15KW，根據(jù)主要分為三種形狀的多晶硅太陽(yáng)能電池板，分別為規(guī)格為2380mm*990mm*40mm的方形多晶硅太陽(yáng)能電池板，規(guī)格為斜邊3366mm*直角邊2320mm*直角邊2380mm*厚度40mm的直角三角形多晶硅太陽(yáng)能電池板和規(guī)格為1770mm*3345mm*40mm的平行四邊形多晶硅太陽(yáng)能電池板陣列，從使用者的角度出發(fā)，他們最關(guān)心的是太陽(yáng)能電池板的實(shí)際發(fā)電量，按照筆者調(diào)研數(shù)據(jù)計(jì)算，調(diào)研項(xiàng)目中的屋頂每塊規(guī)格為1640mm*990mm*40mm多晶硅太陽(yáng)能電池板的日平均發(fā)電量為1千瓦時(shí)，每塊多晶硅太陽(yáng)能電池為250W，那么總裝機(jī)容量為15KW的發(fā)電量為60千瓦時(shí)，按照國(guó)家和吉林省太陽(yáng)能光伏發(fā)電補(bǔ)貼共計(jì)0.29元/千瓦時(shí)計(jì)算，平均每天可以獲得17.4元補(bǔ)助，每年可以獲得6351元補(bǔ)助，如果余電上網(wǎng)賣掉，價(jià)格為0.88元/千瓦時(shí)，根據(jù)太陽(yáng)能光伏電池板的價(jià)格按功率（W）計(jì)算單價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)價(jià)格4元/瓦，屋面15KW的多晶硅太陽(yáng)能電池板的價(jià)格共計(jì)為6萬(wàn)元，每年發(fā)電量共計(jì)21900千瓦時(shí)，按長(zhǎng)春民用建筑電費(fèi)0.56元/千瓦時(shí)計(jì)算，每年節(jié)省1.2264萬(wàn)元，加上國(guó)家和吉林省補(bǔ)助的費(fèi)用，每年共計(jì)節(jié)省1.8615萬(wàn)元，預(yù)計(jì)不到4年就能收回屋面多晶硅太陽(yáng)能電池板的成本，其后22年壽命內(nèi)預(yù)計(jì)可以獲得利益40.953萬(wàn)元。如今，生產(chǎn)技術(shù)的日新月異，不僅提高了晶硅電池的品質(zhì)，同時(shí)也大大降低了晶硅電池的成本，投資回收預(yù)期較為理想，國(guó)家與吉林省扶持太陽(yáng)能光伏建筑的好消息頻出，新能源與建筑大戶的結(jié)合前景廣闊。

三、環(huán)保效益評(píng)估

對(duì)于居住建筑而言，提高可再生能源的利用率，發(fā)展和普及太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑適配的方法是改善生態(tài)和保護(hù)環(huán)境的有效途徑。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)充分利用了節(jié)能環(huán)保的太陽(yáng)能資源，對(duì)環(huán)境無(wú)任何負(fù)面影響，同時(shí)減少了煤、石油、天然氣等常規(guī)能源的使用，效益明顯。太陽(yáng)能是取之不竭的能源，每天在地球上的照射量相當(dāng)于全世界所需能源的三千多倍，然而無(wú)法再生，用完就沒有的化石燃料，卻是我們主要的能量來(lái)源，而且，因?yàn)榛剂纤a(chǎn)生的環(huán)境問題，例如空氣中的酸雨、污染、溫室效應(yīng)氣候變化等，這些都是確定的事實(shí)，不過，這些問題似乎都還不算嚴(yán)重，所以，世界每年的化石燃料使用量仍然不斷上升，再過不久，這些化石燃料的蘊(yùn)藏即將殆盡，世界各國(guó)的能源戰(zhàn)爭(zhēng)，也早已上演。因此，促進(jìn)使用和研發(fā)太陽(yáng)能的政策，不僅是著眼于環(huán)境保護(hù)，更是一種促進(jìn)世界和平的貢獻(xiàn)。環(huán)保效益主要對(duì)環(huán)境的優(yōu)化有利，從節(jié)能減排的角度分析，太陽(yáng)能光伏發(fā)電是真正的零排放和零污染，有良好的環(huán)境效益。從能夠改變局部生態(tài)的角度分析，吉林省總體干旱少雨，安裝太陽(yáng)能電池板后，對(duì)減少水分蒸發(fā)起積極作用，對(duì)民生有利，對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展亦有利。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)總結(jié)，每節(jié)約1度(千瓦時(shí))電，就相應(yīng)地節(jié)約了0.36千克的標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳(C02 )、0.03千克二氧化硫(S02 )、0.015千克氮氧化物(NOX)。[1]綜上所述，試點(diǎn)工程25年總發(fā)電量為547500千瓦時(shí)，全部為自發(fā)自用，該發(fā)電量與相同發(fā)電量的火電廠相比，25年共計(jì)可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤197.12噸，同時(shí)每年可以減排二氧化碳545.84噸、氮氧化物8.2噸、二氧化硫16.4噸、粉塵0.52噸、碳粉塵148.92噸。綜上所述，該試點(diǎn)工程的實(shí)施成功的為吉林長(zhǎng)春的節(jié)能減排做了貢獻(xiàn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

四、試點(diǎn)工程預(yù)期成果

試點(diǎn)工程的預(yù)期成果為在保證屋面多晶硅太陽(yáng)能電池板與建筑結(jié)合最美觀，最經(jīng)濟(jì)的情況下，將多晶硅太陽(yáng)能電池板最恰當(dāng)?shù)囊?guī)格與屋面進(jìn)行適配性有機(jī)結(jié)合，抗長(zhǎng)春當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓、雪壓，保證一年四季正常運(yùn)營(yíng)，同時(shí)保證了屋面自身的保溫、防水功能，保證了整個(gè)小區(qū)的美觀，試點(diǎn)工程預(yù)期的太陽(yáng)能光伏發(fā)電能耗回收期為3年，3年可以保證多晶硅太陽(yáng)能電池板成本的收回，剩下的22年能繼續(xù)創(chuàng)造余下的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在發(fā)電的同時(shí)，能為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。

五、結(jié)論

根據(jù)屋面與異形的多晶硅太陽(yáng)能電池板的結(jié)合總裝機(jī)容量15KW，屋面多晶硅太陽(yáng)能光伏電池板總價(jià)共計(jì)6萬(wàn)元的現(xiàn)狀，以及試點(diǎn)工程選用的戶用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)合國(guó)家與吉林省對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目的新的按照電量的補(bǔ)貼政策和相關(guān)環(huán)保效益評(píng)估數(shù)據(jù)，總結(jié)出使用者在投資屋頂太陽(yáng)能發(fā)電后3年后開始能耗回收，多晶硅光伏電池板的壽命為25年，22年的可回收年壽命內(nèi)預(yù)計(jì)可以獲得經(jīng)濟(jì)利益40.953萬(wàn)元， 25年總發(fā)電量為547500千瓦時(shí)，該發(fā)電量與相同發(fā)電量的火電廠相比，25年共計(jì)可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤197.12噸，同時(shí)每年可以減排二氧化碳545.84噸、氮氧化物8.2噸、二氧化硫16.4噸、粉塵0.52噸、碳粉塵148.92噸。綜上所述，該試點(diǎn)工程的實(shí)施成功的為吉林長(zhǎng)春的節(jié)能減排做了貢獻(xiàn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。本文重點(diǎn)針對(duì)試點(diǎn)工程長(zhǎng)春與海外創(chuàng)業(yè)園住宅屋頂集中式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中光電利用形式，從住宅建筑構(gòu)造的角度出發(fā)，解決了長(zhǎng)春海外學(xué)人創(chuàng)業(yè)園住宅屋面與多晶硅太陽(yáng)能電池板的適配性問題，綜合長(zhǎng)春嚴(yán)寒C區(qū)的地理?xiàng)l件、氣候特征和太陽(yáng)能資源，綜合住宅的建筑布局、朝向、間距、群體組合方式和空間環(huán)境，綜合住宅外觀、住宅功能、周邊環(huán)境、電網(wǎng)條件和系統(tǒng)綜合運(yùn)行方式，綜合建筑設(shè)計(jì)，光伏電池組件安裝位置與方式、組建選擇和安裝規(guī)模等研究設(shè)計(jì)出長(zhǎng)春海外學(xué)人創(chuàng)業(yè)園住宅屋面與多晶硅太陽(yáng)能電池板的屋面、檐口適配性的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)詳圖，以及適配的各個(gè)構(gòu)件規(guī)格，屋面工程做法。盡管太陽(yáng)能光伏的應(yīng)用成本與常規(guī)能源相比仍然偏高，但隨著太陽(yáng)能光伏電池板的普及，隨著未來(lái)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光伏轉(zhuǎn)換率將有所提高，相關(guān)配套設(shè)施成本的降低，[2]太陽(yáng)能儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)用電需要的增加，特別是綠色、生態(tài)的無(wú)污染的太陽(yáng)能的觀念的深入人心，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的結(jié)構(gòu)必將會(huì)逐步改變?nèi)澜缛藗兊挠媚芙Y(jié)構(gòu)。由于我國(guó)人多地少，每年大量的新建建筑量大而面積廣的社會(huì)主義基本國(guó)情短期內(nèi)不會(huì)有較大的變化，可以預(yù)計(jì)不久的將來(lái)只有太陽(yáng)能光伏發(fā)電與建筑結(jié)合才能使太陽(yáng)能光伏發(fā)電真正的融入人們生活的每個(gè)角落。

六、前景展望

8分鐘又20秒，光子從太陽(yáng)表面到達(dá)我們的星球。在這段超過一億五千萬(wàn)公里的旅程之后，我們的皮膚以每平方厘米10兆個(gè)光子的密度，接收太陽(yáng)的熱能。太陽(yáng)能不僅無(wú)所不在，也是我們所在世界最初和最后的能源。太陽(yáng)能經(jīng)濟(jì)體系不僅建立在太陽(yáng)能使用的技術(shù)上，同時(shí)也為房地產(chǎn)與建筑世界開創(chuàng)了新的商機(jī)。本論文僅僅只對(duì)海外學(xué)人創(chuàng)業(yè)園住宅與多晶硅太陽(yáng)能電池板在屋面適配的節(jié)點(diǎn)詳圖進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)，研究過程中存在著諸多不足之處，還有許多實(shí)際的問題要結(jié)合國(guó)家政策綜合進(jìn)一步研究，展望未來(lái)，太陽(yáng)能光伏建筑一體化的設(shè)計(jì)將會(huì)成為光伏建筑未來(lái)主要的發(fā)展方向，當(dāng)下我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)的期，每年的總建設(shè)面積高達(dá)20億m2，而且此階段預(yù)計(jì)還要繼續(xù)持續(xù)30年以上，換句話說，未來(lái)我國(guó)30年的總建筑量將超過歷史的總的既有建筑數(shù)量，這些建筑的能源使用效率將會(huì)決定未來(lái)我國(guó)能耗水平和CO2氣體的排放量。城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域是建筑的主要領(lǐng)域，也是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域，因此，要把握住這種“空前絕后”的建設(shè)機(jī)遇，大力提寒地區(qū)太陽(yáng)能與建筑的適配性，開發(fā)節(jié)能建筑的市場(chǎng)潛力。太陽(yáng)能光伏建筑一體化方興未艾，任重道遠(yuǎn)。吉林省太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，我們等需要站在能源戰(zhàn)略的高度，加速發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，明確太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)與建筑結(jié)合的積極意義。太陽(yáng)能建筑一體化還有利于電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，全省光伏發(fā)電在二次能源中還處于空白階段，如果能夠做到太陽(yáng)能光伏與建筑大量地結(jié)合，并網(wǎng)發(fā)電，與在二次能源中占18.8%的風(fēng)力發(fā)電互補(bǔ)，做到“風(fēng)光互補(bǔ)”，還能進(jìn)一步促進(jìn)全省二次能源的優(yōu)化。解放民眾思想，提高對(duì)太陽(yáng)能光伏建筑一體化產(chǎn)業(yè)的普遍認(rèn)識(shí)，這不但對(duì)調(diào)整太陽(yáng)能建筑一體化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有益，對(duì)整個(gè)吉林乃至全國(guó)的能源結(jié)構(gòu)有益，而且還對(duì)改善環(huán)境，對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)，對(duì)加速實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等政策將起到積極促進(jìn)作用，意義深遠(yuǎn)。光伏發(fā)電是比較有前景的新能源發(fā)電技術(shù)，自身很難起到主導(dǎo)作用，但與能源大戶結(jié)合起來(lái)，能造福子孫后代，緩解能源壓力，前景意義深遠(yuǎn)。最后，希望本論文對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)別墅住宅屋面與多晶硅太陽(yáng)能光伏電池板適配性的相關(guān)研究與設(shè)計(jì)詳圖能夠提高大家對(duì)光伏建筑設(shè)計(jì)的關(guān)注度，激發(fā)多面性的思考，提供一些思路，達(dá)到拋磚引玉、投石問路的效果。

作者:趙暉 郭格靜 謝偉雙 單位:長(zhǎng)春工程學(xué)院建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院

篇7

（一）太陽(yáng)能。

太陽(yáng)能是一種人類取之不盡用之不竭的可再生能源，它具有清潔性、安全性、廣泛性、持久性、充足性、免維護(hù)性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，具有重要的戰(zhàn)略地位。水能、風(fēng)能、潮汐能可用的總量都太小，滿足不了人類的需求。核聚變能雖然產(chǎn)生的能量巨大，但有不可控性及安全問題。地?zé)崮軓睦碚撋峡匆簿哂袧摿?，但是存在技術(shù)和安全性的問題。所以，太陽(yáng)能是人類所知，目前已經(jīng)可以利用的，清潔安全的，能夠解決人類未來(lái)所需的唯一能源選擇。人類直接利用太陽(yáng)能還處于初級(jí)階段。太陽(yáng)能發(fā)電是一種使可再生能源被利用的新興方式。通常說的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱“光電”.

（二）光伏發(fā)電。

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)所需要的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，所以，光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。從理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以在任何需要電源的場(chǎng)合發(fā)揮作用。光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜，太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。它是近年來(lái)發(fā)展最快，最具經(jīng)濟(jì)潛力的能源開發(fā)領(lǐng)域。

（三）光伏產(chǎn)業(yè)鏈。

光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要包括硅料、硅片、電池片、電池組件、應(yīng)用系統(tǒng)5個(gè)環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié)；中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié)；下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游呈明顯的金字塔分布，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的增加市場(chǎng)容量和企業(yè)數(shù)量不斷增加，由于硅料特別是高純度的硅料在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈中利潤(rùn)最高，因此處在上游的企業(yè)所獲得的利潤(rùn)很明顯的高于下游企業(yè)。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)已形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，如今正處在快速發(fā)展的階段，2009年我國(guó)內(nèi)地多晶硅產(chǎn)量超過了兩萬(wàn)噸，太陽(yáng)能電池產(chǎn)量超過了4000兆瓦，已經(jīng)連續(xù)3年成為全球太陽(yáng)能電池的第一大國(guó)。

2010年5月，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，此聯(lián)盟以規(guī)范發(fā)展、推動(dòng)應(yīng)用、引導(dǎo)行業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新為核心，研究鼓勵(lì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)政策，加大對(duì)企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的支持力度，其中主要包括22家國(guó)內(nèi)光伏骨干企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)及研究機(jī)構(gòu)。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟始終致力于整合產(chǎn)業(yè)資源、推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，加大行業(yè)凝聚力，增強(qiáng)國(guó)際影響力與競(jìng)爭(zhēng)力。

二、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

世界光伏產(chǎn)業(yè)在過去10年內(nèi)每年以30-40%的速度增長(zhǎng)，論文格式根據(jù)Solarbuzz最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年全球光伏系統(tǒng)裝置新增容量為2826MW,同比增長(zhǎng)62%.光伏產(chǎn)業(yè)一直是政府宏觀調(diào)控在進(jìn)行政策支持，通過產(chǎn)業(yè)自身不斷技術(shù)創(chuàng)新，企業(yè)不斷規(guī)?；杆侔l(fā)展。但是全球光伏發(fā)電的補(bǔ)貼卻處在下降階段，這就驅(qū)使光伏產(chǎn)業(yè)不斷尋找科技創(chuàng)新、降低成本的途徑。到2012年時(shí)全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。

（一）經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。[論/文/網(wǎng) LunWenData/Com]

經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)是資源的大量消耗，特別是化石能源日益減少，同時(shí)環(huán)境受到破壞，日益嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，因此各國(guó)均大力發(fā)展太陽(yáng)能利用技術(shù)，其中發(fā)達(dá)國(guó)家因其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源消耗大而起步較早，日本、歐美等國(guó)家在技術(shù)和應(yīng)用上都處于領(lǐng)先地位。但是太陽(yáng)能發(fā)電成本與傳統(tǒng)能源相比較高，因此需要政府給予政策扶持。20世紀(jì)90年代末，“陽(yáng)光計(jì)劃”在歐美、日本等國(guó)家內(nèi)開始實(shí)行，政府在許多方面采取政策支持，例如太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)格、國(guó)家稅收、發(fā)展基金等方面給予較大優(yōu)惠。同時(shí)，歐洲一些高水平的研究機(jī)構(gòu)在政府的資助下也加大了對(duì)太陽(yáng)能能源利用的研究。

（二）中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之迅速受到了世界的矚目，但同時(shí)我們也深刻地意識(shí)到，在能源構(gòu)成中，煤占有著主導(dǎo)的地位，煤的直接燃燒會(huì)產(chǎn)生大量污染物，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響，從環(huán)境和能源雙重考慮，政府正積極開發(fā)利用可再生資源。在我國(guó)廣闊的土地上，太陽(yáng)能資源開發(fā)和利用的潛力非常廣闊。年平均日照超過2000小時(shí)，大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時(shí)以上，西藏日輻射量最高達(dá)每平米7千瓦時(shí)，與同緯度的其他國(guó)家相比，有著巨大的優(yōu)勢(shì)和開發(fā)潛能。

中國(guó)光伏技術(shù)在20世紀(jì)70年代興起，起初用于空間，70年代后光伏應(yīng)用擴(kuò)大到地面，中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，每年以400%的速度快速發(fā)展，短短5年一躍成為世界第一強(qiáng)，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)取得的進(jìn)步世界矚目。根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，我國(guó)將力爭(zhēng)使太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW（百萬(wàn)千瓦），到2050年將達(dá)到600GW（百萬(wàn)千瓦）。預(yù)計(jì)，到2050年，中國(guó)可再生能源的電力裝機(jī)將占全國(guó)電力裝機(jī)的25%,其中光伏發(fā)電裝機(jī)將占到5%.預(yù)計(jì)2030年之前，中國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量的復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)25%以上。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)一方面擁有相對(duì)的電池技術(shù)、半自動(dòng)化的設(shè)備和人力的最佳生產(chǎn)模式和成本優(yōu)勢(shì)，但是另一方面光伏產(chǎn)業(yè)鏈還不健全，關(guān)鍵技術(shù)上有所欠缺，與國(guó)外相比，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程卻相對(duì)緩慢。過去幾年中國(guó)政府和業(yè)界人士一直共同努力改善“原料、市場(chǎng)、技術(shù)和設(shè)備”四個(gè)都在外的情況，但是從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)主要集中到2010年9月人民幣兌美元的名義利率已超過20%.直接導(dǎo)致的后果就是影響廣東省服裝貿(mào)易的進(jìn)出口量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人民幣升值1%,服裝行業(yè)的出口產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)將下降10.3%,人民幣升值到5%到10%的這個(gè)階段，服裝行業(yè)的利潤(rùn)率將下降到10%到60%.人民幣的升值還將影響到外資對(duì)廣東省服裝行業(yè)的投資積極性。

2.周邊地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)激烈。

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的加快運(yùn)轉(zhuǎn)，江蘇、浙江、福建等省份服裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤為迅速，以自創(chuàng)品牌、推行特許加盟等模式來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)。加上中西部地區(qū)開始重視服裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與建設(shè)，產(chǎn)業(yè)環(huán)境和政策環(huán)境都在逐步優(yōu)化，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。這些地區(qū)的服裝出口規(guī)模不斷擴(kuò)大，這對(duì)廣東的服裝業(yè)造成了一定的影響。

3.國(guó)際服裝貿(mào)易保護(hù)主義下導(dǎo)致的貿(mào)易壁壘。

自從2005年服裝配額取消以來(lái)，我國(guó)對(duì)歐美地區(qū)的服裝出口大幅度增長(zhǎng)，為了保護(hù)本地區(qū)的利益，美國(guó)、歐盟啟動(dòng)了“特保”條款，對(duì)多種服裝實(shí)施進(jìn)口數(shù)量限制。

三、廣東省服裝出口的發(fā)展戰(zhàn)略措施

（一）提高品牌意識(shí)。

高產(chǎn)出、低附加值已經(jīng)不適合廣東服裝發(fā)展的道路，廣東省只有轉(zhuǎn)變服裝出口的模式。面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)一體化的今天，廣東省服裝企業(yè)應(yīng)逐步認(rèn)識(shí)到其經(jīng)營(yíng)規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)力已亟待改善。自己的企業(yè)要盡快變革，形成品牌效應(yīng)，抓住時(shí)機(jī)融入世界經(jīng)濟(jì)舞臺(tái)。

（二）組建大型服裝集團(tuán)。

采取強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、工貿(mào)聯(lián)合、內(nèi)外貿(mào)聯(lián)合、跨地區(qū)聯(lián)合組建大型服裝出口集團(tuán)，國(guó)家應(yīng)給予必要的支持政策，加大國(guó)家資本退出的速度，以此強(qiáng)化企業(yè)的市場(chǎng)化職能。在更短的時(shí)間內(nèi)率先允許服裝業(yè)內(nèi)外貿(mào)的合并，允許企業(yè)重組和國(guó)有資本退出，原有的外貿(mào)專營(yíng)權(quán)同步轉(zhuǎn)移。

（三）優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

建立有效的營(yíng)銷激勵(lì)機(jī)制集中現(xiàn)有優(yōu)良資產(chǎn)、優(yōu)勢(shì)資本和優(yōu)良技術(shù)裝備，開發(fā)市場(chǎng)適銷的特色化產(chǎn)品，增加高附加值產(chǎn)品，提高產(chǎn)品毛利率。對(duì)于積壓產(chǎn)品、虧損嚴(yán)重的產(chǎn)品要堅(jiān)決停產(chǎn)，將產(chǎn)品產(chǎn)銷率提高到國(guó)家要求的水平。加強(qiáng)營(yíng)銷管理，要把“質(zhì)量、效率、低耗、效益”有機(jī)結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)化全員的市場(chǎng)意識(shí)，增強(qiáng)營(yíng)銷人員的責(zé)任感和積極性。

（四）加強(qiáng)地區(qū)交流。

篇8

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2016）009-000-02

引言

作為能源戰(zhàn)略調(diào)整、轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式的重要內(nèi)容，近年來(lái)，以風(fēng)電、太陽(yáng)能為代表的可再生能源發(fā)電技術(shù)在中國(guó)得到了快速發(fā)展。目前主流的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)主要有光熱發(fā)電與光伏發(fā)電兩種形式，其中太陽(yáng)能光熱發(fā)電是通過光學(xué)聚焦原理，將太陽(yáng)光通過拋物形鏡面聚集起來(lái)產(chǎn)生高溫，加熱傳熱介質(zhì)，最后通過工作介質(zhì)驅(qū)動(dòng)熱動(dòng)力裝置并帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電。相對(duì)于光伏發(fā)電，光熱發(fā)電能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)大容量供電，是太陽(yáng)能大規(guī)模利用的有效途徑之一，當(dāng)前投資成本過高是限制光熱電站發(fā)展的主要障礙。風(fēng)能利用的主流形式是采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（如雙饋風(fēng)機(jī)、直驅(qū)永磁風(fēng)機(jī)等）將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為50Hz的工頻交流電，并接入電網(wǎng)。與常規(guī)能源電站相比，風(fēng)功率的可預(yù)測(cè)性和可控性均較差，其大量接入會(huì)顯著影響電能質(zhì)量和電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。將光伏、光熱與風(fēng)能聯(lián)合構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)，可顯著改善總體的有功輸出特性，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。本文依托風(fēng)光熱儲(chǔ)智能互補(bǔ)綜合示范項(xiàng)目工程，介紹了太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能光熱發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電三種型式聯(lián)合發(fā)電的電氣二次部分功能、電氣二次設(shè)計(jì)的方案。

一、項(xiàng)目總體介紹

深圳中科藍(lán)天包頭達(dá)茂旗600MW風(fēng)光熱儲(chǔ)智能互補(bǔ)綜合示范項(xiàng)目立足于新能源，借助達(dá)茂旗地區(qū)豐富的太陽(yáng)能資源與風(fēng)能資源，通過風(fēng)光熱儲(chǔ)智能互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷平穩(wěn)輸出。項(xiàng)目總規(guī)模600MW，建設(shè)發(fā)電形式為太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能光熱發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電三種，其中光熱工程采用塔式集熱方式。

二、項(xiàng)目太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能發(fā)電部分

1.逆變器選型

光伏并網(wǎng)逆變器按容量大小劃分主要有20kW、28kW、40kW、100kW、250kW、500kW、750kW、1000kW等幾種容量等級(jí)，一般大容量逆變器效率要高于小容量逆變器。但逆變器容量過大，一旦故障，電量損失較大。綜合以上兩因素，本項(xiàng)目采用單臺(tái)容量為500kW的逆變器。目前國(guó)內(nèi)500kW逆變器技術(shù)已經(jīng)成熟，廣泛應(yīng)用到光伏發(fā)電系統(tǒng)中，性價(jià)比高，用戶反映良好。

逆變器按結(jié)構(gòu)分為有隔離變和無(wú)隔離變兩種。從造價(jià)考慮無(wú)隔離變逆變器要優(yōu)于有隔離變逆變器，且能減少每個(gè)逆變器室占地面積。因此，本項(xiàng)目選用無(wú)隔離變逆變器。

2.匯流箱接線方式及逆變器單元接線方案

本項(xiàng)目206MWp的光伏陣列可分為206個(gè)1MWp的光伏方陣，組成206個(gè)1MWp并網(wǎng)發(fā)電單元，每1MWp的并網(wǎng)發(fā)電單元的光伏組件都通過直流匯流裝置分別接至2臺(tái)500kW的逆變器。每個(gè)1MW光伏發(fā)電單元共安裝4032件260Wp光伏組件，每21件光伏組件串聯(lián)為一個(gè)支路，共192個(gè)支路，各支路平均分配接入14個(gè)PVC-16直流匯流箱，1至7號(hào)PVC-16直流匯線箱接入1面直流防雷配電柜，8至14號(hào)直流匯線箱接入1面直流防雷配電柜，共2面直流柜；每面直流防雷配電柜出線接入1面500kW逆變器柜，共2面逆變器柜。

3.光伏、風(fēng)能發(fā)電部分升壓站UPS電源及直流電源

光伏、風(fēng)能發(fā)電部分升壓站設(shè)置2套交流不停電電源（UPS），容量為10kVA。

升壓站采用控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷混合供電的220V直流電源系統(tǒng)，共裝設(shè)兩組220V閥控鉛酸蓄電池組，設(shè)置兩組充電裝置，充電裝置選用高頻開關(guān)型。每組蓄電池容量為400Ah。

4.光伏、風(fēng)能發(fā)電部分二次線、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置

（1）升壓站部分

光伏、風(fēng)能發(fā)電部分升壓站電氣設(shè)備監(jiān)控采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)動(dòng)工作站與中調(diào)、地調(diào)進(jìn)行信息傳送和遠(yuǎn)程監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。主變壓器保護(hù)采用雙重化配置，非電量保護(hù)單套配置，保護(hù)裝置采用微機(jī)型、35kV配電裝置配置微機(jī)型綜合保護(hù)測(cè)控裝置。35kV線路及220kV線路側(cè)設(shè)置電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。為防止升壓站電氣設(shè)備誤操作，設(shè)置一套微機(jī)五防閉鎖系統(tǒng)。本升壓站配置GPS/北斗星時(shí)間同步系統(tǒng)各1套，為保護(hù)和自動(dòng)裝置提供時(shí)間同步信號(hào)。

（2）光伏區(qū)部分

光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，和升壓站監(jiān)控系統(tǒng)共用上位機(jī)，由升壓站監(jiān)控上位機(jī)統(tǒng)一進(jìn)行管理。光伏監(jiān)控系統(tǒng)通過光纖環(huán)網(wǎng)將光伏通信設(shè)備與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)站控層通信設(shè)備互聯(lián)。每個(gè)逆變器房設(shè)2臺(tái)直流配電柜測(cè)控單元用來(lái)采集每路直流回路的電流、直流母線電壓及直流空開的跳閘信號(hào)以及煙霧報(bào)警信號(hào)，并將其上傳給光伏發(fā)電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。箱式變壓器的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)由就地設(shè)置的箱變智能測(cè)控單元采集，通過光纖網(wǎng)絡(luò)上傳給升壓站光伏監(jiān)控系統(tǒng)。

匯流箱里的每組電池串配熔斷器作為整個(gè)電池串的保護(hù)，出線設(shè)直流空氣開關(guān)用來(lái)保護(hù)匯流箱至直流配電柜之間的電纜。逆變器設(shè)過流、單相接地、過載、過壓、欠壓、孤島保護(hù)、電網(wǎng)異常等保護(hù)。箱式變壓器高壓側(cè)設(shè)熔斷器作為變壓器內(nèi)部的短路保護(hù)；低壓側(cè)設(shè)空氣開關(guān)，帶智能脫扣器，作為箱式變壓器至逆變器之間電纜的保護(hù)，同時(shí)兼做逆變器的后備保護(hù)。

（3）風(fēng)電場(chǎng)部分

風(fēng)電機(jī)組采用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分就地監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程中央監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三部分。箱式變壓器的低壓側(cè)開關(guān)采用就地和遠(yuǎn)方控制方式。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)有過載、堵轉(zhuǎn)、短路、缺相、三相不平衡、過壓、失壓、溫度過高、振動(dòng)超時(shí)、過速、電纜纏繞等保護(hù)。風(fēng)電機(jī)組需監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的電壓、頻率，發(fā)電機(jī)的電流、功率、轉(zhuǎn)速、功率因數(shù)和風(fēng)速，風(fēng)向，葉輪轉(zhuǎn)速，液壓系統(tǒng)狀況，偏航系統(tǒng)狀況，系統(tǒng)狀況、齒輪箱狀況、軟啟動(dòng)狀況，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備的溫度及戶外溫度等。

箱式變壓器的非電量信號(hào)及高壓熔斷器、刀閘、低壓開關(guān)的狀態(tài)、箱變內(nèi)火災(zāi)報(bào)警等信號(hào)由箱變智能監(jiān)控單元采集，箱變智能監(jiān)控單元通過光纖環(huán)網(wǎng)與變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機(jī)連接，箱式變壓器的控制及信號(hào)監(jiān)視由升壓站監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)完成。

三、項(xiàng)目太陽(yáng)能光熱發(fā)電部分

1.發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)

光熱發(fā)電部分發(fā)電機(jī)采用交流勵(lì)磁機(jī)帶旋轉(zhuǎn)整流器的無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)，或機(jī)端自并勵(lì)靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)裝置（AVR）采用微機(jī)型，且為雙通道冗余配置，隨發(fā)電機(jī)成套供貨。

2.光熱發(fā)電機(jī)組UPS及直流系統(tǒng)

光熱發(fā)電部分每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一套靜態(tài)型交流不間斷電源裝置（UPS），UPS容量為60kVA。UPS系統(tǒng)包括主機(jī)柜（靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)、整流器、逆變器、輸入/輸出隔離變壓器、手動(dòng)旁路開關(guān)）、旁路柜、饋線柜等。

本光熱發(fā)電機(jī)組采用控制負(fù)荷與動(dòng)力負(fù)荷混合供電的220V直流電源系統(tǒng)，兩臺(tái)機(jī)組共裝設(shè)兩組220V閥控鉛酸蓄電池組，設(shè)置兩組充電裝置，充電裝置選用高頻開關(guān)型。UPS屏及直流屏布置在主廠房UPS及直流屏室內(nèi)。

3.光熱發(fā)電機(jī)組二次線、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置

光熱發(fā)電機(jī)組及廠用電源系統(tǒng)采用DCS集中控制方式，僅在LCD操作臺(tái)上留有發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁開關(guān)的緊急跳閘按鈕。發(fā)變組及廠用電源操作員站布置在主廠房集控室內(nèi)。

光熱工程220kV升壓站設(shè)備采用微機(jī)監(jiān)控方式，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)動(dòng)工作站與中調(diào)、地調(diào)進(jìn)行信息傳送和遠(yuǎn)程監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)操作員站布置在主廠房集控室內(nèi)。

光熱工程發(fā)電機(jī)變壓器組、高壓廠用電源、啟動(dòng)/備用變壓器保護(hù)裝置采用微機(jī)型，保護(hù)采用雙重化配置，非電量保護(hù)單套配置，保護(hù)屏布置在主廠房電子設(shè)備間內(nèi)。6kV廠用設(shè)備保護(hù)采用綜合測(cè)控保護(hù)裝置，380V廠用電動(dòng)機(jī)保護(hù)采用智能馬達(dá)控制器。

每臺(tái)光熱發(fā)電機(jī)組設(shè)置1套自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和1面發(fā)變組故障錄波裝置柜。6kV工作段每段裝設(shè)1套微機(jī)型快速切換裝置。機(jī)組測(cè)量及自動(dòng)裝置柜布置在主廠房電子設(shè)備間。為防止升壓站電氣設(shè)備誤操作，設(shè)置一套微機(jī)五防閉鎖系統(tǒng)。光熱機(jī)組配置GPS/北斗星時(shí)間同步系統(tǒng)各1套，為保護(hù)和自動(dòng)裝置提供時(shí)間同步信號(hào)。

四、總結(jié)

本論文的內(nèi)容主要是風(fēng)光熱儲(chǔ)電廠項(xiàng)目的電氣二次設(shè)計(jì)特點(diǎn)及方案。本設(shè)計(jì)首先對(duì)項(xiàng)目概況及規(guī)模進(jìn)行總體分析，其次是介紹該項(xiàng)目太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能發(fā)電部分的主要設(shè)計(jì)方案，下一步就是介紹該項(xiàng)目太陽(yáng)能光熱發(fā)電部分的主要設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)過程中還要對(duì)相關(guān)圖紙（主接線圖、保護(hù)配置、監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)裝置） 進(jìn)行選擇和繪制，希望本論文能夠使我們對(duì)風(fēng)光熱儲(chǔ)電廠項(xiàng)目結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)理論有進(jìn)一步的理解和認(rèn)識(shí)，對(duì)新能源電力系統(tǒng)有更深的了解。

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篇9

1、研究意義

近幾十年來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了跨躍式的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開能源的支撐，世界能源的消耗量不斷增長(zhǎng)，地球上有限的能源儲(chǔ)藏量和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的矛盾越來(lái)越受到世界各國(guó)政府的關(guān)注。1990年到2010年，全世界的生產(chǎn)總值年平均增長(zhǎng)3%左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過去的這30多年里，全球一次能源的消費(fèi)量每年平均增長(zhǎng)1.8%左右。按照現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右將會(huì)枯竭。按國(guó)內(nèi)專家計(jì)算，中國(guó)現(xiàn)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(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右將會(huì)枯竭。

伴隨著石油、煤炭等一次能源的大量消耗，全球的環(huán)境問題日趨惡化。以煤炭為主要燃料的火電，造成了嚴(yán)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(xiàn)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(guó)工業(yè)耗水量的一半，嚴(yán)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(zhì)之一。石油、天然氣等其他一次能源的大量使用造成了嚴(yán)重的空氣污染，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳直接造成全球的溫室效應(yīng)。但是由于電力需求的增加，近年來(lái)我國(guó)的火力發(fā)電量還在逐年提高。人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展需要穩(wěn)定持續(xù)、清潔環(huán)保的能源，然而目前主要使用的化石能源的儲(chǔ)藏量并不能支撐人類社會(huì)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展。與傳統(tǒng)的化石能源相對(duì)，水電、風(fēng)能、太陽(yáng)能，以及生物質(zhì)能這些可再生的清潔能源應(yīng)該成為未來(lái)支撐人類社會(huì)和全球發(fā)展的主要能源。我國(guó)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(zhǎng)，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(guó)的西北地區(qū)，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，土地沙漠化和空氣污染問題愈發(fā)嚴(yán)重，為了解決這個(gè)問題，我國(guó)應(yīng)積極發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，優(yōu)化我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，走經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展道路。

據(jù)目前權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，每天達(dá)到地面的太陽(yáng)輻射能約為2.5億桶石油，而且太陽(yáng)能是一種綠色無(wú)污染能源，基本上不會(huì)造成任何環(huán)境問題。因此，自上世紀(jì)70年代開始，各國(guó)都將開發(fā)利用太陽(yáng)能視為一個(gè)重大電力項(xiàng)目，作為本國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重大舉措。當(dāng)前，對(duì)太陽(yáng)能的利用主要有太陽(yáng)能光化利用、太陽(yáng)能發(fā)電利用、太陽(yáng)能動(dòng)力利用等，其中太陽(yáng)能光伏發(fā)電被看作是最具潛力的一種。進(jìn)入21世紀(jì)，光伏發(fā)電發(fā)展迅猛，尤其是近幾年，由于光伏技術(shù)的迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能電池及配套組件年增長(zhǎng)率達(dá)到驚人的33%。太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展期，為了激勵(lì)光伏發(fā)電市場(chǎng)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家制定了符合本國(guó)國(guó)情的措施；其中在眾多國(guó)家中德國(guó)提出的“上網(wǎng)電價(jià)政策”及“10萬(wàn)屋頂計(jì)劃”，在太陽(yáng)能利用率和裝機(jī)容量方面多處于領(lǐng)先地位，為世界各國(guó)多方位的發(fā)展光伏發(fā)電系統(tǒng)提供了樣例，大大的促進(jìn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用。

2、光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀

在過去的40多年里，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，從小變大，隨著光伏發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電已成為現(xiàn)在世界電力工業(yè)的不可或缺的重要組成部分，在最近的10年里光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，表1展示了近10年的全球光伏裝機(jī)容量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。并且這種強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭將繼續(xù)保持下去。歐洲光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（EPIA）日前的數(shù)據(jù)顯示，截至2012年底，全球光伏發(fā)電累積裝機(jī)容量達(dá)到10.2萬(wàn)MW，比上一年增加44%。在截至2012年底的全球累積裝機(jī)容量中，歐洲占7成，德國(guó)（31%）和意大利（16%）加在一起占全球的接近一半，其次是中國(guó)（8%）、美國(guó)（7%）和日本（7%）。

截止 2012 年底，全年在全世界范圍內(nèi)的光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝容量已達(dá)到大約30GW，其中之前占據(jù)全球六成光伏市場(chǎng)的德意兩國(guó)在今年增長(zhǎng)緩慢，只占據(jù)了40%左右，其中德國(guó)占26%，意大利占10%；中國(guó)的市場(chǎng)份額僅次于德國(guó)，占據(jù)16%；美國(guó)排在第三位，占據(jù)13%，但是美國(guó)的實(shí)際裝機(jī)容量低于預(yù)期，日本占據(jù)全球市場(chǎng)的7%；東歐和印度市場(chǎng)增長(zhǎng)較快，高于預(yù)期。

目前，我國(guó)的光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，但是與世界先進(jìn)水平相比，在技術(shù)層面還是落后于世界先進(jìn)水平的，主要因?yàn)槲覈?guó)的太陽(yáng)能發(fā)電研究起步較晚。隨著我國(guó)與光伏產(chǎn)業(yè)水平先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家（德國(guó)、日本等）之間光伏項(xiàng)目合作的深入和國(guó)家對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的扶持補(bǔ)貼制度，有力的刺激了我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在“十一五”期間，兆瓦級(jí)別光伏并網(wǎng)發(fā)電電廠的成功試點(diǎn)給國(guó)內(nèi)大容量光伏并網(wǎng)電廠的研究和建設(shè)開辟了道路。除了財(cái)政補(bǔ)貼和技術(shù)支持，國(guó)家出臺(tái)的支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)法律和通知，如《可再生能源法》、《關(guān)于加快推進(jìn)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見》、《太陽(yáng)能光電建設(shè)應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理辦法暫行辦法》和《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》、《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》和《太陽(yáng)能發(fā)電“十二五”規(guī)劃》都為我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的保障和支持。預(yù)計(jì)在未來(lái)的10年內(nèi)光伏發(fā)電的電價(jià)將會(huì)進(jìn)一步降低。目前，我國(guó)已經(jīng)有大量的成規(guī)模的光伏發(fā)電工程建設(shè)完成并投入運(yùn)行。2012年10月，國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》，在提高分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)服務(wù)效率、免收相關(guān)費(fèi)用等方面做出15條承諾，各級(jí)電網(wǎng)企業(yè)認(rèn)真履行各項(xiàng)承諾，確保并網(wǎng)服務(wù)工作實(shí)施有序、服務(wù)暢通[10]。這為小型光伏電站的并網(wǎng)敞開了大門。在2012年全國(guó)的并網(wǎng)太陽(yáng)能裝機(jī)容量為3.28GW，同比增長(zhǎng)47.8%，發(fā)電量3500GW時(shí)，比上年增長(zhǎng)4.1倍，在過去的2013年里也建成了大約3GW的光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量，基本實(shí)現(xiàn)了年底全國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6GW的目標(biāo)。根據(jù)我國(guó)國(guó)家能源局公布了《2014年上半年光伏發(fā)電簡(jiǎn)況》（以下簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)況》）?！逗?jiǎn)況》顯示，2014年上半年，我國(guó)新增光伏發(fā)電并網(wǎng)容量3.30GW，比去年同期增長(zhǎng)約100%。其中，新增光伏電站并網(wǎng)容量2.30GW，新增分布式光伏并網(wǎng)容量1GW。

3、光伏發(fā)電并網(wǎng)控制策略的研究

要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，不僅要使逆變器側(cè)的輸出電流在頻率和相位上與電網(wǎng)電壓保持同步，并能夠很好地跟蹤電網(wǎng)電壓參數(shù)變化，且電流總畸變率 THD 要很小，這樣可將對(duì)電網(wǎng)諧波的影響降到最低，而且還要使逆變器側(cè)輸出有功功率達(dá)到最大值，即功率因數(shù)接近 1。因此，控制并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，選用何種逆變器控制策略也會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的效率。

由于光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出不具有同步發(fā)電機(jī)那樣的外特性曲線，為了使光伏并網(wǎng)逆變器輸出設(shè)定要求的電壓、頻率、相位的電能，需要對(duì)光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的控制，一般是對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電流進(jìn)行控制。并網(wǎng)逆變器的電流控制方法其實(shí)就是從采用來(lái)的電網(wǎng)電壓中分析有無(wú)變化和何種變化，然后輸出反映了該變化的指令信號(hào)，使得逆變器的輸出電流實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電壓的跟蹤。逆變器依據(jù)控制對(duì)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(wú)需電流反饋，控制算法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但是間接電流控制對(duì)系統(tǒng)參數(shù)敏感，電流動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢。而直接電流控制需要電流反饋，且電流的響應(yīng)速度快，輸出電流的質(zhì)量較好，適合進(jìn)行精密控制。本文中對(duì)常用的瞬時(shí)值滯環(huán)比較控制、定時(shí)比較控制、三角波比較控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、無(wú)差拍控制等是較常用的電流控制方式進(jìn)行了分析比較，重點(diǎn)分析PI控制和重復(fù)控制，PI控制的參數(shù)較少，簡(jiǎn)單可靠，易于實(shí)現(xiàn)，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但是并不能完全消除穩(wěn)態(tài)誤差，PI控制的抗干擾能力也較差。重復(fù)控制則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行無(wú)差跟蹤，實(shí)時(shí)控制效果較差。

近年來(lái)，隨著數(shù)字控制技術(shù)的快速發(fā)展，已漸漸取代了模擬控制技術(shù)。數(shù)字化 PWM 控制算法因其算法簡(jiǎn)單、控制效果好、硬件調(diào)試電路比較簡(jiǎn)單，這樣使得硬件成本下降不少，因而得到了不斷發(fā)展，應(yīng)用前景廣闊。為了使并網(wǎng)逆變器側(cè)輸出單位功率因數(shù)且無(wú)諧波的正弦電流，世界各國(guó)的研究人員經(jīng)過不斷的摸索與實(shí)驗(yàn)，提出了多種有效的數(shù)字控制方案。針對(duì)并網(wǎng)電流控制，僅僅采用常見的控制策略有重復(fù)控制、滯環(huán)控制、無(wú)差拍控制、PI 控制等實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行是不夠的，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同情況下的不同控制目標(biāo)，來(lái)采取多種控制策略的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。

為了改善逆變器輸出波形，針對(duì)以上的一系列并網(wǎng)控制策略，國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者進(jìn)行了一些改進(jìn)。文獻(xiàn)（1）提到，將擾動(dòng)觀測(cè)器加入無(wú)差拍控制中去，通過觀測(cè)器發(fā)出擾動(dòng)可以實(shí)時(shí)觀測(cè)負(fù)載電流，增強(qiáng)了負(fù)載適應(yīng)性?；ぷ兘Y(jié)構(gòu)控制是一種非線性控制方法，魯棒性較強(qiáng)，因?yàn)榫哂泄逃械拈_關(guān)特性非常適合應(yīng)用到逆變器的控制中去。文獻(xiàn)（2）利用重復(fù)控制技術(shù)對(duì)逆變器輸出波形進(jìn)行諧波抑制。重復(fù)控制技術(shù)的特點(diǎn)是輸出特性相對(duì)穩(wěn)定，諧波含量較少，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，但是對(duì)誤差的跟蹤性能較差，會(huì)延遲一定時(shí)間。文獻(xiàn)（3）等人在控制系統(tǒng)中加入PID控制方法，可以對(duì)開關(guān)周期進(jìn)行追蹤通過較為精密的參數(shù)設(shè)置可以是系統(tǒng)獲得良好的性能，彌補(bǔ)波形輸出質(zhì)量不高這一缺點(diǎn)。彭傳彪等人提出滯環(huán)電流控制是一種優(yōu)越的非線性控制，控制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但是因?yàn)榄h(huán)寬的局限性導(dǎo)致開關(guān)頻率不穩(wěn)定，諧波種類較多。針對(duì)這一問題提出了自適應(yīng)滯環(huán)電流控制策略，采用基于滯環(huán)電流控制的的復(fù)合控制策略，通過改變環(huán)寬來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)頻率的固定，減少輸出波形的畸變率，抑制諧波。文獻(xiàn)（4）引入頻率反饋環(huán)節(jié)，考慮開關(guān)頻率的周期性變化，通過PI控制器調(diào)整滯環(huán)控制器的環(huán)寬值，使用模糊推理在線整定比例參數(shù)，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。文獻(xiàn)（5）通過對(duì)比傳統(tǒng)正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用方法，在此基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)方法―反相載波交點(diǎn)式采樣法，該方法的調(diào)制效果接近自然采樣法而優(yōu)于不對(duì)稱規(guī)則采樣法，因此利用該調(diào)制方法產(chǎn)生的SPWM波更接近正弦波，控制點(diǎn)時(shí)刻的計(jì)算只需求解簡(jiǎn)單的直線交點(diǎn)方程，控制算法簡(jiǎn)單，節(jié)省了微處理器的儲(chǔ)存空間，易于在DSP系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。

針對(duì)光伏系統(tǒng)直流注入的研究，文獻(xiàn)（6）提出采用半橋拓?fù)淠孀兤鞯姆椒▉?lái)抑制直流分量流入電網(wǎng)。文獻(xiàn)（7）提出一種基于直流分量檢測(cè)及校正方法，采用高精度檢測(cè)電路和檢測(cè)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)較為理想的直流抑制效果，但是，這樣成本較高。文獻(xiàn)（8）同時(shí)提出在逆變器輸出側(cè)串聯(lián)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(shí)際應(yīng)用中理想電容并不存在，并且電容元件對(duì)電路的影響很大，一旦損毀，就會(huì)引發(fā)斷路，會(huì)導(dǎo)致過電壓的現(xiàn)象。文獻(xiàn)（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(lái)代替隔直電容，使并網(wǎng)逆變器的輸出中不含直流分量，但是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的LCL濾波電路工作時(shí)，采用電容隔直的方法可能失效。文獻(xiàn)（10）提出了一種基于PR與PI聯(lián)合控制的直流抑制技術(shù)，利用PR控制器的無(wú)靜差跟蹤交流參考量、PI控制的無(wú)靜差跟蹤直流參考量的特性，這種方法無(wú)需增加硬件電路，且只占用很少的控制芯片資源。

4、總結(jié)

全球經(jīng)濟(jì)在過去的幾十年里突飛猛進(jìn)的發(fā)展，伴隨著生活水平的節(jié)節(jié)攀升，人類對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴也越來(lái)越強(qiáng)，但是傳統(tǒng)的化石能源總會(huì)枯竭，世界各國(guó)在能源上的爭(zhēng)奪愈發(fā)激烈，加上傳統(tǒng)化石能源的大量使用對(duì)環(huán)境的破壞又大大影響了人們的日常生活質(zhì)量。因此，世界各國(guó)都將目光轉(zhuǎn)向了綠色清潔的可再生能源，太陽(yáng)能發(fā)電就是眾多可再生能源利用方式中一種，日益成為各國(guó)在新能源利用方面的研究熱點(diǎn)。而光伏并網(wǎng)發(fā)電是大規(guī)模利用太陽(yáng)能資源的必由之路，光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中扮演著越來(lái)越重要的角色，加強(qiáng)對(duì)并網(wǎng)控制策略的研究也至關(guān)重要。

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中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）17-0120-03

我國(guó)電力發(fā)展迅速，在電力“十二五”規(guī)劃中提到我國(guó)要不斷推進(jìn)電網(wǎng)智能化，因地制宜地發(fā)展分布式發(fā)電，積極發(fā)展風(fēng)電等可再生能源，而微電網(wǎng)在智能電網(wǎng)中有很大的作用，使得電網(wǎng)更加智能化，并且微電網(wǎng)在某些場(chǎng)合具有很好的經(jīng)濟(jì)性，也具有一定的抗災(zāi)能力，比如在汶川大地震和雅安地震中運(yùn)用微電網(wǎng)就可以減少一定的電力災(zāi)害影響，微電網(wǎng)很好地解決了許多電力問題。而微電網(wǎng)并網(wǎng)是微電網(wǎng)運(yùn)行的核心，對(duì)微電網(wǎng)的并網(wǎng)進(jìn)行研究有利于微電網(wǎng)快速穩(wěn)定的發(fā)展。微電網(wǎng)并網(wǎng)的技術(shù)問題曾一度被視為微電網(wǎng)并網(wǎng)的重要瓶頸，所以研究微電網(wǎng)并網(wǎng)有著重要意義。

1 微電網(wǎng)并網(wǎng)研究現(xiàn)狀

現(xiàn)今電力用戶對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高，對(duì)環(huán)保和利用可再生能源的呼吁越來(lái)越高，微電網(wǎng)發(fā)電和傳統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)合起來(lái)能夠達(dá)到更高的可靠性；而且有效利用了可再生能源，更加環(huán)保，能有效地解決以上問題。隨著新材料和新型的發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，微電網(wǎng)在技術(shù)上得到了支持。而且我國(guó)在不斷推進(jìn)智能電網(wǎng)，微電網(wǎng)具有的先進(jìn)的控制系統(tǒng)和靈活的運(yùn)行方式是智能電網(wǎng)的重要組成成分。微電網(wǎng)技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)分布式發(fā)電分散接入、單獨(dú)并網(wǎng)所帶來(lái)的整體不受控的問題；當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)擾動(dòng)時(shí)，其可有效解決單個(gè)分布式電源上關(guān)鍵負(fù)荷面臨的電能質(zhì)量問題，同時(shí)有利于提升電網(wǎng)可控性，而且未來(lái)的電網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)公用大電網(wǎng)系統(tǒng)為主、本地微電網(wǎng)系統(tǒng)為輔的綜合型電網(wǎng)系統(tǒng)。若微電網(wǎng)能夠在孤島運(yùn)行與并網(wǎng)運(yùn)行之間進(jìn)行平滑切換，其作用更大。

我國(guó)對(duì)微電網(wǎng)還沒有一個(gè)較為統(tǒng)一的定義，綜合各研究定義大致是將分散的小型發(fā)電設(shè)備通過公共連接點(diǎn)（PCC）聯(lián)結(jié)成網(wǎng)就地供電并能與大型電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的電網(wǎng)。其中微電源發(fā)電包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等清潔能源發(fā)電。對(duì)于并網(wǎng)方面，我國(guó)對(duì)同步發(fā)電機(jī)與大電網(wǎng)并網(wǎng)（即傳統(tǒng)并網(wǎng)方式）研究較為成熟，且如今的準(zhǔn)確度和自動(dòng)化程度較高。而對(duì)于微電網(wǎng)的并網(wǎng)研究也是處于起步階段。它們之間的并網(wǎng)有相同之處也有不同之處。微電網(wǎng)的電源有同步發(fā)電機(jī)，也有異步發(fā)電機(jī)，如風(fēng)力發(fā)電。其原理與同步電機(jī)、大電網(wǎng)并網(wǎng)有所不同。

微電網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)主要是由并網(wǎng)逆變器完成，并網(wǎng)時(shí)對(duì)微電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，并且結(jié)合正序電壓提取、鎖相環(huán)和低通濾波等環(huán)節(jié)對(duì)微電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控取得數(shù)據(jù)進(jìn)行并網(wǎng)。并網(wǎng)逆變器主要是完成微電網(wǎng)與公用大電網(wǎng)之間的連接和功能交換。三相全橋式逆變器在微電網(wǎng)并網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。逆變器作為微源與微電網(wǎng)的主要接口扮演著能量轉(zhuǎn)化和擾動(dòng)緩沖的重要角色。并網(wǎng)時(shí)，它能從PCC處獲取主網(wǎng)電壓的頻率及幅值參考信號(hào)以和主網(wǎng)同步運(yùn)行，三相全橋式逆變器在微電網(wǎng)并網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。

通過逆變器進(jìn)行并網(wǎng)，極好地減小了電流沖擊。并網(wǎng)逆變器的控制目標(biāo)是控制逆變電路輸出的交流電流為穩(wěn)定的高質(zhì)量的正弦波，且與公共電網(wǎng)同壓、同頻、同相位。我國(guó)的并網(wǎng)逆變器原材料80%來(lái)自國(guó)外，而90%逆變器賣出國(guó)外且面對(duì)了一年多的歐美“雙反”夾擊，發(fā)展不太景氣，且起步較晚，但近來(lái)我國(guó)的政策不斷激活我國(guó)市場(chǎng)需要，促進(jìn)了并網(wǎng)逆變器的發(fā)展研究。

根據(jù)現(xiàn)今的研究表明，分布式電源并網(wǎng)，隨著數(shù)量的增多實(shí)現(xiàn)平衡并不容易，而具有儲(chǔ)能設(shè)備的微電網(wǎng)有利于微電網(wǎng)的并網(wǎng)，且有利于電網(wǎng)穩(wěn)定性，它能提高微電網(wǎng)電能質(zhì)量、增加系統(tǒng)穩(wěn)定系、提高微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，承擔(dān)著電力調(diào)峰的功能。特別是風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電都具有一定的波動(dòng)性。而儲(chǔ)能設(shè)備很好地解決了不穩(wěn)定的問題。但儲(chǔ)能設(shè)備的成本較高，限制了其發(fā)展，于是存儲(chǔ)設(shè)備也需要同步發(fā)展提高，以更有助于穩(wěn)定電網(wǎng)。

有部分學(xué)者提出了一些微電網(wǎng)并網(wǎng)的控制方法?？偨Y(jié)起來(lái)都是通過電力電子器件監(jiān)測(cè)大電網(wǎng)與微電網(wǎng)的電壓相角和幅值的變化判斷微電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)而自動(dòng)轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式的方法。其中控制方法有下垂控制、v/f控制、PV控制、采用VSC結(jié)構(gòu)并網(wǎng)、采用潮流控制器（UPFC）并網(wǎng)，通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)逆變器實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的各參量相等?，F(xiàn)今國(guó)際上和國(guó)內(nèi)也有了很多示范工程建立起來(lái)，為微電網(wǎng)并網(wǎng)研究提供了基礎(chǔ)和條件。

2 微電網(wǎng)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

在國(guó)際上，IEEE制定了《IEEE1547分布式電源與電力系統(tǒng)互聯(lián)的系列標(biāo)準(zhǔn)》，其中IEEE1547.4《分布式孤島電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、操作和集成指南草案》是專門針對(duì)微電

網(wǎng)的。

在部分國(guó)家也制定了一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。英國(guó)目前主要有《BSEN50438：2007微型發(fā)電設(shè)備接入低壓配電網(wǎng)技術(shù)要求和嵌入式發(fā)電廠接入公共配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)》。德國(guó)先后于2008年1月和2011年8月了發(fā)電廠接入中壓電網(wǎng)并網(wǎng)指南和發(fā)電系統(tǒng)接入低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)指，還了DINEN50438-2008與公共低壓配電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的微型發(fā)電機(jī)的連接要求系統(tǒng)接入低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)指南。加拿大目前有2個(gè)主要的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，有C22.2NO.257基于逆變器的微電源配電網(wǎng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)C22.3NO.9分布式電力供應(yīng)系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。還有一些是針對(duì)指定微電源并網(wǎng)的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)微電網(wǎng)發(fā)電正處于起步階段，雖然國(guó)家出臺(tái)了很多利好政策，但我國(guó)各方面標(biāo)準(zhǔn)缺乏統(tǒng)一高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，仍需要不斷的優(yōu)化。我國(guó)于2013年2月28日正式了《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》這是繼支持分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)后，國(guó)家將支持范圍擴(kuò)大至太陽(yáng)能、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋①Y源綜合利用發(fā)電。此服務(wù)意見合理確定分布式電源界定標(biāo)準(zhǔn)。意見明確分布式電源，是指位于用戶附近，所發(fā)電能就地利用，以10千伏及以下電壓等級(jí)接入電網(wǎng)，且單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過6兆瓦的發(fā)電項(xiàng)目。包括太陽(yáng)能、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、資源綜合利用發(fā)電等類型。分布式電源并網(wǎng)服務(wù)一系列標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則的制訂，優(yōu)化了并網(wǎng)流程，簡(jiǎn)化了并網(wǎng)手續(xù)，提升了服務(wù)效率，切實(shí)提高并網(wǎng)服務(wù)水平。在分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方面，國(guó)家電網(wǎng)先后編制了16項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、8項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、8項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)家能源局的大力支持下，國(guó)家電網(wǎng)成功建設(shè)了國(guó)家級(jí)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電研發(fā)（實(shí)驗(yàn)）中心，具備了風(fēng)電和光伏發(fā)電全系列并網(wǎng)檢測(cè)能力。但這些標(biāo)準(zhǔn)還不夠細(xì)化，需要不斷地發(fā)展調(diào)整。政策標(biāo)準(zhǔn)支持主要在于風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電，但對(duì)于其他微電源并未出臺(tái)詳細(xì)統(tǒng)一的政策標(biāo)準(zhǔn)。

總體而言國(guó)際上和其他一些發(fā)達(dá)國(guó)家要比我國(guó)的微電網(wǎng)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)，但仍然缺乏統(tǒng)一的具有很好約束力的標(biāo)準(zhǔn)，而且還有些標(biāo)準(zhǔn)比較滯后。

3 微電網(wǎng)并網(wǎng)條件及現(xiàn)象

微電網(wǎng)的并網(wǎng)要做的是微電網(wǎng)和大電網(wǎng)聯(lián)結(jié)運(yùn)行并向外送電。微電網(wǎng)主要運(yùn)行作用是就地供電，但在大電網(wǎng)高峰期和缺電時(shí)，微電網(wǎng)如果能夠向大電網(wǎng)提供電能便能夠緩解大電網(wǎng)的高峰期壓力，有助于大電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，但是當(dāng)微電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)如果條件不符合標(biāo)準(zhǔn)會(huì)影響大電網(wǎng)和微電網(wǎng)雙方的穩(wěn)定，甚至造成嚴(yán)重危害。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，無(wú)論是運(yùn)用傳統(tǒng)并網(wǎng)方式還是用并網(wǎng)逆變器進(jìn)行并網(wǎng)，其核心都是要使微電網(wǎng)與大電網(wǎng)在一定條件下穩(wěn)定并網(wǎng)運(yùn)行。微電網(wǎng)要與大電網(wǎng)相并網(wǎng)條件有：二者頻率相等、相序相同、電壓幅值相等和相角相等。當(dāng)然這些都是理想條件，也不要求完全相等，在相應(yīng)的允許范圍內(nèi)就可以。根據(jù)我國(guó)的一些具體并網(wǎng)具體標(biāo)準(zhǔn)：為保證并網(wǎng)安全，需要滿足并網(wǎng)前電壓差值不應(yīng)超過額定電壓的10%，相角差不應(yīng)超過10°，頻率差值不應(yīng)超過額定頻率的0.5%，即不能超過0.25Hz。這里經(jīng)過仿真比較，選擇相角超前微電網(wǎng)2°，幅值低于微電網(wǎng)0.05p.u.，頻率高于微電網(wǎng)0.2Hz。

通過部分文獻(xiàn)了解到并網(wǎng)相角差易導(dǎo)致微電網(wǎng)中的發(fā)電設(shè)備損壞，壓差、頻差和角差對(duì)切換造成影響的大小不同，得出相角差在并網(wǎng)切換時(shí)對(duì)系統(tǒng)造成的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電壓差和頻率差對(duì)其造成的影響。頻率差其次，電壓差對(duì)并網(wǎng)造成的影響最小。還有針對(duì)并網(wǎng)時(shí)的諧波問題提出采用電磁耦合的方式對(duì)高頻脈沖寬度調(diào)制（PWM）波進(jìn)行緩沖，抑制高頻諧波注入電網(wǎng)的并網(wǎng)諧波解決方案。

4 仿真驗(yàn)證

圖1 微電網(wǎng)并網(wǎng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)

圖2 沒有相角差的并網(wǎng)情況

圖3 相角差為5°時(shí)的并網(wǎng)電流

目前已有研究表明：微電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)影響最大的是相角差。本文就其相角差并網(wǎng)造成的電流震蕩進(jìn)行研究。并網(wǎng)時(shí)是通過10kVPCC母線將微電網(wǎng)與大電網(wǎng)相并網(wǎng)。大電網(wǎng)是50Hz，相間電壓110kV，微電網(wǎng)為50Hz，相間電壓11kV，微電網(wǎng)由兩組微電源構(gòu)成，一組風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，一組太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組。用不同的相角差將微電網(wǎng)與大電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)，微電網(wǎng)的相角滯后于大電網(wǎng)5°，比較其電流變化。在1s鐘的時(shí)候進(jìn)行并網(wǎng)。

通過仿真比較可以看出發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)在沒有相角差的時(shí)候會(huì)有微小的震蕩，并網(wǎng)電流增大。但在有5°相角差的時(shí)候，并網(wǎng)震蕩加大且震蕩時(shí)間加長(zhǎng)，大概要1s左右恢復(fù)穩(wěn)定。并且通過仿真驗(yàn)證相角差越大，震蕩電流越大，回復(fù)時(shí)間越長(zhǎng)，造成的影響較大。

5 結(jié)語(yǔ)

通過微電網(wǎng)的并網(wǎng)研究現(xiàn)狀和并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的總結(jié)體現(xiàn)了現(xiàn)今微電網(wǎng)的并網(wǎng)發(fā)展情況以及需要改進(jìn)的地方，并通過有相角差的并網(wǎng)進(jìn)行仿真，得出相角差造成的電網(wǎng)電流震蕩波形。對(duì)于微電網(wǎng)的并網(wǎng)與仿真目前處于研究探討階段，還缺少成熟的經(jīng)驗(yàn)，還需要不斷實(shí)踐以提高。

參考文獻(xiàn)

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