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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);電力電子;化學(xué)工業(yè)
化學(xué)行業(yè)的發(fā)展對(duì)人類的生活,學(xué)習(xí),工作乃至國(guó)家的發(fā)展來說,影響是非常大的。同時(shí)它也是把雙刃劍,化學(xué)行業(yè)的發(fā)展是給人類的生活帶來了極大便利與舒適空間,但是也給我們環(huán)境造成了巨大的破壞。通常在污染都很難被看見,只有當(dāng)它破壞我們周圍的環(huán)境,開始影響到了人類的生活時(shí),我們才會(huì)發(fā)現(xiàn),污染地問題原來如此嚴(yán)重。因此,為了避免產(chǎn)生污染,人類必須要懂得如何發(fā)展“綠色化學(xué)”,在保證污染問題的條件下發(fā)展國(guó)家經(jīng)濟(jì)。
1.綠色化學(xué)的基本概念
何為綠色化學(xué),通常來講主要是運(yùn)用化學(xué)的技術(shù)、原理和方法消除對(duì)人體健康,食品安全與生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學(xué)物質(zhì),所以,我們也可以叫它也可以叫做環(huán)境友好化學(xué)或潔凈化學(xué)。事實(shí)上,綠色化學(xué)早已不是一門全新的科學(xué)綠色化學(xué)課,它不但有占有著舉足輕重的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)化學(xué)工業(yè)帶來的負(fù)面作用可以在一定程度上減到最小,以此來顯現(xiàn)對(duì)化學(xué)人的能動(dòng)性。綠色化學(xué)結(jié)合了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的用,三者之間存在著一定的相互聯(lián)系與相互作用,它也是迄今為止化學(xué)科學(xué)的高度發(fā)展,以及社會(huì)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要產(chǎn)物,這對(duì)化學(xué)來說是一個(gè)新階段。我們作為新世紀(jì)的主人,應(yīng)該要有能力去發(fā)展全新的、對(duì)環(huán)境更和諧的化學(xué)工業(yè),以防止化學(xué)污染環(huán)境;同時(shí)也要讓年輕的一代了解什么是綠色化學(xué),同時(shí)也要接受綠色化學(xué),我們一起為綠色化學(xué)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)[1]。
2.將“綠色化學(xué)”的概念引入高中課程教學(xué)
我國(guó)的化學(xué)課程教育最早是從初三開始教學(xué)的,但是初三的化學(xué)教學(xué)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單,只是讓初中學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科做一個(gè)基本的概念了解,當(dāng)然,這也是為高中的化學(xué)教育進(jìn)行鋪墊。所以說高中的化學(xué)才是我國(guó)化學(xué)課程教育的開始,高中生在剛接觸化學(xué)這門課程的時(shí)候,在這個(gè)時(shí)候引入“綠色化學(xué)”的概念很容易被高中生所汲取所吸收的,如果在課堂的教學(xué)過程中可以進(jìn)行舉一反三的說明,并且用以往化學(xué)物質(zhì)帶來的環(huán)境污染作為教材,是能高中學(xué)生更了解“綠色化學(xué)”的重要性。也會(huì)讓高中生加深對(duì)“綠色化學(xué)”的概念更加明確、更加容易被接受,讓高中學(xué)生在思考環(huán)境的問題的時(shí)候首先就能想到要保護(hù)環(huán)境的概念,只有這樣才能將“綠色化學(xué)”的思想貫徹落實(shí)在高中生的腦海中。
3.綠色化學(xué)思想在高中教學(xué)過程中的案例分析
3.1酸雨對(duì)牧漁業(yè)產(chǎn)生的破壞
不管是怎樣的課程教學(xué),我們都應(yīng)該貼近結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行教育教學(xué)。特別是“化學(xué)”這門這種到處都是方式,符號(hào)的課程,假如不運(yùn)用實(shí)際案例對(duì)其進(jìn)行分析教學(xué),高中學(xué)生對(duì)化學(xué)的了解基本就是抽象的,沒有辦法在生活中運(yùn)用到在化學(xué)課堂上學(xué)習(xí)到化學(xué)的知識(shí),因此,這樣的教學(xué)就沒有絲毫的意義了。所以為了能夠讓學(xué)生充分理解“綠色化學(xué)”的重要性,而且還能將知識(shí)運(yùn)用到生活中去,在課堂上教師們應(yīng)該多舉例子,讓學(xué)生充分了解到化學(xué)污染對(duì)環(huán)境、對(duì)生活的嚴(yán)重性[2]。比如我國(guó)近些年來頻繁降落的酸雨問題,酸雨是如何產(chǎn)生的呢,就是由于化學(xué)工業(yè)的污染導(dǎo)致的。酸雨的產(chǎn)生對(duì)于我國(guó)的牧漁業(yè)來說是及其重大自然災(zāi)害,其帶來較大的破壞不言而喻。酸雨不僅影響種子萌發(fā)、還會(huì)導(dǎo)致葉植物出現(xiàn)看得見得傷害、同時(shí)生物量減少、生長(zhǎng)也會(huì)受到抑制,一般來說酸雨能夠使葉綠素減少、胞膜透性增、光合作用下降,而且酸雨能夠讓葉綠素減少、葉植物的細(xì)胞膜透性增加、它的光合作用下降、而且落花落果的現(xiàn)象增加,從而最終導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。而酸雨對(duì)漁業(yè)資源的破壞更為嚴(yán)重,由于在酸性水體中,魚類的繁殖能力會(huì)逐漸衰退甚至說喪失,而酸雨酸化水體與金屬離子濃度增加在酸性水中同樣會(huì)導(dǎo)致魚類的性腺發(fā)生變異,所以繁殖能力大大衰退,也是由于在酸性水中魚類的性腺發(fā)生了變異,精卵的產(chǎn)生減少了,從而導(dǎo)致仔稚魚大量死亡于對(duì)魚卵孵化的重要破壞,直接影響了魚類群體的數(shù)量。從魚類死亡、繁殖能力衰退水產(chǎn)減少等問題也讓高中生學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)污染帶來的問題嚴(yán)重性。從而引導(dǎo)學(xué)生思考酸雨的分子結(jié)構(gòu)于其形成的基本原因,通過相互探討,共同思索,一起尋求一個(gè)完美的“綠色化學(xué)”的解決方法。
3.2在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的實(shí)際問題
在通?;瘜W(xué)的教學(xué)過程中,高中生們經(jīng)常有很多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)要做,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中的一些東西常常會(huì)被高中生們所忽略,其實(shí)在實(shí)驗(yàn)的過程中,我們不經(jīng)意間就已經(jīng)制造了化學(xué)污染。打個(gè)比方,在制取乙烯的實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)的副反應(yīng)物SO2,強(qiáng)烈的氣味會(huì)引發(fā)學(xué)生咳嗽等問題,進(jìn)而直接影響了高中學(xué)生的身體健康[3]。
3.3應(yīng)當(dāng)選取無污染的實(shí)驗(yàn)材料
通常在剛了解化學(xué)這門課程時(shí)我們就應(yīng)當(dāng)做的一個(gè)實(shí)驗(yàn)“自燃”,這個(gè)實(shí)驗(yàn)其實(shí)也是具有污染性的,它實(shí)驗(yàn)材料是白磷和二硫化碳,兩者都具有毒性,在燃燒時(shí)所產(chǎn)生的五氧化二磷也會(huì)直接對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行污染,而為了解決這個(gè)實(shí)驗(yàn)帶來的污染問題,通常最為直接了當(dāng)?shù)霓k法就是更改實(shí)驗(yàn)的材料,比如說采用無毒的鎂粉和石英粉末,可以先制取Mg2Si,然后將其投入水中,Mg2Si水解產(chǎn)生SiH4,與空氣接觸即可自燃,從而進(jìn)行無毒的自然實(shí)驗(yàn)。
4.結(jié)束語
化學(xué)行業(yè)的發(fā)展對(duì)人類的生活,學(xué)習(xí),工作乃至國(guó)家的發(fā)展來說,影響是非常大的,同時(shí)它也是把雙刃劍。雖然它能給人來的生活帶來許多便利的地方,但卻也給也給人類的生活環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的破壞,而為了減少化學(xué)對(duì)環(huán)境的污染,我們應(yīng)當(dāng)積極發(fā)展“綠色化學(xué)”教育,致力將“綠色化學(xué)”這一概念傳達(dá)到每一代的高中學(xué)生思想中,以這樣的方式讓大家愛護(hù)環(huán)境。
作者:周文揚(yáng) 單位:河南省開封高級(jí)中學(xué)
參考文獻(xiàn):
[1]謝秦歡.新能源在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)校外教育,2014(2):232-232.
關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能技術(shù);新能源;發(fā)展應(yīng)用
中途分類號(hào):F407.6
1 電氣節(jié)能技術(shù)與措施
1.1 對(duì)變壓器設(shè)備進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的改進(jìn)
在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行輸送系統(tǒng)中,變壓器是最重要的組成,將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在變壓器設(shè)備的改進(jìn)上,可以調(diào)節(jié)電壓,實(shí)現(xiàn)電能的安全輸送,降低電能的損耗,而對(duì)變壓器設(shè)備進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的改進(jìn),就是要使變壓器改進(jìn)為低損耗的設(shè)備。不同的用戶對(duì)電力的需求不同,因此不同用戶的電力輸送的電壓也存在著較大的不同,采用變壓器調(diào)節(jié)電壓時(shí),就會(huì)造成一定電能的損失,所以研究低損耗的變壓器,對(duì)節(jié)約電能具有重要作用,采用非晶合金鐵心構(gòu)成的變壓器具有良好的節(jié)能環(huán)保作用,不僅可以降低電能的損耗,還可以降低成本的支出,具有良好的推廣使用價(jià)值。調(diào)整變壓器的參數(shù)可以有效的降低電能的消耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo),在電能輸送的過程中,我們要對(duì)電力負(fù)載進(jìn)行調(diào)整,改變其運(yùn)行的方式,降低電能在輸送過程中的損耗。變壓器在運(yùn)行的過程中們需要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)方面的管理,通過對(duì)變壓器進(jìn)行調(diào)整,可以提高節(jié)能的效果,降低變壓器中的功率損失與消耗,提高電能的利用效率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。
1.2 強(qiáng)化照明設(shè)計(jì),節(jié)省能源
平時(shí)在人們的生活中,照明設(shè)備是人們不可或缺的一部分,照明設(shè)備不僅能夠?yàn)槿藗冊(cè)诤诎档沫h(huán)境中提供光亮,也為城市的美化貢獻(xiàn)了一定的力量。然而在照明設(shè)備的大量應(yīng)用中,也造成了大量的電能損耗,為了解決這一問題,對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),減少照明能源的消耗便成為現(xiàn)階段節(jié)省能源的重要手段,在照明節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,既能夠保證照明的質(zhì)量與效果,同時(shí)也能夠減少能源的消耗。其一,合理選擇照明形式,在照明的同時(shí)要善于利用自然光,以此減少照明能源的消耗,其次,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,要將自然光源與照明光源進(jìn)行結(jié)合,以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能照明能源的目的。其二,結(jié)合不同的照明場(chǎng)所,設(shè)計(jì)不同的照明亮度,例如臥室光源的設(shè)計(jì),可以選擇相對(duì)柔和的照明燈光,還可以利用熒光燈進(jìn)行光源的平衡設(shè)計(jì),針對(duì)比較高級(jí)的場(chǎng)所,便可以選擇三基色熒光燈,或是高顯色性鈉燈;其三,在照明的安裝方面,要合理選擇安裝位置,結(jié)合該場(chǎng)所實(shí)際的照明需求,設(shè)計(jì)節(jié)能開關(guān),例如聲控開關(guān),便可以實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的目的。
1.3 采用節(jié)能技術(shù)減少線路的電力損耗
發(fā)電站是通過輸電線路進(jìn)行電路的輸送的,很多時(shí)候發(fā)電站與電力用戶的距離非常遠(yuǎn),在運(yùn)輸?shù)倪^程中就會(huì)造成線路的電能損耗,輸電線路越長(zhǎng),電力負(fù)載就越大,造成的電能耗損也就更大,降低線路的電阻值,可以提高電網(wǎng)系統(tǒng)的功率因數(shù)。在供電營(yíng)業(yè)區(qū)域內(nèi),要結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,做好規(guī)劃與布點(diǎn)方面的工作,如負(fù)荷密集地變電站電壓等級(jí)應(yīng)選110kV及以上為宜,偏遠(yuǎn)山區(qū),負(fù)荷較輕的地方可采用35kV及以下變電站。線路規(guī)劃要堅(jiān)持最短距離的原則,減少線路的長(zhǎng)度距離,在選擇導(dǎo)線時(shí),要注意規(guī)格的選擇,包括截面積等,選擇截面積較大的導(dǎo)線在某種程度上也能降低能源消耗。在進(jìn)行輸電線路的架設(shè)時(shí),要對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行綜合了解,選用最短路徑的方法降線路電能的損耗。
1.4 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
現(xiàn)如今空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍,在建筑內(nèi)部可以通過空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié),然而在應(yīng)用空調(diào)系統(tǒng)的同時(shí),會(huì)導(dǎo)致能源耗損。為此,空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為現(xiàn)階段相關(guān)人員研究的主要問題之一。冰蓄冷技術(shù)主要是通過電網(wǎng)低谷階段的風(fēng)能,將冷量進(jìn)行儲(chǔ)存,以此實(shí)現(xiàn)白天能量的釋放,達(dá)到節(jié)能的目的。冰蓄冷技術(shù)的應(yīng)用,不僅實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約,同時(shí)也大大節(jié)約了空調(diào)安裝的費(fèi)用,減低空調(diào)制冷機(jī)的功率,減少電力負(fù)荷,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的能源節(jié)約。
2 電力新能源的開發(fā)與發(fā)展應(yīng)用
2.1 風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的應(yīng)用
風(fēng)能作為電力新能源具有良好的節(jié)能效果,對(duì)紓解現(xiàn)今能源緊張的現(xiàn)狀提供了積極的作用,利用風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,有效的提高了電能的利用率,現(xiàn)今可以有較多的新能源應(yīng)用在電力能源的開發(fā)與使用中,風(fēng)能的應(yīng)用具有良好的節(jié)能效果。
2.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電
現(xiàn)階段我們對(duì)于太陽(yáng)能的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍,太陽(yáng)能作為新能源,其能源儲(chǔ)備量較大,并且已經(jīng)被開發(fā),所以在各方面的應(yīng)用中十分普遍。在電力方面,太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用,主要是利用了太陽(yáng)能電池板、控制器以及蓄電池等元件共同構(gòu)成了光伏發(fā)電系統(tǒng),為此,這也是一個(gè)發(fā)電的控制系統(tǒng)。在其應(yīng)用的過程中,主要是通過太陽(yáng)能電池板以及蓄電池的連接,以此進(jìn)行太陽(yáng)能的儲(chǔ)存,再利用控制器以及逆變器對(duì)太陽(yáng)能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的管理,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的?,F(xiàn)如今太陽(yáng)能在人們的生活中十分普遍,例如熱水器等,其運(yùn)行原理便是通過安裝的太陽(yáng)能電池板將公共電網(wǎng)進(jìn)行連接,進(jìn)而構(gòu)成光伏系統(tǒng),不僅提高了能源的利用效率,同時(shí)也減少了能源的損耗。
2.3 地?zé)崮茉吹拈_發(fā)
受社會(huì)發(fā)展的影響,人們的取暖設(shè)施愈發(fā)先進(jìn),尤其是地?zé)豳Y源的應(yīng)用,逐漸成為現(xiàn)階段家庭中取暖的主要設(shè)施。在我國(guó),擁有豐富地?zé)豳Y源的地區(qū)主要在云南以及一帶,經(jīng)過相關(guān)的調(diào)查分析可知,現(xiàn)階段我國(guó)地?zé)崽飻?shù)量約為300左右,天然熱量能夠達(dá)到1.1×102J/年。由此可知,地?zé)豳Y源的開發(fā)是現(xiàn)階段推動(dòng)電力新能源發(fā)展的主要內(nèi)容,在地?zé)豳Y源的開發(fā)中,我國(guó)還存在比較大的發(fā)展空間。除此之外,開發(fā)地?zé)豳Y源,不僅能夠推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展,對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展也具有一定的重要性。
結(jié)論
綜上所述,受我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,社會(huì)中對(duì)于電力的需求逐漸增大,然而隨著需求的不斷提升,電力能源也出現(xiàn)了緊缺的現(xiàn)象,為了解決這一問題,開發(fā)電力新能源,推行電力節(jié)能技術(shù),是現(xiàn)階段促進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展的主要手段。文章針對(duì)電力新能源的開發(fā),對(duì)電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用手段進(jìn)行了闡述,通過文章中的分析,希望能夠在此基礎(chǔ)上全面提升電力新能源開發(fā)效率,實(shí)現(xiàn)電力能源節(jié)約,減少能源的消耗,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:SWOT 中原電氣谷 科技創(chuàng)新能力
一、中原電氣谷高新技術(shù)企業(yè)科技創(chuàng)新的現(xiàn)狀
中原電氣谷〔Central Plain Electronic Valley(CPEV)〕核心區(qū)位于許昌至長(zhǎng)葛集群經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶,是以電力裝備制造業(yè)為主體的省級(jí)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),包括風(fēng)力發(fā)電、繼電保護(hù)自動(dòng)化、民用機(jī)電生產(chǎn)、核電控制設(shè)備產(chǎn)業(yè)等。高新技術(shù)企業(yè)主要是指技術(shù)密集、人才密集、資金密集,建立在最新科學(xué)技術(shù)成就之上的,以知識(shí)為基礎(chǔ)、科技人員為主體的從事高新技術(shù)產(chǎn)品研究和開發(fā)的企業(yè)。
目前,區(qū)域內(nèi)擁有許繼集團(tuán)、森源電器、陽(yáng)光電纜、西繼電梯、愛迪德電力設(shè)備公司等50多家規(guī)模以上的電力裝備制造企業(yè),是我國(guó)最大的電力二次設(shè)備和高壓開關(guān)研發(fā)制造基地。目前,該區(qū)域企業(yè)生產(chǎn)的電力二次設(shè)備在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有率達(dá)到20%,綜合實(shí)力居國(guó)內(nèi)同行業(yè)第一位。
區(qū)域內(nèi)電力裝備行業(yè)擁有兩個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,一個(gè)博士后工作站和兩個(gè)電氣研究所,與德國(guó)西門子、日本東芝、法國(guó)施耐德等世界著名電氣企業(yè)保持著長(zhǎng)期技術(shù)合作關(guān)系。許繼集團(tuán)累計(jì)申請(qǐng)國(guó)家專利107項(xiàng),已獲授權(quán)57項(xiàng);森源電氣累計(jì)申請(qǐng)專利259項(xiàng),已獲授權(quán)160項(xiàng),在全國(guó)同行業(yè)中名列前茅,并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高壓直流輸電控制保護(hù)系統(tǒng)。
盡管中原電氣谷在科技創(chuàng)新上取得了一系列的成績(jī),然而與把中原電氣谷打造成國(guó)內(nèi)外具有重要影響力的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)的目標(biāo)還具有一定的差距,主要表現(xiàn)在:區(qū)內(nèi)創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)導(dǎo)致的創(chuàng)新動(dòng)力不足;區(qū)內(nèi)創(chuàng)新成果不足導(dǎo)致的核心競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng);區(qū)內(nèi)創(chuàng)新體系建設(shè)不完善導(dǎo)致的創(chuàng)新能力培育的可持續(xù)能力不強(qiáng)等。要想把中原電氣谷打造成世界一流的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),以上問題的解決刻不容緩。
二、中原電氣谷高新技術(shù)企業(yè)的科技創(chuàng)新能力的SWOT分析
SWOT分析方法是一種企業(yè)內(nèi)部分析方法,即根據(jù)企業(yè)自身的既定內(nèi)在條件進(jìn)行分析,找出企業(yè)的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)及核心競(jìng)爭(zhēng)力之所在,進(jìn)而制定出能夠使自身?xiàng)l件和所處環(huán)境相適應(yīng)的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,以最大限度地利用內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)和外部機(jī)會(huì),同時(shí)把企業(yè)劣勢(shì)和環(huán)境威脅的影響程度降至最低。
(一)優(yōu)勢(shì)(Strength)
1、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)
許昌市是我國(guó)重要的輸變電裝備生產(chǎn)基地。近年來,通過積極擴(kuò)大開放,著力加強(qiáng)自主創(chuàng)新,推進(jìn)重大項(xiàng)目建設(shè),輸變電行業(yè)綜合實(shí)力顯著提升,具備了加速發(fā)展的基礎(chǔ)和條件。目前,區(qū)域內(nèi)擁有許繼集團(tuán)、森源電氣、陽(yáng)光電纜、西繼電梯、愛迪德電力設(shè)備公司等50多家規(guī)模以上電力裝備制造企業(yè),是我國(guó)最大的電力二次設(shè)備和高壓開關(guān)研發(fā)制造基地,電力二次設(shè)備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率20%以上,綜合實(shí)力居國(guó)內(nèi)行業(yè)第1位。40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到5.6%,居國(guó)內(nèi)行業(yè)第2位;12kV真空斷路器、隔離開關(guān)市場(chǎng)占有率分別達(dá)到3.02%和26.06%,居國(guó)內(nèi)行業(yè)第7位和第1位。
2、技術(shù)優(yōu)勢(shì)
許昌市電力裝備行業(yè)擁有2個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、4個(gè)省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、1個(gè)企業(yè)博士后工作站,2個(gè)國(guó)家級(jí)檢驗(yàn)中心和2個(gè)電氣研究所,與德國(guó)西門子、日本東芝、法國(guó)施耐德等世界著名電氣企業(yè)保持著長(zhǎng)期技術(shù)合作關(guān)系。許繼集團(tuán)累計(jì)申請(qǐng)國(guó)家專利107項(xiàng),已獲授權(quán)的達(dá)57項(xiàng);森源集團(tuán)累計(jì)申請(qǐng)專利259項(xiàng),已獲授權(quán)的達(dá)160項(xiàng),在全國(guó)同行業(yè)名列前茅,擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DPS―2000高壓直流輸電控制保護(hù)系統(tǒng)、KYNS80―40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備、VS系列真空斷路器、GN系列隔離開關(guān)。
3、人才支撐優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)有從事輸變電裝備的專業(yè)技術(shù)人員6000多人,其中碩士以上高級(jí)技術(shù)人員200多人,博士60多人,博士后10余人,享受國(guó)務(wù)院特殊津貼專家36人,具有國(guó)家突出貢獻(xiàn)專家30人左右,省市級(jí)專業(yè)技術(shù)拔尖人才和學(xué)術(shù)帶頭人20多人,形成了實(shí)力雄厚、獨(dú)具特色的完備技術(shù)人才體系,是國(guó)內(nèi)輸變電專業(yè)人才最為集中的區(qū)域之一。
4、區(qū)位優(yōu)勢(shì)
許昌市位于河南省中心位置,有“中原之中”之稱。電氣谷環(huán)500公里范圍涉及7個(gè)省,總?cè)丝?.8億,是我國(guó)能源和電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)域。電氣谷核心區(qū)位于許昌――長(zhǎng)葛產(chǎn)業(yè)帶,與京廣鐵路、禹鄲地方鐵路、京珠高速、京深、徐西國(guó)道相鄰,許鄭快速通道和規(guī)劃建設(shè)的京廣客運(yùn)專線在此經(jīng)過,交通運(yùn)輸十分便利。
5、產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢(shì)
中原電氣谷內(nèi)產(chǎn)業(yè)配套能力強(qiáng),區(qū)域內(nèi)具備特高壓800kV直流輸電控制保護(hù)和換流閥、750kV交流輸變電控制保護(hù)、220kV及以下變壓器、中低壓開關(guān)成套設(shè)備及元器件、電能質(zhì)量等產(chǎn)品研發(fā)和制造技術(shù),產(chǎn)品覆蓋電力系統(tǒng)輸變電、配電和用電的各個(gè)環(huán)節(jié),橫跨一次及二次裝備、交流及直流裝備領(lǐng)域,是中國(guó)輸變電裝備行業(yè)中品種最多、規(guī)格最全、綜合成套能力最強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),具有電網(wǎng)建設(shè)工程的總承包能力。
(二)劣勢(shì)(Weakness)
1、人才結(jié)構(gòu)有待完善,創(chuàng)新動(dòng)力不足
創(chuàng)新的載體是高素質(zhì)的科技型人才。中原電氣谷人才結(jié)構(gòu)不太合理,尤其是缺少高層次人才。就創(chuàng)新成果而言,企業(yè)人才的創(chuàng)新需求不旺、創(chuàng)新動(dòng)力不足,企業(yè)文化中的創(chuàng)新意識(shí)不足,企業(yè)科技創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制有待完善。
2、企業(yè)融資渠道狹窄,融資成本高
在后金融風(fēng)暴國(guó)際背景下,政府為保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展,實(shí)施穩(wěn)健的貨幣政策,信貸規(guī)模收緊,導(dǎo)致企業(yè)融資渠道狹窄,融資成本高。
3、法律保障劣勢(shì)
新興的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)發(fā)展迅速,盡管先后出臺(tái)了各項(xiàng)法規(guī),但對(duì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)的立法還不完善,這樣抑制了產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力。
(三)機(jī)會(huì)(Opportunity)
電力裝備制造業(yè)事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局,是國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。今后一個(gè)時(shí)期,隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加速推進(jìn),電力消費(fèi)呈加速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),電網(wǎng)建設(shè)將進(jìn)入持續(xù)高速增長(zhǎng)期,為電力裝備制造業(yè)發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。
1、市場(chǎng)空間
國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展為電力裝備工業(yè)提供了巨大的市場(chǎng)空間,目前,我國(guó)已進(jìn)入工業(yè)化、城市化加速推進(jìn)時(shí)期,在消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的拉動(dòng)下,電力先行策略仍將長(zhǎng)期實(shí)行,電力彈性系數(shù)中長(zhǎng)期水平將維持在1.0以上。根據(jù)我國(guó)“十一五”電網(wǎng)規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景報(bào)告,僅“十一五”期間,國(guó)家就投資1.36萬億元,新增330千伏及以上輸電線路6萬公里、變電容量3億千伏安。因此,在未來較長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期,為保證電力輸送和分配需要,我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)將加速推進(jìn),電力裝備制造業(yè)面臨難得的發(fā)展契機(jī)。
2、政策環(huán)境
國(guó)民經(jīng)濟(jì)“十二五”規(guī)劃綱要明確提出,加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),提高重大技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化水平,特別是高效清潔發(fā)電和輸變電裝備。《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中,明確提出重點(diǎn)開發(fā)安全可靠的先進(jìn)電力輸配技術(shù),實(shí)現(xiàn)大容量、遠(yuǎn)距離、高效率的電力輸配?!秶?guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》,將特高壓輸電關(guān)鍵設(shè)備研究作為重點(diǎn)扶持的16個(gè)重大專項(xiàng)之一。國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《關(guān)于促進(jìn)中部地區(qū)崛起的若干意見》明確提出,把中部地區(qū)建成全國(guó)重要的能源原材料、現(xiàn)代裝備制造業(yè)基地,為電力裝備制造業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策保障。
(四)威脅(Threat)
1、科技創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)較高
從創(chuàng)新技術(shù)的獲取并形成樣品到創(chuàng)新產(chǎn)品的維護(hù),這一系列過程都存有較大的風(fēng)險(xiǎn)。自主創(chuàng)新較之模仿創(chuàng)新具有更大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)以及資金風(fēng)險(xiǎn)。由于技術(shù)的不確定、市場(chǎng)范圍的不確定、顧客需求的不確定,還有新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的不確定,產(chǎn)品被接受時(shí)間的不確定、資金是否會(huì)斷裂以及其他不確定因素,創(chuàng)新都有可能導(dǎo)致失敗。
2、競(jìng)爭(zhēng)格局的改變
現(xiàn)代企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)是產(chǎn)業(yè)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng),在產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)間要保持高度的協(xié)作和融合,只有掌握其關(guān)鍵環(huán)節(jié)的核心技術(shù),才能保證產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。而中原電氣谷內(nèi)企業(yè)集聚效應(yīng)的發(fā)揮還需要資源的優(yōu)化整合和協(xié)同管理水平的提高。
3、全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展不景氣
目前,全球經(jīng)濟(jì)正經(jīng)歷著一個(gè)低速發(fā)展的時(shí)期,行業(yè)市場(chǎng)也步入了低谷。如何盡快走出的困境,是擺在企業(yè)面前的一大難題。
三、提升中原電氣谷高新技術(shù)企業(yè)創(chuàng)新能力的發(fā)展策略
綜上分析,可將中原電氣谷高新技術(shù)企業(yè)所具有的內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)和劣勢(shì)、所面臨的外部機(jī)遇和威脅構(gòu)造成SWOT矩陣,并依據(jù)“發(fā)揮優(yōu)勢(shì)因素、克服劣勢(shì)因素、把握機(jī)遇因素、化解威脅因素”的原則,制定相應(yīng)的創(chuàng)新發(fā)展策略。
SO策略:充分利用中原腹地輻射八方的區(qū)域優(yōu)勢(shì),借助成熟的產(chǎn)業(yè)集群,在政策的引導(dǎo)下,打造自己的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),實(shí)現(xiàn)向自主技術(shù)和自有品牌的飛躍;WO策略:利用不斷完善的資本市場(chǎng),拓寬融資渠道,不斷增加中原電氣谷高新技術(shù)企業(yè)的創(chuàng)新投入和改善企業(yè)內(nèi)部的創(chuàng)新環(huán)境,引進(jìn)高層次的技術(shù)人才和先進(jìn)的技術(shù),與產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)部企業(yè)以及主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)企業(yè)形成經(jīng)常性互動(dòng),獲取有關(guān)技術(shù)信息、享受技術(shù)外溢效應(yīng),增加企業(yè)活力;ST策略:調(diào)動(dòng)包括政府、企業(yè)在內(nèi)的多方力量,不斷完善以產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)內(nèi)企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)體系,為企業(yè)的科技創(chuàng)新行為提供高質(zhì)量的服務(wù)和有效的保障機(jī)制;WT策略:形成以市場(chǎng)為導(dǎo)向的經(jīng)營(yíng)策略,及時(shí)了解市場(chǎng)信息,把握市場(chǎng)機(jī)遇;更新管理理念,采用現(xiàn)代化的管理模式,提高企業(yè)員工素質(zhì),不斷培養(yǎng)自主創(chuàng)新精神、強(qiáng)化自主創(chuàng)新意識(shí)。
四、結(jié)語
利用SWOT定性分析了中原電氣谷高新技術(shù)企業(yè)科技創(chuàng)新的外部環(huán)境和內(nèi)部情形,明確了重點(diǎn)發(fā)展方向。但是由于企業(yè)所處行業(yè)及發(fā)展時(shí)期的不同,自身?xiàng)l件和受外部環(huán)境影響程度的不同,本文認(rèn)為高新技術(shù)企業(yè)科技創(chuàng)新應(yīng)在考慮以上因素的基礎(chǔ)上,再結(jié)合彼此的實(shí)際情況,揚(yáng)長(zhǎng)避短,開拓、把握環(huán)境變化所帶來的機(jī)遇,減少環(huán)境變化所引起的沖擊,為科技創(chuàng)新做出正確的戰(zhàn)略決策。
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關(guān)鍵詞:電力新能源;戰(zhàn)略;生態(tài)環(huán)境;關(guān)系研究
改革開放以來,我國(guó)各行業(yè)發(fā)展對(duì)電力能源的生產(chǎn)提出了新的要求,在這種形勢(shì)下,電力新能源的研究與社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系成為我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的重要課題。就我國(guó)目前電力新能源的發(fā)展來看,還存在著很多不完善的方面和阻礙因素。探究我國(guó)電力新能源的發(fā)展戰(zhàn)略,分析我國(guó)電力新能源的發(fā)展現(xiàn)狀,提出合理性的電力新能源發(fā)展方向,具有重要的實(shí)際意義。
一、電力新能源發(fā)展現(xiàn)狀探討
電力作為能源建設(shè)的重要組成部分,為各行業(yè)的快速發(fā)展提供了巨大的能源保障,在構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過程中扮演了重要的角色。在目前的國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的大環(huán)境下,對(duì)我國(guó)的電力新能源體系進(jìn)行重組,促進(jìn)電力新能源發(fā)展,具有重要意義。目前來說,電力新能源在發(fā)展過程中存在著不少問題。
(一)從電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模上看,各種電力新能源電網(wǎng)數(shù)量比較少,規(guī)模偏小。只有提供發(fā)達(dá)的電網(wǎng)技術(shù)支持和并網(wǎng)的政策支持,電力新能源的技術(shù)才能更好的發(fā)展。另外只有提供更高的電網(wǎng)電壓,電力新能源產(chǎn)能電力才能更遠(yuǎn)的發(fā)展。
(二)我國(guó)目前的風(fēng)力發(fā)電方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn),風(fēng)力發(fā)電的能力和規(guī)模也不斷提高,隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的擴(kuò)大,隨之出現(xiàn)的是系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻的問題,現(xiàn)在我國(guó)的系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻主要依靠煤電,電力新能源的出現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻的能力和模式也提出了新的挑戰(zhàn)。
(三)太陽(yáng)能作為一種電力新能源形式,目前仍然處于起步階段,太陽(yáng)能作為電力新能源,沒有被廣大社會(huì)人士認(rèn)識(shí)和重視,新能源的核心技術(shù)被國(guó)外壟斷,在一定程度上中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)展只是為國(guó)外企業(yè)代工。
二、電力新能源發(fā)展的重要意義
電力新能源的快速發(fā)展,有這巨大的發(fā)展前景,電力新能源的出現(xiàn)不但可以為工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供巨大的動(dòng)力支持,也會(huì)為環(huán)境生態(tài)的改善起到重要作用,發(fā)展電力新能源對(duì)于保護(hù)生態(tài)、改善環(huán)境、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有著重要的意義。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)可以解決能源危機(jī)
我國(guó)的能源需求量一直都處于世界前列,能源需求在最近幾年也都一直處于上升趨勢(shì),能源結(jié)構(gòu)也需要不斷調(diào)整完善。電力新能源作為新興的能源供給方式,雖然目前不是主流的供給方式,但是有巨大的發(fā)展?jié)摿?。電力新能源在今后有可能成為我?guó)能源供給的主要方式,也可以有效的緩解我國(guó)舊的能源模式供應(yīng)緊張的狀態(tài)。
(二)有助于節(jié)能減排
目前我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以石化能源為主,石化能源在利用的過程中會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣等污染物。電力新能源的發(fā)展,不但可以減少這些廢棄物質(zhì)的排放,也可以減少石化產(chǎn)品的開采量,減少大氣污染的程度。
(三)可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境
目前我國(guó)北方地區(qū)主要以煤炭等取暖,會(huì)造成環(huán)境污染和霧霾天氣。在所有的污染物源頭中,電力生產(chǎn)時(shí)主要的原因[1]。通過電力新能源的發(fā)展,可以極大的滿足社會(huì)的電力需求,也可以減少各種污染物的排放,改善環(huán)境質(zhì)量和減少霧霾天氣的出現(xiàn)[2]。電力新能源已經(jīng)成為電力行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì),也將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要方式。
三、電力新能源發(fā)展戰(zhàn)略探究
針對(duì)目前我國(guó)在新能源開發(fā)以及利用方面的構(gòu)思以及設(shè)想,筆者根據(jù)多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出了幾條發(fā)展我國(guó)電力新能源的戰(zhàn)略。
(一)開發(fā)燃煤發(fā)電技術(shù)。今后我國(guó)在發(fā)展燃煤發(fā)電技術(shù)方面應(yīng)該努力做到主要以高效低排為核心,嚴(yán)格的按照我國(guó)的新能源開發(fā)與利用的規(guī)章制度進(jìn)行,同時(shí)努力學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的燃煤發(fā)電技術(shù),在國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,進(jìn)而提升本國(guó)燃煤發(fā)電技術(shù)。
(二)大力發(fā)展水電。水力發(fā)電也是我國(guó)發(fā)展新能源的重要途徑,也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。但是,在實(shí)際的水電發(fā)展過程中,需要充分的考慮到水電工程建設(shè)以及水庫(kù)移民、周圍環(huán)境保護(hù)等多方面的因素。在對(duì)這些因素充分考慮的基礎(chǔ)上發(fā)展水電,才可以取得良好的效果[3]。
(三)大力發(fā)展核電。根據(jù)中國(guó)現(xiàn)有的核電技術(shù),想要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展核電產(chǎn)業(yè),要求必須達(dá)到規(guī)?;瘧?yīng)用,保證核電的正常持續(xù)運(yùn)行[4]。要建立起一套完善的核電科技和產(chǎn)業(yè)體系,強(qiáng)化大量專業(yè)人才的培養(yǎng),為完善科技與產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)提供技術(shù)支持,從而提高我國(guó)核電開發(fā)以及利用效率。
四、結(jié)語
綜上所述,就我國(guó)現(xiàn)狀來看,能源問題越來越突出,制約著社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)行,嚴(yán)重影響著社會(huì)主義和諧社會(huì)的構(gòu)建,迫切需要采取有效的措施,構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的能源體系。盡管我國(guó)在開展電力新能源開發(fā)利用方面做出了重大的突破,但是在實(shí)際的電力新能源開發(fā)利用中,還是有些問題需要進(jìn)一步注意。為此,我國(guó)有關(guān)部門需要進(jìn)一步研究電力新能源開發(fā)利用存在的問題,創(chuàng)新電力新能源開發(fā)利用策略,為我們?nèi)鏄?gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)奠定基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵字:新能源 新能源接入 智能配電網(wǎng)
引言
能源是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),傳統(tǒng)能源危機(jī)導(dǎo)致能源資源枯竭,環(huán)境污染嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅著人類的生存發(fā)展,本著有限資源和環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展原則,一場(chǎng)全世界范圍的新能源革命序幕已經(jīng)開啟。電力行業(yè)作為傳統(tǒng)一次能源的最大使用者,需要在這場(chǎng)新能源革命浪潮當(dāng)中充當(dāng)先驅(qū)者的角色,大力研發(fā)新能源轉(zhuǎn)換科技,加快新能源開發(fā)綜合利用的腳步。
一、概念
(一)新能源
新能源也稱為非常規(guī)能源,是區(qū)別于傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。包括太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源相較傳統(tǒng)能源的資源有限和環(huán)境污染特點(diǎn),具有資源豐富,普遍具備可再生特性,可供人類永續(xù)利用,環(huán)保等巨大優(yōu)勢(shì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,能源需求不斷增大,新能源開發(fā)利用的腳步在不斷加快,新能源取代傳統(tǒng)能源人類生活發(fā)展物質(zhì)基礎(chǔ)地位是社會(huì)發(fā)展必然結(jié)果。
(二)智能配電網(wǎng)
智能電網(wǎng)是電力工業(yè)發(fā)展的必然要求,智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)中配電網(wǎng)部分的內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠、優(yōu)質(zhì)高效、靈活互動(dòng)的有效途徑。智能配電網(wǎng)相較于過去的傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)具有自愈、安全、信息化、提高電能質(zhì)量、支持與用戶互動(dòng)等明顯優(yōu)勢(shì)。全面推廣和推進(jìn)智能配電網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展是電力工業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。
二、新能源接入對(duì)智能配電網(wǎng)的影響
(一)智能配電網(wǎng)新能源接入現(xiàn)狀
目前的電力工業(yè)新能源開發(fā)利用當(dāng)中,光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的推進(jìn)速度最快,世界電力工業(yè)大多都將其作為新能源接入研究發(fā)展的重要方向。
1.光伏發(fā)電
光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)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)。光伏發(fā)電相較傳統(tǒng)發(fā)電有著無枯竭危險(xiǎn)、無噪無污染安全可靠、不受地域限制、建設(shè)周期短。能源質(zhì)量高等優(yōu)勢(shì)。我國(guó)是全球光伏發(fā)電安裝量增長(zhǎng)最快的國(guó)家,發(fā)展?jié)摿薮螅浜戏e極穩(wěn)定的政策扶持,到2030年的光伏裝機(jī)容量將達(dá)1億千瓦,年發(fā)電量可達(dá)1300億千瓦時(shí)。在今后十幾年,我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)將會(huì)由獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),目前存在并網(wǎng)成本過高的問題。
2.風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)力發(fā)電就是通過一定技術(shù)把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能,然后再把機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能。風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)是具有是清潔、可再生、建設(shè)周期短、規(guī)模靈活等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也有著噪聲,視覺污染大、運(yùn)行波動(dòng)大,間歇性、不穩(wěn)定、成本高等缺點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電是目前我國(guó)電力工業(yè)新能源接入當(dāng)中最具潛在規(guī)?;虡I(yè)開發(fā)可能的新能源發(fā)電方式。我國(guó)風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)260萬千瓦,是世界風(fēng)力發(fā)電的主要市場(chǎng)之一。特別是在我國(guó)西部地區(qū),2008年,我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到700萬千瓦,位居世界第五,意味著我國(guó)進(jìn)入了可再生能源大國(guó)行列。我國(guó)風(fēng)力發(fā)電前景遼闊,可以預(yù)見在未來相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間都會(huì)保持快速發(fā)展的勢(shì)頭。和光伏發(fā)電一樣,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行是風(fēng)能發(fā)電的必然方向,也是當(dāng)下制約風(fēng)力發(fā)電的一個(gè)瓶頸。
(二)新能源接入對(duì)智能配電網(wǎng)的影響
新能源勢(shì)必會(huì)取代傳統(tǒng)能源成為人類生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),這只是早晚的問題,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大勢(shì)所趨。當(dāng)前新能源開發(fā)轉(zhuǎn)化技術(shù)能力還不夠成熟,電力工業(yè)新能源開發(fā)利用還不足以起到主導(dǎo)的作用,但對(duì)電量補(bǔ)充和一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電等還是起到很大的作用。新能源發(fā)電本身所具有的波動(dòng)性,間歇性、不可控、可調(diào)度性差等特點(diǎn)還沒有得到有效解決,在電網(wǎng)接納能力不夠的背景下,新能源發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行難度大,成本高,同時(shí)也會(huì)給原有電力系統(tǒng)帶來很多的負(fù)面影響。
1.電能質(zhì)量影響
①新能源波動(dòng)性間歇性發(fā)電特點(diǎn)
風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電受天氣等自然條件影響會(huì)呈現(xiàn)發(fā)電間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn),電量變化隨機(jī)性大。并網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生沖擊電流,引起電網(wǎng)頻率偏差,電壓波動(dòng)與閃變,引起饋線中的潮流發(fā)生變化,進(jìn)而影響穩(wěn)態(tài)電壓分布和無功特性,使電網(wǎng)的不可控性和調(diào)峰容量余度增大,使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性受到影響。
②諧波注入
新能源發(fā)電電子裝置會(huì)產(chǎn)生一定的諧波和直流分量,當(dāng)諧波和直流分量注入電力系統(tǒng)后,會(huì)引起電網(wǎng)電壓畸變,影響電能質(zhì)量,還會(huì)造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
③孤島現(xiàn)象
所謂的孤島現(xiàn)象就是在電網(wǎng)出現(xiàn)失壓情況時(shí),并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)仍保持對(duì)失壓電網(wǎng)的供電狀態(tài),與本地負(fù)載連接形成獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)。
2.并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
目前我國(guó)國(guó)內(nèi)缺少統(tǒng)一的關(guān)于新能源發(fā)電的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定論,相關(guān)并網(wǎng)和檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)檢測(cè)和認(rèn)證體系等都還在逐漸完善中。這就導(dǎo)致在新能源發(fā)電并網(wǎng)過程當(dāng)中沒有科學(xué)的系統(tǒng)的理論標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo),大規(guī)模的新能源發(fā)電并網(wǎng)無法展開,并網(wǎng)系統(tǒng)得不到保障。
3.網(wǎng)損
現(xiàn)有配電系統(tǒng)的單電源輻射式網(wǎng)絡(luò)在新能源接供電接入后變成用戶互聯(lián)、多電弱環(huán)網(wǎng)絡(luò)。使得配電網(wǎng)損不確定,受負(fù)載、電源位置、大小等多因素影響。
4.增加配電網(wǎng)監(jiān)控難度
現(xiàn)有的配電網(wǎng)信息采集,操作,調(diào)度等監(jiān)控工作較為簡(jiǎn)單方便。一旦新能源供電接入,將使配電網(wǎng)監(jiān)控復(fù)雜化,高難度化,直接導(dǎo)致配電網(wǎng)供電的可靠性。
結(jié)束語
新能源開發(fā)利用是生產(chǎn)商,投資商和消費(fèi)者共同參與博弈的市場(chǎng),更是影響人類社會(huì)生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),新能源革命勢(shì)必早晚改變?nèi)祟惿姘l(fā)展結(jié)構(gòu)。當(dāng)下電力工業(yè)新能源接入還存在諸多研發(fā)利用問題,新能源的接入可靠性得不到保障,但其快速的發(fā)展和無限的潛能都是讓人欣喜的,人類離不開能源作為物質(zhì)基礎(chǔ),大力加強(qiáng)新能源開發(fā)利用力度,提高新能源轉(zhuǎn)換科技技術(shù),是人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1].呂艷坤.淺談新能源接入對(duì)智能配電網(wǎng)的影響[J].科技資訊,2011(30):128-129.
【關(guān)鍵詞】新能源;并網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
0 引言
兩次科技革命過后,我們的科技程度與生產(chǎn)力進(jìn)步程度都有了大幅的提高。隨之而來的,也有負(fù)面影響。比如,化石能源等不可再生資源越來越少,環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。長(zhǎng)此以往,地球上的化石資源等終將枯竭,屆時(shí)人類的生存將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。不管是從我們賴以生存的自然環(huán)境,還是從我們無法離開的能源資源角度,找到可再生資源來取代傳統(tǒng)的不可再生資源都是當(dāng)務(wù)之急。一些國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)在著手計(jì)劃以新能源來代替化石能源,并有了一定成效。我國(guó)的社會(huì)建設(shè)與人民群眾的日常生活一樣離不開電力供應(yīng),從環(huán)保與成本等方面考量,新能源發(fā)電技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源技術(shù)必將成為主流。我國(guó)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也將面臨大的調(diào)整。但由于我國(guó)新能源研究較晚,技術(shù)方面并不是特別成熟,新能源發(fā)電技術(shù)還是小范圍存在,沒有成大規(guī)模投入使用,所以新能源發(fā)電技術(shù)的研究與發(fā)展還是當(dāng)前需要工作人員繼續(xù)努力推進(jìn)的重點(diǎn)項(xiàng)目。
1 新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.1 新能源發(fā)電技術(shù)主要方式
新能源發(fā)電技術(shù)主要方式是分布式。分布式新能源發(fā)電技術(shù)主要突出了分布式和新能源兩個(gè)特點(diǎn)。首先發(fā)電規(guī)模小,其次和電力用戶距離不遠(yuǎn),第三可單獨(dú)給電力用戶供電的形式就是分布式。傳統(tǒng)能源以外的各種環(huán)保的、清潔的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠發(fā)電技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)兩者結(jié)合的方式給電力用戶提供電能。
1.2 新能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵部件
新能源發(fā)電系統(tǒng)中含有多個(gè)小型的新能源發(fā)電單元,這些小型的發(fā)電單元中可能包含風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、潮汐能發(fā)電等多種能源發(fā)電形式。這些供電設(shè)備需經(jīng)過逆變器,然后以并聯(lián)的方式接入大電網(wǎng),才能保證主網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
新能源發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部位包括:并網(wǎng)逆變器、靜態(tài)開關(guān)、電能質(zhì)量控制裝置。
1.3 新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
新能源發(fā)電多以微網(wǎng)形式存在,下面主要分析微網(wǎng)技術(shù)。
1.3.1 微網(wǎng)的運(yùn)行
微網(wǎng)的抗擾動(dòng)能力不強(qiáng),且我們無法控制自然資源。比如風(fēng)力的大小,出現(xiàn)的時(shí)間,出現(xiàn)的頻率等,這就導(dǎo)致微網(wǎng)的安全性不穩(wěn),需對(duì)其加強(qiáng)控制。
1.3.2 微網(wǎng)的故障檢測(cè)與保護(hù)
微網(wǎng)系統(tǒng)中不僅存在單向潮流,也會(huì)包括雙向潮流,傳統(tǒng)的保護(hù)措施不再有效,可研發(fā)在不同于常規(guī)模式下運(yùn)行的故障檢測(cè)與保護(hù)控制系統(tǒng)。
2 新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)的發(fā)電總量在世界上是名列前茅的,但因?yàn)槲覈?guó)人口眾多,基數(shù)過大,人均電量就難以到達(dá)令人滿意的水平。從另一方面來說,我國(guó)的人均用電量還有很大的上升空間,大力發(fā)展新能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù),解決人民群眾生產(chǎn)生活用電需求,既可填補(bǔ)用電缺口,又有利于綜合國(guó)力的提升。目前環(huán)保問題已是全球性問題,能源問題亦然。傳統(tǒng)的化石能源必然會(huì)被可再生新能源替代。所以說,新能源發(fā)電技術(shù)必將成電力發(fā)展的主流方向,以下就是幾種新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析:
2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電
太陽(yáng)能的最大優(yōu)勢(shì)在于方便廉價(jià),存在面積廣,只要有太陽(yáng)的地方都可以利用,還可以分散到各家各戶采用單獨(dú)供電的方式。也可采用大規(guī)模發(fā)電方式并網(wǎng)運(yùn)行。太陽(yáng)能無污染無噪音,是一種重要的清潔能源。
我國(guó)76%的國(guó)土光照充沛,全年輻射重量約917-2333kWh/m2,理論總儲(chǔ)量約為147*108GWh/a,且光照資源分布較為均勻,可以說是資源優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚,就基礎(chǔ)條件來講,我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電前景是非常廣闊的。目前,我國(guó)能源供應(yīng)中所占比例最大的就是煤炭,占主導(dǎo)地位,其消耗量巨大,所帶來的環(huán)境問題更是日益嚴(yán)峻。所以,不管是從環(huán)境角度,還是從能源角度,我國(guó)政府都在著手計(jì)劃并已經(jīng)初步采取措施來研制以可再生新能源來逐漸替代傳統(tǒng)能源的技術(shù)。2007年我國(guó)制定的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》指出,截止2020年,太陽(yáng)能光伏發(fā)電總?cè)萘繉⑦_(dá)到180萬kW,且按有關(guān)專家預(yù)測(cè),這一數(shù)字或有望達(dá)到1000萬kW。從市場(chǎng)需求角度看,我國(guó)很多邊遠(yuǎn)地區(qū)仍處于缺電甚至無電狀態(tài),電力缺口很大,加之我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,可以預(yù)見,并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏電站不日將進(jìn)入市場(chǎng),且發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
2.2 風(fēng)能發(fā)電
風(fēng)能是一N可再生清潔能源,無污染、能量較大、發(fā)展前景良好。風(fēng)能得到了各國(guó)的認(rèn)同與重視。且風(fēng)力發(fā)電在眾多的可再生能源中屬于成本較低的類型,即可并網(wǎng)運(yùn)行,也可獨(dú)立運(yùn)行,又能與其他技術(shù)互補(bǔ)組成混合型發(fā)電系統(tǒng)。近年來,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日趨完善,并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)額定功率最大已經(jīng)達(dá)到5MW,葉輪直徑已達(dá)到126m。截止到2005年,全球裝機(jī)容量為58982MW,其中風(fēng)力發(fā)電量占總數(shù)的1%。中國(guó)已成為亞洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推者之一,總裝機(jī)容量位居世界第八。日后,不論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度都會(huì)大大提升。
2.3 地?zé)岚l(fā)電
地?zé)岚l(fā)電也是新能源的一種,但其易受環(huán)境影響,利用方面小,對(duì)于大面積供電并不適合,但對(duì)于有地?zé)豳Y源的地方來講,這又是一種福音。地?zé)岚l(fā)電的開發(fā)和利用有利于擁有該資源的地區(qū)的經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展,所以,地?zé)豳Y源也是一種不可忽略的新能源。
2.4 海洋能發(fā)電
利用海洋能發(fā)電主要是在海上,對(duì)人們的生產(chǎn)生活影響不大,且我國(guó)海域資源遼闊,海岸線長(zhǎng),所以,海洋能發(fā)電也是一種主要發(fā)電形式。
2.5 生物質(zhì)能發(fā)電
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),每年都會(huì)有大量的農(nóng)副產(chǎn)品遺留,且隨著社會(huì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,所產(chǎn)生的生活垃圾也是日漸增多。這些東西都可以作為發(fā)電的生物質(zhì)能資源,既保護(hù)了環(huán)境又可以解決電力需求,所以,生物質(zhì)能資源也有較大的發(fā)展空間。
3 結(jié)束語
綜上所述,雖然新能源發(fā)電技術(shù)目前有一定成績(jī)的取得,但是受種種因素的制約,可再生新能源的并網(wǎng)發(fā)電發(fā)展不是特別理想。為了走可持續(xù)發(fā)展的道路,要逐漸減少發(fā)電企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)的不可再生化石能源的依賴,大力發(fā)展可再生新能源的并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)。將新能源研究納入大電網(wǎng)的總體規(guī)劃研究框架中。在堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的高級(jí)配電運(yùn)行框架下,新能源的發(fā)電并網(wǎng)一定能夠快速發(fā)展并發(fā)揮重要作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫佐.新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)[J].池州學(xué)院學(xué)報(bào),2010,24(3):31-35.
關(guān)鍵詞:新能源發(fā)電;課程知識(shí)體系;教學(xué)改革;教學(xué)方法
作者簡(jiǎn)介:張濤(1981-),男,安徽阜陽(yáng)人,三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院,副教授;武建瑞(1983-),男,陜西蒲城人,三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院,助理工程師。(湖北 宜昌 443002)
基金項(xiàng)目:本文系三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):J2011008)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)09-0073-02
能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求的持續(xù)增長(zhǎng),以及能源短缺危機(jī)和全球環(huán)境的日益惡化,能源對(duì)人類經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的制約和對(duì)資源環(huán)境的影響也越來越顯著。[1]面對(duì)能源短缺危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下,必須通過能源利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)“開源”和“節(jié)流”。因此,大規(guī)模開發(fā)新的能源,大力發(fā)展高效、環(huán)保的電力工業(yè)成為解決能源問題的有效途徑,培養(yǎng)這方面的人才對(duì)新能源的開發(fā)和利用具有重要意義。
三峽大學(xué)具有濃厚的電力行業(yè)背景,為了讓三峽大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保╇姎夤こ填悓I(yè)學(xué)生了解新能源相關(guān)知識(shí),“新能源發(fā)電技術(shù)”課程應(yīng)運(yùn)而生,它是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。該課程的講授,能夠幫助學(xué)生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關(guān)技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。為了提高教學(xué)質(zhì)量,結(jié)合電氣工程類專業(yè)的特點(diǎn),探索適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)課程授課內(nèi)容和教學(xué)方法是十分必要的。本文將根據(jù)筆者近年來的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬?duì)該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐方面的幾點(diǎn)體會(huì)。
一、課程教學(xué)存在的主要問題和矛盾
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是一門多學(xué)科交叉的課程,除了涉及電力和能源領(lǐng)域的知識(shí)外,還要求學(xué)生具有其他領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí),如課程中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)涉及空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí),太陽(yáng)能電池涉及的半導(dǎo)體材料的相關(guān)知識(shí),生物質(zhì)能中涉及的生物化學(xué)等相關(guān)知識(shí)等。[2,4]由于新能源發(fā)電技術(shù)的研究屬于前沿科學(xué),目前,我國(guó)部分高校的相關(guān)專業(yè)已開設(shè)“新能源發(fā)電技術(shù)”課程,但不同學(xué)科對(duì)該專業(yè)課程的教學(xué)需求不同,導(dǎo)致教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)差異較大。該課程的建設(shè)中存在的問題較為突出,集中體現(xiàn)在:不同專業(yè)教材內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同,缺乏適合電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的教材;作為一門選修課程,學(xué)生重視程度不夠;專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)矛盾眾多,包括課程與教材之間的矛盾,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的矛盾,教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)方法之間的矛盾等,這些都在很大程度上制約了“新能源發(fā)電技術(shù)”課程教學(xué)質(zhì)量的提高。
對(duì)于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,該課程需要涉及更多電氣工程學(xué)科的相關(guān)知識(shí),如電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析等專業(yè)知識(shí)。在新能源并網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)中需要應(yīng)用這些專業(yè)知識(shí)分析該研究領(lǐng)域前沿問題,有利于全面掌握新能源知識(shí)體系和培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。由此可見,本課程內(nèi)容豐富,知識(shí)點(diǎn)多,在該課程的建設(shè)中,需要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),合理組織教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生掌握晦澀難懂的外專業(yè)知識(shí)的,能利用本專業(yè)知識(shí)分析實(shí)際工程問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),因此該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革勢(shì)在必行。
二、教學(xué)內(nèi)容的改革
為了適應(yīng)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的教學(xué),在課程改革過程中,根據(jù)新能源發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀和電氣工程對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)課程知識(shí)體系的需求,結(jié)合電力工程及其自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn),精選教學(xué)內(nèi)容,重新構(gòu)建了新的課程知識(shí)體系,加強(qiáng)與電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)之間的聯(lián)系。
根據(jù)新能源發(fā)電站接入電網(wǎng)的影響不同,將這些新能源技術(shù)分為兩類:穩(wěn)定性能源發(fā)電技術(shù)和間歇性能源發(fā)電技術(shù)。
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。
三、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。[5,6]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。[2]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。
四、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。[6]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”?;卮饐栴}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。
五、結(jié)束語
“新能源發(fā)電技術(shù)”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)選修課程。本文針對(duì)課程建設(shè)中存在的突出問題,構(gòu)建了適合電氣工程類專業(yè)的“新能源發(fā)電技術(shù)”課程的知識(shí)體系,合理組織教學(xué)內(nèi)容,并根據(jù)授課內(nèi)容提出了合適的教學(xué)和考核方法。通過課程教學(xué)改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì),達(dá)到提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。
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【關(guān)鍵詞】 新能源 發(fā)電技術(shù) 發(fā)展
1 引言
為良好的應(yīng)對(duì)能源緊張的現(xiàn)實(shí)問題,降低對(duì)自然環(huán)境的影響破壞,確保生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定,社會(huì)對(duì)于清潔能源、可再生性、低污染的新型能源需要逐步擴(kuò)充。新能源即是通過非常規(guī)的技術(shù)手段進(jìn)行綠色能源的開發(fā)與應(yīng)用。例如太陽(yáng)能、海洋能等均為代表性的新能源,他們沒有污染,且可循環(huán)持久應(yīng)用。通過新能源進(jìn)行發(fā)電,即是將新能源變成電能的具體過程,這樣一來可確保資源的健康持續(xù)發(fā)展。
2 新能源發(fā)電技術(shù)狀況
新能源主要為在應(yīng)用新技術(shù)手段的條件下,有效的開發(fā)應(yīng)用可再生資源。對(duì)于傳統(tǒng)化石能源來講,應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù)呈現(xiàn)出可再生、能量豐富、污染影響較低的特性。具體的技術(shù)手段包括風(fēng)力發(fā)電、地?zé)帷⑸镔|(zhì)技術(shù)以及潮汐發(fā)電技術(shù)等。針對(duì)目前科技發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況,應(yīng)用太陽(yáng)能光伏以及風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電技術(shù)手段較為完善,且應(yīng)用更加廣泛。
2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)
光伏發(fā)電具體的應(yīng)用模式包括戶用電源、單獨(dú)發(fā)電系統(tǒng)以及并網(wǎng)發(fā)電等。光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中的主要應(yīng)用形式有戶用電源、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。其中戶用電源為較為簡(jiǎn)單的模式,發(fā)電容量較低,通常用于舒緩偏遠(yuǎn)區(qū)域居住人民的電能缺乏問題。應(yīng)用獨(dú)立光伏發(fā)電技術(shù)其容量較大,而結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。作用在于為具體的區(qū)域完成供電。應(yīng)用并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)成為今后太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的主體發(fā)展方向,主要傳輸電能到電網(wǎng)。當(dāng)前,技術(shù)員工主要針對(duì)并網(wǎng)地區(qū)屋頂發(fā)電以及峰光伏技術(shù)進(jìn)行研究。建設(shè)可調(diào)度系統(tǒng),配置蓄能裝置,發(fā)揮儲(chǔ)存能量功能,并做好能量的調(diào)節(jié)分配。該技術(shù)系統(tǒng)適合在經(jīng)常斷電的區(qū)域建設(shè)應(yīng)用,當(dāng)然所需投入的成本相對(duì)較高。還有一類為不可調(diào)度的系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,投入成本相對(duì)較低。然而由于欠缺蓄電池?zé)o法儲(chǔ)存能量,因而需要保證系統(tǒng)設(shè)置在最適當(dāng)?shù)膮^(qū)域內(nèi)。另外,為預(yù)防孤島效應(yīng)現(xiàn)象,應(yīng)確保并網(wǎng)系統(tǒng)之中的逆變器發(fā)揮實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,確保電網(wǎng)的正常可靠運(yùn)作。如果引發(fā)停電現(xiàn)象,則可快速的進(jìn)行反應(yīng)。
2.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)
應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)可有效的調(diào)節(jié)管控發(fā)電功率參數(shù),利用電磁轉(zhuǎn)矩設(shè)備機(jī)組可實(shí)現(xiàn)快速高效的發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)通常包括主控系統(tǒng)、變距、調(diào)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等,同常規(guī)發(fā)電廠包含明顯的區(qū)別。風(fēng)力發(fā)電完成并網(wǎng)控制可利用多重途徑方法進(jìn)行。在應(yīng)用雙饋方法進(jìn)行管控的階段中,可利用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子掌控并網(wǎng)頻率。同時(shí)借助交流勵(lì)磁的有關(guān)參數(shù)與幅值調(diào)節(jié)并網(wǎng)電壓。一旦利用永磁直驅(qū)法完成了并網(wǎng),則可在確保電力系統(tǒng)有關(guān)器件良好運(yùn)行的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)作業(yè)質(zhì)量水平的跟蹤以及管理。并可在有功以及無功中快速良好的轉(zhuǎn)換。同時(shí)該技術(shù)顯著特征在于,不會(huì)對(duì)電流參數(shù)形成明顯的沖擊影響。另外,探究電力系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行,我們還發(fā)現(xiàn),電力系統(tǒng)的可靠安全運(yùn)行并不會(huì)由于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的接入,令機(jī)電振蕩呈現(xiàn)出不同的變化,或整體電力系統(tǒng)包含的負(fù)阻尼以及弱阻尼震蕩形成轉(zhuǎn)變。這是由于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量合理,標(biāo)準(zhǔn)較小。同時(shí),電力系統(tǒng)內(nèi)的輸電線路則會(huì)由于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接入方式導(dǎo)致潮流方向產(chǎn)生顯著的變化。設(shè)置線路的安全保護(hù)系統(tǒng)階段中,應(yīng)針對(duì)該類問題做著重的分析考慮。
2.3 生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)
生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,借助生物質(zhì)內(nèi)部能量完成供電目標(biāo)。其呈現(xiàn)出能源分布廣泛、污染影響較低、具備可再生性的優(yōu)勢(shì)特征。我國(guó)基本國(guó)情決定,生物質(zhì)資源多樣豐富,因此更應(yīng)積極頒布有關(guān)政策,促進(jìn)生物質(zhì)能源的有效應(yīng)用。當(dāng)前具體的技術(shù)方式包括直燃、混燃、沼氣發(fā)電方式等。當(dāng)然,我國(guó)該技術(shù)領(lǐng)域的研究推廣受到了經(jīng)濟(jì)水平以及具體研究能力的限制,因而生物質(zhì)發(fā)電的探索應(yīng)用仍然處在初步發(fā)展時(shí)期,無法構(gòu)成規(guī)模化、一致性的市場(chǎng)環(huán)境。同時(shí),額外投入對(duì)于該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化以及商業(yè)化發(fā)展形成了抑制作用,我國(guó)應(yīng)加緊出臺(tái)相關(guān)管理方針,積極履行有關(guān)措施,全面推動(dòng)新能源技術(shù)的快速、優(yōu)質(zhì)發(fā)展。
2.4 海洋能發(fā)電技術(shù)
海洋能發(fā)電技術(shù)主要包括潮汐能以及波浪能發(fā)電技術(shù)。前者應(yīng)用海水的漲潮落潮水位差,完成蓄能發(fā)電。潮汐能取之不盡、用之不竭,不會(huì)產(chǎn)生明顯的環(huán)境污染影響,屬于清潔能源。當(dāng)然建設(shè)潮汐變電站需要投入一定的成本資金,因而電價(jià)高是影響其商業(yè)用途的主要因素之一。波浪發(fā)電通過電力系統(tǒng)使波浪能發(fā)生轉(zhuǎn)變形成機(jī)械能,最終形成電能。該技術(shù)呈現(xiàn)出回收資源時(shí)期持續(xù)較長(zhǎng)且應(yīng)用技術(shù)手段較為復(fù)雜的特征。
3 新能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展
當(dāng)前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展,隨之而來的能源大量消耗以及污染環(huán)境問題逐步顯現(xiàn)。因此只有有效的發(fā)展應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù),方能解決能源不足問題,創(chuàng)建良好的生態(tài)環(huán)境。我國(guó)沿海區(qū)域以及東北、華北等地含有廣泛的風(fēng)能,因此在該類區(qū)域應(yīng)有效的拓展應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)。應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)充投資經(jīng)費(fèi),提升建網(wǎng)力度。另外伴隨現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,應(yīng)用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電呈現(xiàn)出了較好的發(fā)展勢(shì)頭。
我國(guó)生產(chǎn)研制太陽(yáng)能電池行業(yè)發(fā)展迅速,技術(shù)先進(jìn)。當(dāng)前光伏發(fā)電手段的應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展形成了一定規(guī)模,在今后勢(shì)必為我國(guó)的供電行業(yè)做出更大貢獻(xiàn)。
如果說風(fēng)力發(fā)電以及應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電較易受天氣以及環(huán)境條件的影響,則應(yīng)用生物質(zhì)能源進(jìn)行發(fā)電,可有效的彌補(bǔ)該缺陷。我國(guó)為農(nóng)業(yè)大國(guó),擁有豐富的生物質(zhì)能源儲(chǔ)備,因此在不久的將來,生物質(zhì)將逐步代替近百分之二十的傳統(tǒng)化石能源,其應(yīng)用前景一片大好。
4 結(jié)語
總之,伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,應(yīng)用新能源技術(shù)將更加廣泛,相關(guān)政策措施會(huì)逐步完善,進(jìn)而可有效的應(yīng)對(duì)能源供應(yīng)緊張的問題,促進(jìn)環(huán)境資源的健康持續(xù)建設(shè),發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),抑制能源污染導(dǎo)致的破壞環(huán)境問題。因此我國(guó)應(yīng)繼續(xù)擴(kuò)充對(duì)新能源發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的投資應(yīng)用,確保生態(tài)系統(tǒng)的可靠平衡,同世界技術(shù)全面接軌,真正擴(kuò)充新能源發(fā)電的應(yīng)用范疇,創(chuàng)設(shè)明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
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[2]于三義.淺談新能源發(fā)電技術(shù)[J].中國(guó)電力教育,2011(15):92-93.
[關(guān)鍵詞]新能源 發(fā)電特性 經(jīng)濟(jì)型 分析研究
中圖分類號(hào):TM619 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)28-0192-01
1.前言
當(dāng)代,隨著社會(huì)的發(fā)展與人類的進(jìn)步,生產(chǎn)生活中對(duì)高效環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)日益增高。而在電力行業(yè),新能源革命正在進(jìn)行。傳統(tǒng)能源依靠資源有限的化石能源為主,最具代表性的有煤、石油、天然氣[1]。
新能源l電包括:太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、潮汐能發(fā)電技術(shù)和燃料電池發(fā)電技術(shù)等,本文基于新能源發(fā)電特性從技術(shù)研發(fā)、成熟運(yùn)用、維護(hù)保養(yǎng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等方面綜合論述,與傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)對(duì)比分析其經(jīng)濟(jì)性。
2.新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)化石能源的超負(fù)荷開采與利用帶來了資源枯竭、環(huán)境污染問題,嚴(yán)重威脅人類社會(huì)發(fā)展,違背可持續(xù)發(fā)展原則,所以新能源發(fā)電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2000-2015年,世界新能源發(fā)電裝機(jī)容量(除水電外)共增長(zhǎng)3.56倍。若包含水電在內(nèi),新能源發(fā)電共貢獻(xiàn)世界發(fā)電量的21%;除水電外的新能源貢獻(xiàn)了全球發(fā)電量的3.8%。其中,2000-2015年風(fēng)電和太陽(yáng)能共增長(zhǎng)了14倍,為新能源發(fā)電量中增長(zhǎng)最快。
2015年,全球光伏發(fā)電裝機(jī)量排名第一的是德國(guó),而美國(guó)在風(fēng)電、地?zé)?、生物質(zhì)發(fā)電等方面都處于全球領(lǐng)先地位[2]。
本領(lǐng)域中,我國(guó)在學(xué)習(xí)其他國(guó)家基礎(chǔ)上取得了較大的進(jìn)步,但與世界先進(jìn)水平相比仍存在較大差距。2015年,我國(guó)電力撥款達(dá)3986億元人民幣,其中,新能源投資額比例占77.66%,規(guī)模上電力裝機(jī)總量已經(jīng)超歐洲先進(jìn)國(guó)家。但與歐盟相比仍然低44.86%。2015年新增裝機(jī)容量中,非化石燃料裝機(jī)容量占35.84%,比歐洲國(guó)家低37.11%,發(fā)電量?jī)H為27.5%,發(fā)展上存在區(qū)域發(fā)展不均衡,發(fā)電種類布局不合理等問題。而歐盟國(guó)家利用的新能源種類較多,技術(shù)較發(fā)達(dá),成本得到有效控制所以發(fā)展均衡[3]。當(dāng)前,我國(guó)新能源發(fā)展極不平衡的為水電,其發(fā)展較快,占新能源總量的80.36%。下步我國(guó)應(yīng)及時(shí)調(diào)整發(fā)展結(jié)構(gòu),在引進(jìn)歐美技術(shù)同時(shí)加大對(duì)電力遠(yuǎn)距離輸送、儲(chǔ)蓄電技術(shù)、電力并網(wǎng)與調(diào)配技術(shù)的發(fā)展。為下一階段的新能源發(fā)電大規(guī)模運(yùn)用做足準(zhǔn)備[4]。
3.新能源發(fā)電特性與并網(wǎng)技術(shù)分析
風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電受季節(jié)、天氣等因素影響目前這兩種新能源在實(shí)際中利用較多,所以應(yīng)分析這兩種新能源發(fā)電的動(dòng)態(tài)輸出特性并建立相應(yīng)的輸出特性模型,針對(duì)不同區(qū)域?qū)嵗治銎淙甑某隽ψ兓凸夥娬静⒕W(wǎng)后對(duì)峰谷差的影響。
風(fēng)的移動(dòng)過程中,具有動(dòng)能與勢(shì)能的雙重變化。在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi),風(fēng)速的變化具有隨機(jī)性。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量來源于風(fēng)的動(dòng)能。不同地區(qū)的風(fēng)速都存在易變性和不可控性,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組時(shí)刻都遭受到較大程度的擾動(dòng),這種擾動(dòng)會(huì)影響機(jī)組本身和對(duì)與之相連的電力系統(tǒng)。而太陽(yáng)能隨著地球運(yùn)行與太陽(yáng)距離的變化而變化,加之天氣影響與各地日照長(zhǎng)度的不同。由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知,光伏電站每天出力時(shí)間集中在6點(diǎn)到19點(diǎn),冬季出力時(shí)間短,夏季出力時(shí)間長(zhǎng)[5]。
目前風(fēng)力發(fā)電具有獨(dú)立運(yùn)行的離網(wǎng)運(yùn)行電和接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電與并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電相比其風(fēng)力發(fā)電規(guī)模較小,其通過電能存儲(chǔ)裝置或者與其他發(fā)電技術(shù)相結(jié)合可以為沒有電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)供電。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電是世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的主要方向,其發(fā)電容量較大,通常為幾兆瓦到幾百兆瓦,由于其與大電網(wǎng)相連,從而可以得到大電網(wǎng)的補(bǔ)償和支撐,可以使風(fēng)資源更加充分的開發(fā)和利用。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步,風(fēng)力發(fā)電的成本也在不斷降低,在考慮環(huán)境效益等因素的情況下,風(fēng)力發(fā)電在經(jīng)濟(jì)上具有很大的吸引力。
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。太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由集熱部分、傳輸部分、儲(chǔ)熱部分構(gòu)成。根據(jù)聚光式系統(tǒng)的不同可以分為塔式太陽(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)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)主要由光伏電池模擬器、充電控制器、超級(jí)電容、蓄電池組、正弦波逆變器和系統(tǒng)監(jiān)控部分組成。
4.提高光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)研究
首先太陽(yáng)能光伏設(shè)備的成本過高。設(shè)備價(jià)格是影響光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的首要因素。具體表現(xiàn)在:提高技術(shù)進(jìn)步,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模降低單位成本,通過市場(chǎng)調(diào)查與企業(yè)經(jīng)驗(yàn)增加工作效率提高實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈縱向一體化,實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,加大價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)杠桿。
太陽(yáng)能光伏設(shè)備成本是影響太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決定性因素之一。只有有效地降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電的設(shè)備本才能提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,國(guó)家應(yīng)該加強(qiáng)太陽(yáng)能光伏設(shè)備方面的技術(shù)研發(fā)投入,通過技術(shù)創(chuàng)新把太陽(yáng)能光伏設(shè)備的成本降下來,這樣光伏發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用才有基礎(chǔ)。另外,發(fā)展分布式太陽(yáng)能系統(tǒng)也是提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)方式。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的使用應(yīng)該讓消費(fèi)者具有選擇權(quán)。分布式太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)為更廣大的電力消費(fèi)者提供了一種可選擇的替代能源,發(fā)展這一系統(tǒng)技術(shù)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),無疑將使太陽(yáng)能得到更為廣泛地利用[6]。
5.結(jié)論
對(duì)于風(fēng)力發(fā)電,國(guó)家無需長(zhǎng)期大量地對(duì)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼,為了有效地降低風(fēng)力發(fā)電成本應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電配套設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)。對(duì)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電,太陽(yáng)能光伏設(shè)備成本是影響太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決定性因素之一。只有有效地降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電的設(shè)備本才能提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過采用分布式太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)為將使太陽(yáng)能得到更為廣泛地利用。
傳統(tǒng)化石能源的開采和利用將會(huì)帶來資源枯竭與氣候異常等問題,違背可持續(xù)發(fā)展原則。尋求可持續(xù)的清潔代替方案,成為能源工業(yè)的使命。清潔無污染的太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源具備可再生的特點(diǎn),發(fā)展前景廣闊。但任何技術(shù)的發(fā)展成本與經(jīng)濟(jì)性最為關(guān)鍵,未來只有當(dāng)新能源與可再生能源在價(jià)格上能與傳統(tǒng)能源匹敵才能具備住夠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,這需要能源政策、技術(shù)進(jìn)步的支持。所以經(jīng)濟(jì)可行的的能源發(fā)展戰(zhàn)略才能真正引發(fā)能源革命的。
參考文獻(xiàn)
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