序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇新能源電力設計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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關鍵詞：電氣節能技術；新能源；發展應用

中途分類號：F407.6

1 電氣節能技術與措施

1.1 對變壓器設備進行節能技術的改進

在整個電網運行輸送系統中，變壓器是最重要的組成，將節能技術應用在變壓器設備的改進上，可以調節電壓，實現電能的安全輸送，降低電能的損耗，而對變壓器設備進行節能技術的改進，就是要使變壓器改進為低損耗的設備。不同的用戶對電力的需求不同，因此不同用戶的電力輸送的電壓也存在著較大的不同，采用變壓器調節電壓時，就會造成一定電能的損失，所以研究低損耗的變壓器，對節約電能具有重要作用，采用非晶合金鐵心構成的變壓器具有良好的節能環保作用，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值。調整變壓器的參數可以有效的降低電能的消耗，實現節能目標，在電能輸送的過程中，我們要對電力負載進行調整，改變其運行的方式，降低電能在輸送過程中的損耗。變壓器在運行的過程中們需要加強對各個方面的管理，通過對變壓器進行調整，可以提高節能的效果，降低變壓器中的功率損失與消耗，提高電能的利用效率，從而實現節能環保的目標。

1.2 強化照明設計，節省能源

平時在人們的生活中，照明設備是人們不可或缺的一部分，照明設備不僅能夠為人們在黑暗的環境中提供光亮，也為城市的美化貢獻了一定的力量。然而在照明設備的大量應用中，也造成了大量的電能損耗，為了解決這一問題，對照明設備進行節能設計，減少照明能源的消耗便成為現階段節省能源的重要手段，在照明節能設計的基礎上，既能夠保證照明的質量與效果，同時也能夠減少能源的消耗。其一，合理選擇照明形式，在照明的同時要善于利用自然光，以此減少照明能源的消耗，其次，設計人員在進行設計的過程中，要將自然光源與照明光源進行結合，以此實現節能照明能源的目的。其二，結合不同的照明場所，設計不同的照明亮度，例如臥室光源的設計，可以選擇相對柔和的照明燈光，還可以利用熒光燈進行光源的平衡設計，針對比較高級的場所，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，結合該場所實際的照明需求，設計節能開關，例如聲控開關，便可以實現照明節能的目的。

1.3 采用節能技術減少線路的電力損耗

發電站是通過輸電線路進行電路的輸送的，很多時候發電站與電力用戶的距離非常遠，在運輸的過程中就會造成線路的電能損耗，輸電線路越長，電力負載就越大，造成的電能耗損也就更大，降低線路的電阻值，可以提高電網系統的功率因數。在供電營業區域內，要結合區域經濟發展，做好規劃與布點方面的工作，如負荷密集地變電站電壓等級應選110kV及以上為宜，偏遠山區，負荷較輕的地方可采用35kV及以下變電站。線路規劃要堅持最短距離的原則，減少線路的長度距離，在選擇導線時，要注意規格的選擇，包括截面積等，選擇截面積較大的導線在某種程度上也能降低能源消耗。在進行輸電線路的架設時，要對整個區域進行綜合了解，選用最短路徑的方法降線路電能的損耗。

1.4 空調系統的節能設計

現如今空調系統的應用已經十分普遍，在建筑內部可以通過空調系統的應用，實現對溫度的調節，然而在應用空調系統的同時，會導致能源耗損。為此，空調系統的節能設計已經成為現階段相關人員研究的主要問題之一。冰蓄冷技術主要是通過電網低谷階段的風能，將冷量進行儲存，以此實現白天能量的釋放，達到節能的目的。冰蓄冷技術的應用，不僅實現了能源的節約，同時也大大節約了空調安裝的費用，減低空調制冷機的功率，減少電力負荷，進而實現空調系統的能源節約。

2 電力新能源的開發與發展應用

2.1 風能轉化為電能的應用

風能作為電力新能源具有良好的節能效果，對紓解現今能源緊張的現狀提供了積極的作用，利用風能轉化為電能，有效的提高了電能的利用率，現今可以有較多的新能源應用在電力能源的開發與使用中，風能的應用具有良好的節能效果。

2.2 太陽能光伏發電

現階段我們對于太陽能的應用已經比較普遍，太陽能作為新能源，其能源儲備量較大，并且已經被開發，所以在各方面的應用中十分普遍。在電力方面，太陽能光伏發電的應用，主要是利用了太陽能電池板、控制器以及蓄電池等元件共同構成了光伏發電系統，為此，這也是一個發電的控制系統。在其應用的過程中，主要是通過太陽能電池板以及蓄電池的連接，以此進行太陽能的儲存，再利用控制器以及逆變器對太陽能傳輸系統進行控制，實現對電網的管理，進而達到節能的目的?，F如今太陽能在人們的生活中十分普遍，例如熱水器等，其運行原理便是通過安裝的太陽能電池板將公共電網進行連接，進而構成光伏系統，不僅提高了能源的利用效率，同時也減少了能源的損耗。

2.3 地熱能源的開發

受社會發展的影響，人們的取暖設施愈發先進，尤其是地熱資源的應用，逐漸成為現階段家庭中取暖的主要設施。在我國，擁有豐富地熱資源的地區主要在云南以及一帶，經過相關的調查分析可知，現階段我國地熱田數量約為300左右，天然熱量能夠達到1.1×102J/年。由此可知，地熱資源的開發是現階段推動電力新能源發展的主要內容，在地熱資源的開發中，我國還存在比較大的發展空間。除此之外，開發地熱資源，不僅能夠推動我國電力行業的發展，對于農業的發展也具有一定的重要性。

結論

綜上所述，受我國經濟發展的影響，社會中對于電力的需求逐漸增大，然而隨著需求的不斷提升，電力能源也出現了緊缺的現象，為了解決這一問題，開發電力新能源，推行電力節能技術，是現階段促進電力行業發展的主要手段。文章針對電力新能源的開發，對電力節能技術的應用手段進行了闡述，通過文章中的分析，希望能夠在此基礎上全面提升電力新能源開發效率，實現電力能源節約，減少能源的消耗，進而推動我國電力行業的可持續發展。

參考文獻

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一、引言

隨著我國各行各業的發展，各類產業的用電需求越來越大。無論是生產還是生活，人們與電力的關系已變得密不可分。所以，電力在人類社會中正扮演者愈來愈重要的角色。但是據了解，電氣工程及其自動化無論是在過去的開發時期，還是現在的使用時期，都需要消耗大量能源，在電力的生產和傳輸過程中都存在著可避免的能量損耗。通過電氣工程及其自動化的知識與技術，提出節能設計的方案，使電力生產和傳輸得更加節能。

二、電氣工程及其自動化存在的問題

（一）自動化程度不夠高從電網調度來看，相比發達國家，我國的電網調節的自動化程度還不夠高。目前我國現有技術不能將電網的各環節聯系在一起加以控制，只能實現對單個系統或設備的控制。因此需要人員來做協調控制，可能會造成人為誤差，使得需要調節的時候沒能做出正確的抉擇而導致能源的浪費。此外，電力儀表的作用也不容忽視。電力儀表是可以監測、分析電能質量和電力故障的重要儀器。如果想要進一步實現節能，則離不開對電網中各代表性節點的監測，而現有的電力儀表多用來監測、判斷電力故障并給出相應的措施，所以需要進一步發展電力儀表，以監測更多的數據來實現節能。

（二）部分線路傳輸損耗較高在電網的實際運行中存在著各種各樣的損耗，例如傳輸過程中的變壓器損耗，電力電纜損耗、無功損耗等。由于這些損耗是由電流通過導體，使導體發熱而產生的，因此此類損耗無法避免，但可以通過采取一定的手段使得在保證電網安全、穩定運行的前提下，將損耗降到最低，讓電能盡可能少的轉化成其他能量，從而達到節能。

（三）新能源的并網運行不夠可靠目前我國新能源主要為風力發電與太陽能發電，相比火力發電、水力發電、核電，后者只要運行得當、保證其穩定性即可實現其并網運行。而風力發電與太陽能發電這類新能源對天氣的要求很高，貿然并網，如果用戶端用電需求突然升高，而當地卻為陰天或無風的天氣，如果不加大周圍火電廠的供電量，那么供電平衡將會破壞，甚至導致整個電網出現重大事故；反之，當用戶端用電需求量突然降低，同樣如果不采取相應措施，新能源發電廠發出的電能就會過剩，并以其他形式能量釋放，造成嚴重的浪費。而天氣的變化十分復雜，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科學技術來看是遠遠不夠的。

三、電氣工程及其自動化節能設計方向

（一）提升AVC系統性能在電網中，AVC系統指的是電網的自動電壓無功控制，其能夠保證電能質量、輸電效率，降低網絡損耗，使供電系統穩定、經濟地運行。因此，如果對該系統稍加改動，即可提升電網的節能運行性能。而目前我國的AVC系統缺乏全局運行的監視、系統數據太多人工處理麻煩，使得工作效率低等問題。所以要想發展AVC系統則需要改進系統的界面，使得數據更加直觀；提升AVC系統的分析功能，使其達到人工智能的水平，能在不斷的分析結果中不斷學習，從而達到精確的自我分析來幫助工作人員判斷。

（二）更換線路傳輸上文中已提到，線路中的傳輸損耗主要由導體發熱產生。而導體發熱的主要原因是由于電阻阻值偏大，導致流過的電能被轉化為了熱能，因此只要合理降低傳輸線路上導體的電阻即可降低損耗。降低導體的電阻，一般可以采用適當增大導體截面積的方法。目前在我國的配電網中，部分線路還存在著導體截面小、線路老化、線損率較大的情況。此外，配電網中的變壓器也存在基本參數偏大的情況。所以，應更換老化的設備與高能耗的線路和變壓器，還要加強建設出更加合理的電網結構。

（三）使新能源并網變得可靠要想讓家家戶戶安全地使用新能源，就必須先解決新能源并網的問題。要想實現并網運行，就必須滿足四個基本條件：發電機與系統的頻率、相序、相位、電壓均相同。這些條件現可以滿足，但這仍然不夠。由于新能源受天氣影響，發電的質量會受到影響，比如當陽光照射強度發生變化時，發電過程中就會改變輸出功率、產生一定的諧波。由于這種不確定因素均與天氣相關，所以只要將天氣中的某些可測得的、有效的數字參數與發電出力聯系在一起，得到新能源發電規律的曲線，并反饋給電網調度員，即可實現新能源并網運行。

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關鍵詞：電力設計;節能措施;電力工程;能源

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01

一、電力工程中提倡節能的意義

（一）電力工程行業是我國能源生產和消耗的重要部門，擔負著為國內輸送電能的重要使命，為經濟生產發展保駕護航。電力工程領域能否行之有效的開展節能工作，對我國整體能源的節省起著重要影響。所以我們需要在電力工程設計中采取更加有效的節能措施，降低電力工程領域的能耗比。

（二）我國電力工程的節能重點是如何能高效率高品質的提高能源的使用，并且研究出各項措施進行節能，節能措施在電力工程中的使用，能極大緩和國內對能源需求的迫切同時降低企業的能耗，提高綜合市場競爭力，電力工程領域中的節能消耗措施更有助于我國環保事業的發展，作為我國可持續發展道路上的長遠決策，更是基礎國策，電力工程領域的節能措施與我國發展目標是一致的，是我國實現可持續發展與構建和諧社會的主要力量。

二、電力工程節能中存在的問題

在我國企業當中，電力需求大、費用高的問題一直存在。這種情況不僅增加了經濟投資也對生態環境造成了破壞。很多的節電宣傳和規范落實不到位、沒有提高緊迫性等原因而不能很好的實施。

（一）變電所的位置以及低壓供電線路設計不合理造成的電力消耗。由于實際地理條件的變化或生產需求的不同，變電所位置不合適，使供電總線路過長壓力變大?；蛘叩臑榱斯澕s資金，減少了配電箱的數量，導致配電箱超負荷運行，增加了線路使用壓力和線路以及開關的損耗。

（二）對電力節能改造的資金和技術投入不足，過多重視眼前經濟效益，對節能改造問題就不再那么重視。對電力節能方面的管理問題，在定期對電力計量工作當中不嚴謹，技術水平較低，不夠重視。

三、電力工程設計中的節能技術

（一）加強運用價格機制對于用電的調控?，F代社會的市場經濟下，價格對普通的民眾和中小型企業來說都是市場經濟中重要的部分，是市場供求中的杠桿。電力工程設計中電力有時候會出現短缺的情況，所以抓好電力資源的有效配置，有效把控用戶用電的最大負荷量。實施峰谷分段電價，要積極調控管理技術，加強對于用戶用電的調控管理。

（二）供配電系統的節能重點應該在設計、優化階段，而這塊往往容易被忽視，要從根本上出發控制電能的利用，在企業中要進行合理的水電和火電的聯合調度模式，優化電網調度模式，提高輸電的質量。供電電壓的選擇應根據用電容量和供電距離并考慮當地電網現狀、用戶的用電負荷性質及未來發展規劃等因素綜合而定，裝機設備等級和設備狀況以及平均負荷率直接制約著輸電的質量，是電網發電的重要經濟性指標，通過節能型變壓器的使用，降低其本身造成的電力損耗。降低綜合線損，通過科學調控手段的采取，根據各個發電廠的實際運營情況，制定出科學的配置方案減少電力損耗。

（三）節能型變壓器，變壓器是輸變電行業中的主要耗能項目，我們要在條件允許的情況下進行改造，維護和保持三相負荷之間的平衡安全。在節能技術的設計中一定要保護三相技術的平衡性，如果三相負荷不能平衡的時候，就會帶來漏電的隱患，變壓器負載荷度與電流間是呈正比的關系的，靈敏相的漏電會直接導致變壓器功率損耗的加大，不靈敏相的漏電還會直接引發觸電事故。危害到人身安全以及財產損失，所以，電力工程設計中考慮到三相平衡問題是十分有必要有意義的。

（四）對運行中的電壓進行實時有效的調節。電力工程設計中在電壓及線路上作出一定的調節，理調節電壓的運行，保證供電的質量，實現有效的節能，根據電壓的平方和有功的耗損之間是正比的關系的理論，自動調節壓力的變壓器可以一定程度上保證輸出電壓的穩定性。另外在制定節能措施中要注意自然因素和部分人為因素，最大限度地避免可能造成危害的因素。

（五）減少設備的無用功的消耗。在電力工程的設計中可以設置并聯電容器來減少供電中感性負荷的產生來控制電能的損耗，作出無功補償。無功補償大大降低了無用功的損耗，節省了可開支。動態的無功補償是無功的發生器巨大提升，這種方法產生的諧波少，有效地改善了供電質量。相關的設計人員應當從多方面考慮，敢于創新實踐，主動尋求更多新型的節能能源，完善設計人員素質和技術，進一步提高電力節能措施。

（六）新能源的應用，風能和太陽能是我國電氣新能源開發的重要資源，電氣新能源的開發分析隨著工業經濟的迅速發展，我國能源問題也面臨著越來越嚴峻的挑戰，除了要從意識上技術上節約電能之外，還應當大力開發電氣工程新能源。以政府為保障不斷加大新能源的開發力度，將開發新能源作為現階段節約能源戰略的重要措施之一。煤炭是我國主要的電力能源，但能源利用的效率很低下，與天然氣相比，煤燃燒時每單位能量排放的二氧化碳量也要更多。所以，要著手調整和優化能源結構。我國很多地區和企業已經開始采用新能源發電，一定程度上為減少了城市污染。天然氣在安裝中比煤的價格便宜，更適合大范圍運用。

（七）積極研究和尋找開發新型節能技術。和世界先進理念接軌，尋找更多有效的節能技術，多方位開展節能工作，選擇節能設備，并利用到可以利用的天然資源。例如有些企業中推廣使用離子點火助燃技術了，自然，環保科學，屬于有效節能減排的新興技術，減少了污染物的排放。新技術在不斷地開發，需要全球的共同努力為世界可持續發展做出一份貢獻。

四、結語

綜上所述，電力工程設計中應當提高節能減排觀念，改進節能技術，不斷創新發展，并且將節能意識推廣到生活中。電力工程設計的節能措施需要設計工作人員的共同努力，在設計上考慮充分，同時注重節能和安全性問題，真正意義上落實節能措施，保證社會綠色環?？沙掷m發展。

參考文獻：

[1]陽煌.淺析電力工程設計中的節能措施[J].魅力中國，2014，（5）

[2]陳錫坤.電力工程設計中的節能措施探索[J].科技創新與應用，2011，（19）：110

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關鍵詞　新能源；新能源產業；日本；中日比較

中圖分類號C921.2　文獻標識碼A　文章編號1002-2104(2010)06-0103-08

近年來，隨著全球能源格局的調整，新能源產業引起了各國的日益重視。各國均把發展新能源看作是一場長期革命，都希望在未來的經濟發展中占領產業與科技制高點，以美國為代表的很多發達國家甚至將發展新能源產業作為擺脫金融危機的重要戰略手段。2008年，世界風能裝機總量達到1.21億kW，是1998年的12.5倍；全球累計光伏裝機達到1473萬kW,為1998年的15.3倍。從長期看，隨著新能源利用成本的降低，未來將會有很大的發展前景。中國已經成為世界第二大能源消費國，并且將在3～5年內超越美國成為世界最大能源消費國。而作為世界上最大的二氧化碳排放國，盡管中國的人均排放水平仍只有美國的1/4、日本的1/2，中國將面臨越來越大的國際壓力。大力發展新能源產業，將是中國解決能源環境問題、履行對國際社會承諾的重要突破口之一。在新能源產業發展方面，日本是世界上最早起步的國家之一。在這方面，既有成功的經驗，也有諸多教訓，值得中國借鑒和吸取。

1　新能源產業的發展歷程

1.1　先行發展的日本新能源產業

由于自身的能源資源匱乏，日本是世界上最早重視發展新能源的國家之一。日本新能源發展具有“自上而下”特征，初期是通過政府政策啟動的，石油危機與能源緊張是推動日本發展新能源的主要動力。1973年，第一次石油危機爆發。1974年，日本就實施“新能源技術開發計劃”(也被稱為“陽光計劃”)，其核心是大力推進太陽能的開發利用，此外還包括地熱開發、煤炭液化和氣化技術開發、風力發電和大型風電機研制、海洋能源開發和海外清潔能源輸送技術等。

1979年，第二次石油危機爆發。1980年，日本推出了《替代石油能源法》，設立了“新能源綜合開發機構”(NewEnergy Development Organization，簡稱NEDO)，開始大規模推進石油替代能源的綜合技術開發，主要包括核能、太陽能、水力、廢棄物發電、海洋熱能、生物發電、綠色能源汽車、燃料電池等。

1993年，日本政府將“新能源技術開發計劃”(陽光計劃)、“節能技術開發計劃”(月光計劃)和“環境保護技術開發計劃”合并成規模龐大的“新陽光計劃”。“新陽光計劃”目標是實現經濟增長、能源供應和環境保護之間的合理平衡。

1997年，日本又出臺了《促進新能源利用特別措施法》(Law on PromotingUse of NewEnergy)，它也被稱作《新能源法》。該法的目的是為確保安定穩妥地供給適應內外社會環境的能源，在促進公民努力利用新能源的同時，采取必要措施以順利推進新能源的利用。該法于1999、2001、2002年進行了三次修訂。

為解決新能源發電上網問題，2002年5月，出臺《電力設施利用新能源的特別措施法》(Special Measures Law on theUse of New Energy bv Electric Utilities)，即強制上網配額法(Renewables Portfolio StandardsLaw，RPS Law)，規定電力企業必須購買的新能源發電配額。

但進入本世紀以來，隨著國際能源價格不斷上漲和全球氣候變暖形勢日益嚴峻，其他國家(尤其是歐洲國家)對新能源的支持力度不斷加大，日本逐步喪失了新能源產業發展領軍者的地位。

為提振本國新能源產業(尤其是光伏太陽能產業)，2008年11月，日本經濟產業省聯合其他三省《推廣太陽能發電行動方案》，提出了多項促進太陽能利用的優惠政策，將太陽能發電作為了日本新能源產業發展的重點。新上任的鳩山內閣也將發展新能源作為一個重要的經濟綱領，提出了更遠大的新能源發展目標。但是，由于形勢變化及自身問題，日本已經不可能再成為世界新能源產業領跑者了。

1.2　后發優勢的中國新能源產業

與日本的情況不同，在中國，新能源產業發展起步相對較晚，初期發展具有“自下而上”的特征。中國開始利用新能源主要是從農村開始的，特點是農民分散、自發地進行，而不是通過產業化、規模化、市場化的方式進行的。最早開始利用的可再生能源主要是沼氣、太陽灶等，20世紀80年代戶用太陽能熱水器開始普及。上個世紀90年代后半期，中國開始注意從政策上引導新能源開發。

2000年以來，中國政府對大了可再生能源開發的支持力度。2003年，國家發展和改革委員會專門成立了能源局，其下設立可再生能源管理處。能源局成立后，將發展風電作為大規模開發可再生能源的切入點，從2003年開始，能源局組織了一批風電特許權招標項目，取得了很好的效果。2005年《可再生能源法》的頒布，標志著中國可再生能源發展進入了一個新的歷史階段。此后，國家發改委和其他相關部委出臺了一系列配套法規和政策，如《可再生能源中長期發展規劃》、《可再生能源發展“十一五”規劃》，逐步構建起了促進可再生能源發展的政策架構。

隨著能源供求格局的變化和政府支持力度的加大，中國的新能源產業出現了超預期增長。中國在光伏設備制造市場份額、太陽能熱水器普及、風能設備制造與風能利用等方面很快趕超了日本，展示了明顯的后發優勢。但是，非理性投資所導致上游產能過剩、下游制度瓶頸等問題，正阻礙著新能源產業的健康有序發展，中國新能源產業發展正處于“蛻變期”。

2　新能源產業的發展現狀

2.1　日本新能源發展難以實現預期目標

根據2008年3月修訂的《京都目標實現計劃》(KyotoTarget Achievement Plan)，日本新能源發展的近期目標是2010年新能源占一次能源總量的大約3％。從現有情況看，距離理想目標還有相當大的差距。根據日能能源經濟

研究所(IEKI)的預測，到2010年，日本的新能源占比大約只能到1.9％。以光伏為例，2008年，日本的光伏裝機僅為210萬kW，而2010年的預想目標是482萬kW，為達到這個目標，日本必須保持年均50％的增速。在風能方面，日本目前的裝機為188萬kW，而2010年的預期目標是300萬kW，為達到目標，日本必須在今后兩年保持26％的增速。

在中長期目標方面，到2020年，可再生能源占比為7％，水電之外的新能源占比為4，3％；到2030年，日本的可再生能源占比大約為11％，其中，新能源為7％，大約為3200萬千升原油當量。這一比例大大低于歐洲2020年可再生能源占20％的發展目標。當然，不同地區差異，東京提出到2020年可再生能源占比達到20％的發展目標。能否實現這些中長期目標，主要取決于兩個因素：從外部因素看，是國際能源供求格局和減排壓力；從內部因素看，長期制約新能源產業發展的制度障礙能否得到消除。

2.2　中國新能源產業的超預期發展

中國是個新能源資源豐富的國家，近年來新能源產業發展迅速，某些領域的發展速度甚至超出預期。例如，風能裝機2006～2008年連續實現翻倍增長，2008年已經超過1200萬kW。2009年，中國風電新增裝機容量還會翻番，中國風電新增裝機占全球總量中的比重，將由2008年的23％增至33％以上。按照目前的發展速度，中國將一路趕超西班牙和德國，至2010年風電總裝機容量有望躍居世界第二位，并提前10年實現2020年風電裝機容量3000萬kW的目標。某些機構樂觀地預期2050年中國將有30％以上的能源需求依靠新能源來滿足，屆時風電裝機甚至可能達到2.5億kW以上。

2.3　中日發展現狀對比

中國是世界可再生能源利用規模最大的國家，全部可再生能源折合1.72億t標油，在占一次能源的比例方面，中國的可再生能源占比是8.6％，日本為4.2％；其中，水電之外的新能源占比，中日兩國分別為1.5％和1.3％。從規劃看，2020年，中國可再生能源占比為15％，其中新能源為6％以上；日本則為8％，其中新能源為4.3％。日本提出了更遠大的目標(2020年，可再生能源占比為10％，光伏裝機提高到原來的2.5倍)。

在新能源產業發展方面，中國發展較快的是風電、沼氣和太陽能熱水器，日本則是光伏發電、垃圾和生物質發電、新能源汽車等。

2.4　新能源產業發展面臨的共同問題

由于國情不同，中日在新能源產業發展方面面臨的問題有所差異。但兩國都面臨著兩大根本問題：一是高成本問題；二是入網難問題。

2.4.1　高成本問題

新能源的高成本問題是包括中國和日本在內的世界各國普遍面臨的難題，但中日兩國的成本結構存在一定差異。日本是最早研發新能源技術的國家之一，在生物發電、太陽能、風能等領域擁有大量自主創新專利。日本新能源設備生產企業不需要像中國企業一樣，向國外同行支付高昂的技術專利費用。但日本是個高成本(高收入)的國家，人工成本遠遠高于中國，這是導致近些年日本新能源設備的性價比優勢逐漸消失、市場份額逐步降低的重要因素。與此同時，這也導致日本國內的新能源利用成本遠遠高于中國。但是，考慮到日本的高能源價格，新能源的高成本問題可能在中國更為突出。

以光伏太陽能發電為例，日本的每千瓦綜合安裝成本平均比中國高出40％以上，屋頂太陽能的安裝成本在每千瓦70萬日元(5萬元人民幣以上)。但是，從相對成本的角度看，目前日本的零售電價大約是每度電25日元(約1.9元人民幣)，是中國的近4倍。因此，相對于傳統發電，日本太陽能發電的相對成本甚至低于中國。據筆者測算，在日本，按照現行政策與電價，居民投資屋頂太陽能發電系統的回收期大約為25年。作為一種政府補貼(占投資總額的10％)下的自愿行動，這項投資已經得到了大范圍推廣，2009年以來又重新呈現了快速上升趨勢。2008年11月，在新的太陽能行動計劃中，政府提出通過支持產業發展和太陽能推廣使用，要在3～5年內使得太陽能發電系統成本降低50％。相比較而言，中國距離這一階段還有很長一段路要走。

2.4.2　入網難問題

從技術的角度講，風能、太陽能等新能源雖然屬于綠色能源，但由于其發電的不穩定性，對于電力企業而言，它們并不是一種可靠的優質電力供應源。傳統電網必須經過更新改造后才能具有更強的新能源接納能力。但更關鍵的還在于利益因素，即與新能源發電上網相關的成本如何分擔，收益如何分享。在這方面，中日兩國都面臨著類似的難題。

在日本，電力市場仍是一種“諸侯割據”的區域壟斷格局，“廠網一體”的七大電力企業分割了全國的市場。它們擁有自己的熱電廠與核電廠，在電力市場飽和的情況下，利用新能源發電就意味著已有投資的收益受到很大損失，因此，它們沒有動力發展新能源。日本雖然實行了強制發電配額制度，但“電力供應安全”和電網改造成本分擔又成為了它們推拖新能源發電上網的主要說辭。日本電氣事業聯合會(Federation ofElectric Power Companies，簡稱FEPC)主席在2008年3月曾提出，日本現有電網可接受的風能接入規模只有500萬kW，大約是現有裝機的3倍；而太陽能發電裝機上限為1000萬kW，大約是現有水平的7倍。若想更多地利用可再生能源，電網系統設施要進行重大創新，誰將為此付費是個重要問題。從政治的角度考慮，這些歷史悠久、擁有豐厚資本的電力企業往往與政治家和官僚保持著密切聯系，有著十分強大的政治影響力。因此，自民黨政府若想實現其發展低碳經濟的遠大目標，必須在電力產業制度上真正取得突破。

在中國，雖然實現了廠網分開改革，但新能源發電上網難問題同樣存在。以風電為例，2008年底我國有超過1200萬kW的風電機組完成吊裝，其中1000萬kW風電機組已通過調試可以發電，但由于電網建設滯后以及風電并網中的一些技術、體制和管理上的障礙，2008年底實際并入電網的風電裝機容量僅為800萬kW，由電網因素導致的裝機容量浪費約200萬kW。

現行《可再生能源法》雖然規定了全額收購制度，但主要是通過電網覆蓋范圍內發電企業與電網企業履行并網協議來解決，實施中由于雙方企業利益關系和責任關系不明確，缺乏對電網企業有效行政調控手段和對電網企業的保障性收購指標要求，難以落實全額收購的規定。此外，現行可再生能源法對電網企業規劃和建設配套電網設施沒有做出規范，電網規劃和建設滯后于可再生能源發電的情況突出，造成一些地區可再生能源發電項目難以及時并網發電。

3　新能源產業發展政策

為了解決新能源的高成本和市場推廣問題，促進本國的新能源產業發展，日本采取了一系列財稅政策和監管政策。在這方面，中國也采取了類似措施，如政府補貼、稅收

優惠、RPS、上網電價、凈電表制度等。兩國都采取了但也有不同之處，例如，日本沒有采取競標制度和明確的上網電價制度，這是由兩國的電力體制差異造成的。總體而言，中國的政策體系更為完善，支持力度更大，但在配套政策和貫徹執行方面與日本有一定差距(見表4)。

3.1　政府補貼

日本對新能源產業的補貼有多種形式，包括對研發的補貼、對家庭購置新能源設備的補貼、對新能源投資項目的補貼等。

1980年代，日本開始對小規模的風電進行補貼。從1994開始，為保證新陽光計劃的順利實施，日本政府提出每年為此撥款570多億日元，其中約362億日元用于新能源技術的開發，預計該計劃將會延續到2020年。1998年，日本啟動了“促進地方使用新能源方案”(Promotion for theLocal Introduction of New Energy)。該方案提出，通過新能源綜合開發機構補貼可再生能源項目，公共機構和非政府組織也可以因推廣各類新能源而獲得補貼，補貼額上限是開發、推廣等活動支出的50％。表5說明了經產省2008財年與新能源相關的預算分配情況，計劃資金總額達到1113億日元(經產省補貼，不含環境省預算部分)，是10年前的2倍。

補貼措施在推廣新能源方面發揮了重要作用，太陽能產業案例就從正反兩方面說明了這點。從1994年到2005年，日本政府對住宅用的光伏發電實施了補貼，累計補貼總額達到了1322億日元。這項措施有效地刺激了光伏發電的市場需求，與補貼前相比光伏發電的利用量增長了6倍，而光伏發電系統的安裝成本由1992年的每瓦370萬日元降到了2007年的每瓦70萬日元。在2007、2008年暫停了家庭太陽能光伏發電補貼后，日本光伏發電裝機增速明顯放緩。日本在2009年1月又推出了新的補貼措施，即使在金融危機的背景下，光伏裝機出現了顯著增長。

在中國，政府也通過多種形式向新能源產業提供補貼。根據《可再生能源法》，國家設立可再生能源發展專項資金。2006年5月30日，財政部了《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》，可再生能源發展專項資金通過中央財政預算安排，通過無償資助和貸款貼息對重點領域的可再生能源的開發利用項目進行扶持。2007年1月，國家發改委了《可再生能源電價附加收入調配暫行辦法》，建立了可再生能源電價附加資金制度，征收標準為每千瓦時2厘錢，2009年全年預計征收45億元左右。根據2009年8月31日的《可再生能源法修正案(草案)》(征求意見稿)，國家準備將可再生能源發展財政專項資金和可再生能源電價附加合并在一起。

從補貼形式上看，中國的補貼形式更為多樣：①價格補貼，如生物質發電補貼電價標準為每千瓦時0.25元，對兩個光伏示范項目(崇明與鄂爾多斯項目)的補貼標準為每千瓦時4元；②研發補助：“十一五”期間，超過10億的預算將通過國家科技攻關計劃、“863”計劃、“973”計劃等投入到各類新能源研發項目中；③投資補貼：如“太陽能屋頂計劃”(補貼20 000元/kW)和“金太陽示范工程”(補貼系統投資的50％～70％)。

總體上看，中國的政府補貼度明顯高于日本。例如，在中國，光伏發電補貼占投資的比例是50％～70％，甚至更高，而日本是10％～50％。

3.2　稅收優惠

日本對于開發新能源的行業企業都實行一定程度的稅收優惠。為了鼓勵對尚未發展起來的新能源進行開發，在1998年的稅制改革中，日本將開發新能源寫入1998年的“能源供需結構改革投資促進稅制”(Tax Incentives toPromote Investment in the Energy Supply and Demand StructureRefoml)之中。2008年的《推廣太陽能發電行動方案》(Action Plan for Promoting the Introduction of Solar PowerGeneration)提出了針對家庭部門和產業部門利用太陽能的稅收優惠：①家庭貸款稅(Home Loan Taxation)：貸款余額的1％可以從收入稅中扣減(持續10年)；②改革促進稅(Reform PromotionTaxation)，如果采取了節能方面的改革，大約10％的改革成本(上限為500萬日元)從所得稅中扣減。

在中國，政府也廣泛運用稅收政策對水能、生物質能、風能、太陽能、地熱能和海洋能等可再生能源的開發利用予以支持，對可再生能源技術研發、設備制造等給予適當的企業所得稅優惠。具體而言，中國對可再生能源給予了以下稅收優惠：①增值稅優惠，包括垃圾發電增值稅即征即退政策(2001)、風力發電增值稅減半征收政策(2001)；變性燃料乙醇增值稅先征后退(2005)；②消費稅優惠，如變性燃料乙醇免征消費稅政策；③進口環節稅收優惠政策，如原來實行的進口風力發電機與光伏電池免征進口關稅和進口環節增值稅政策(剛剛取消)；④企業所得稅優惠政策，如5年內減征或免征所得稅、加速折舊、投資抵免等方式的稅收優惠等。另外，我國大部分地區對風電機占地采取了減免土地稅和土地劃撥政策，實際上風機征地是零費用。由此可見，我國針對可再生能源產業的稅收激勵政策已有多項出臺，相比日本，中國的稅收優惠政策種類繁多、靈活多樣，但這種支持并未形成十分完善的制度體系。

3.3　強制上網配額(RPs)監管

在日本，RPS法律在新能源推廣應用方面發揮著核心作用。為解決新能源發電上網問題，2002年5月，出臺《電力設施利用新能源的特別措施法》(Special Measures Law 0ntheUse 0fNew Energy bv Electric Utilities)，也被稱作強制上網配額法(Renewables Portfolio Standards Law，RPS Law)。該法規定，從2003年4月開始，強制電力企業提高新能源發電(光伏發電、風能發電和生物質發電)使用比率。該法適用的新能源類型：風能、光伏、地熱能、小水電(1000kW或以下)、生物質能。

到2014財年，要有160億度新能源發電供應給所有電力設施。2006財年的新能源發電量約為65億度。電力設施企業可從以下方式中選擇對自己最有利的方法：獨立進行新能源發電；從別的發電企業購買新能源電力；從別的發電企業那里購買新能源電力的當量額。

在中國，政府也實行了RPS做法。《可再生能源中長期發展規劃》提出，對非水電可再生能源發電規定了強制性市場份額目標：到2010年和2020年，大電網覆蓋地區非水電可再生能源發電在電網總發電量中的比例分別達到1％和3％以上；權益發電裝機總容量超過500萬kW的投資者，所擁有的非水電可再生能源發電權益裝機總容量應分別達到其權益發電裝機總容量的3％和8％以上。中國

還要求國家電網企業和石油銷售企業要按照《可再生能源法》的要求，在國家指定的生物液體燃料銷售區域內，所有經營交通燃料的石油銷售企業均應銷售摻人規定比例生物液體燃料的汽油或柴油產品，并盡快在全國推行乙醇汽油和生物柴油。此外，中國特別重視太陽能熱水器的推廣，提出在太陽能資源豐富、經濟條件好的城鎮，要在必要的政策條件下，強制擴大太陽能熱利用技術的市場份額。

3.4　凈電表制度

從1994年開始，日本就在家庭光伏太陽能領域實施了凈電表制度(Net Metering)，當時是要求電力公司按照成本回收剩余發電。從2009年2月份起，日本政府出臺新的買電制度，要求電力公司按照成本2倍的價格進行回收。由此造成的額外成本將會被分攤到全部用電中，由所有國民負擔，以此建立一個全民參與的能源使用推廣體系，該措施將在10年內有效。

在中國，2009年7月財政部、科技部、國家能源局聯合印發的《關于實施金太陽示范工程的通知》提出，用戶側并網的光伏發電項目所發電量原則上自發自用，富余電量及并人公共電網的大型光伏發電項目所發電量，均按國家核定當地脫硫燃煤機組標桿上網電價全額收購。

3.5　綠色電力認證

2001年以來，日本開始實施“綠色電力證書”(GreenElectricity Certificate)制度，申請數量逐年增加。在該制度下，電力用戶要根據所需要的電力向認證機構購買綠色電力證書，由此獲得的收入將會提供給發電單位，以用于可再生能源的普及推廣。購買綠色電力證書的企業可以在其產品上使用綠色環保標示，從而借此提升企業形象，而購買綠色電力證書的成本可以計入損失項。此外，即使是自用的再生能源發電，也可以進行估值，從而轉換成綠色電力證書。2008年9月，日本開始向引進太陽能發電系統的家庭頒發綠色電力證書，以推動普通家庭采用太陽能發電。

在中國，上海是最早試行綠色電力的地區。2005年6月14日，《上海市綠色電力認購營銷試行辦法》獲得通過。2006年6月，上海寶鋼等15家中外企業與上海市電力公司簽訂了“綠色電力”購買協議，這些企業可以在產品上使用綠色電力的標志。這標志著上海綠色電力機制正式啟動，上海成為中國(乃至發展中國家)第一個啟動綠色電力機制的城市。2007年3月7日，上海市電力公司員工開始帶頭認購綠色電力，綠色電力開始向家庭推廣。但總體而言，中國的綠色電力機制尚不完善，尚未建立綠色電力憑證的交易制度。

4　總結與建議

對比中日的新能源產業，我們可以發現：日本的新能源產業技術領先、起步較早，但制度落后正制約著產業發展，逐步喪失了領導者角色；中國的技術總體落后、起步較晚，但制度正在優化，技術水平正在快速提高，新能源產業處于快速擴張期；為支持新能源產業發展，中日兩國都采取了很多類似的政策，比較而言，中國的新能源產業政策支持力度大于日本，但日本在政策執行機制方面具有一定優勢。

通過對日本新能源產業的剖析及中日對比，可以得出以下啟示與建議：

(1)保持新能源產業政策一致性，給予新能源產業發展以持續支持，以不斷提升該產業的競爭力。在這方面，日本提供了正反兩方面經驗。日本是最早對新能源產業發展進行支持的國家，并因此成為世界新能源的領跑者。但是，就在國際油價高企、全球新能源發展方興未艾的2006年，日本卻停止了對最為重要的光伏發電應用領域的補貼(背后原因包括嚴重的財政緊張、壟斷勢力的阻撓和新能源入網的技術困境等)，導致日本在生產和應用兩端很快被其他國家超越，失去了新能源產業發展的制高點。對于中國而言，目前政府出臺了多項支持新能源產業發展的政策，在風電應用、太陽能熱水器普及、光伏發電設備制造及生物質能等領域，這些政策取得顯著的成績。借鑒日本的經驗教訓，中國應保持這些政策的連續性。

(2)推進整個能源行業的市場化改革，特別是能源價格形成機制改革，為新能源產業發展營造良好的經濟基礎。在日本，新能源產業之所以能較早取得快速發展的成績，與這個國家20世紀80年代啟動的能源市場化改革有著緊密關系。雖然現在日本在電力等領域還存在著一定的區域壟斷，但日本的能源產業基本實現了自由化。并且，在那些壟斷領域，不同能源品種(如電力和燃氣)之間較強的替代關系、日本市民社會的氛圍等也在一定程度上限制了壟斷力量。市場化的價格(日本的家庭生活用電價格是中國的3倍以上)使得新能源產業有可能在政府支持下獲得快速發展。在我國，由于地區之間、城鄉之間、城市不同群體之間存在顯著差異，由于既得利益制造的重重阻力，目前的市場化改革仍處于初期階段，只有加快這一改革，新能源產業發展才能獲得持久的制度支撐和生命力。

篇(5)

【關鍵詞】新能源，發電，現狀，情景

引言

在我國，充足保障電力供應對經濟的持續發展必將起到決定性作用，在現有大電網的基礎上，大力發展新能源發電技術將是我國電力系統發展的趨勢。新能源發電是指某些中小型發電裝置靠近用戶側安裝，它既可以獨立于公共電網直接為少量用戶提供電能，也能直接接入配網，與公共電網一起為用戶提供電能。它是以資源和環境效益最大化、能源利用效率最優化來確定方式和容量的新型能源系統。

一、我國能源和發電技術的現狀

我國作為工業大國和人口大國，對能源的消耗量非常大。近年來，消耗總量的增長速度也非常快：標準煤從2001年的14億噸增長到2005年的22億噸，原油進口從2001年7300萬噸增長到2008年的1.79 億噸。電力電能作為能源輸出的最大方向，其消耗總量從2001年的3．2億千瓦增長到了2008年的7．9億千瓦。如此巨大的電能消耗，必然會加劇能源的需求，對于我國的能源政策也更加不利。

目前，集中發電、遠距離輸電和大電網互聯的電力系統是我國電能生產、輸送和分配的主要方式。這種大電網的弊端主要有：不能靈活跟蹤負荷的變化，無法及時更改供電量，如冬季取暖負荷的激增就會導致電力供應短時不足；另外，電力系統龐大，事故發生頻率高，在這種大型互聯電力系統中局部事故極易擴散， 導致大面積的停電，而一旦發生電網崩潰，其所造成的破壞和影響將十分嚴重。

電能是國民生活和生產的根基，因此無論是從能源角度，還是電力系統自身方面來看，研究新能源發電技術對于我國的現代化建設和人民生活都具有相當大的現實意義和戰略意義。

二、我國的新能源發電技術及其現狀

目前我國用于發電的新能源主要有風能、太陽能、生物能、核能、地熱能等，由于這些能源在我國應用起步時間及其對技術的要求不同，其發展程度也各有深淺，下面坐著就其中幾種主要的性能源的應用現狀進行具體分析。

2.1 風力發電的應用及現狀

風力發電系統由槳葉、機械傳動系統、發電機、電力電子裝置、升壓變壓器等組成，風力發電系統的發電過程是一個能量轉換過程，風的動能先被風機的槳葉捕獲轉換為機械能，再經過機械傳動系統傳遞給發電機，由發電機實現機械能到電能的轉換，直接接入電網或通過電力電子裝置接入電網。目前風機的輸出電壓多為690 伏，需要經變壓器升壓到滿足電網要求的電壓，一般為35 kV 及以上。

自19世紀80年代以來，美國電力工業的奠基人查爾斯•弗朗西斯•布拉升安裝了世界上第一臺自動運行且用于發電的風機，到現在為止，風機技術發展越來越成熟，尤其是20 世紀90 年代以后，世界各國政府相繼出臺了風電發展的激勵政策等，促進了風電技術的快速發展。目前已經出現了幾種成熟的主流技術， 包括失速型恒速風機，主動失速型恒速風機，雙饋變速風機，直驅變速風機，半直驅變速風機。

現代風機的單機容量不斷增大， 從幾百千瓦到兆瓦級。目前市場上的風機單機容量平均約為2000千瓦，風機單機容量最高已達6000千瓦。

1986年4月中國第一個風電場在山東榮成并網發電，1989 年起全國各地陸續引進風機建設風電場，裝機容量逐年增長，規模在1000千瓦以上的電場有新疆達坂城、內蒙古輝騰錫勒、廣東南澳等地的風電場。2009年底我國風電并網總容量為1613萬千瓦，同比增長92．26%，截至2010 年底，風電并網總量已超過2000萬千瓦，而我國風電開發潛力超過25億千瓦。

2.2 太陽能發電技術的應用及現狀

太陽能是地球永恒的能源, 我國陸地面積每年接收的太陽輻射得熱量在 3.3×103~ 8.4×106kJ/ ( m2•a)之間，相當于2.4×104億t 標準煤的發熱量, 屬太陽能資源豐富的國家。全國總面積 2/ 3 以上的地區年日照時數大于2000h,日照得熱量在5×106kJ/ ( m2•a)以上。我國、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的年太陽輻射得熱量和日照時數均較高，屬太陽能資源豐富地區；除四川盆地、貴州等地太陽能資源稍差外，東部、南部及東北等地區均為太陽能資源較豐富和中等地區。

太陽能發電有2 種方式，即太陽能熱發電和太陽能光伏發。我國在“八五”“九五”“十五”期間，對太陽能熱發電技術進行了一些研究，但實際應用尚未真正起步。美國和歐洲一些發達國家目前正處于太陽能熱發電商業化的前夕。據專家預測，2020年左右，太陽能熱發電系統將在發達國家實現商業化, 并逐步向發展中國家擴展。

太陽能光伏發電技術已日趨成熟，2004 年全球安裝的太陽能發電系統裝機容量已超過1000GW。中國第一座大功率的太陽能發電站建于內蒙古巴林右旗古力古臺村，功率為560W，1982年10月11日正式投運。隨后又在建成2座10kW、一座20kW和一座25kW的光伏電池電站。中國目前裝機容量最大的太陽能發電工程是安多光伏電站，安多光伏電站于1999年3月建成,，裝機容量達100 kW.。該電站自投入運行以來，累計發電量達131280 kW•h，日平均發電量達240kW•h。

2.3 生物質能發電技術的應用及現狀

所謂的生物質指的是農林廢棄物、水生植物、油料作物、工業加工廢棄物和人畜糞便及城市污水和垃圾等。生物質能發電是指利用生物質本身的能量，將其轉化為可驅動發電機的能量形式，用來發電，然后將所發電能直接提供給用戶或并入電網。

目前，美國在生物質發電領域有許多成熟的技術和實際工程，處于世界領先地位，總裝機容量已達10 GW。底特律擁有世界上最大的垃圾發電廠，日處理垃圾量4000t，發電能力65 MW。在這方面，我國尚處于起步階段，首座國產化的垃圾焚燒發電廠日前已在溫州市甌海區并網發電，日處理生活垃圾320t，年發電量2500萬kW•h。

2.4 核能發電技術的應用及現狀

核能自從問世以來就被許多專家認為是當代可能大規模開發的新能源，尤其對于能源資源匱乏的國家和地區來說，核能已成為必不可少的替代能源，是解決生態環境問題和保障能源安全供應的有效途徑。

我國擁有豐富的核能資源，天然鈾提煉及其加工能力已初具規模，能夠自行設計制造300MW壓水堆核電站的成套設備，正在建造600MW的核電站。我國目前已形成廣東、浙江、江蘇3個核電基地，自從1985年秦山一期核電站開工至今，我國現有機組11臺、裝機容量900萬kW。

2004 年國務院分別批準了廣東嶺澳二期、秦山二廠擴建和浙江三門、廣東陽江4個核電項目。預計到2020年，我國核電裝機容量將達到40GW，占全國發電總裝機容量比例由目前的1.7%上升到4%。

2.5 地熱發電的應用及現狀

地熱發電是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能，然后帶動發電機發電，這一點和火力發電的原理是一樣的，不同的是，地熱發電不像火力發電那樣要有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它利用的是地熱能，需要有載熱體把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水， 因此地熱發電可分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。

20世紀70年代初，我國各地涌現出大量的地熱電站，如廣東風順、山東招遠、遼寧熊岳、江西溫湯等地，建于1977年的羊八井地熱電站位于我國羊八井地熱田，地熱蒸汽溫度高達172℃，是我國目前已探明的最大高溫地熱田。

目前，全球范圍的地熱發電每年大約以9%的速度增長，以此速度推測，到2020年，全球年地熱發電量將達到3180億千瓦時。我國要發展地熱發電，還必須加大對地熱資源的勘查，加強對地源熱泵技術的研究。

三、新能源發電在中國的應用前景

目前，新能源發電在中國剛剛起步不久，其特點適應中國電力發展的需求與方向，在中國有著廣闊的發展前景，具體體現在：

（1）新能源發電是中國發展可再生能源的有效形式。國家“十二五”規劃將積極推動和鼓勵可再生能源的發展作為中國的重點發展戰略之一。一方面，充分利用可再生能源發電對于中國調整能源結構、保護環境、開發西部、解決農村用能及邊遠地區用電、進行生態建設等均具有重要意義；另一方面，中國可再生能源的發展潛力十分巨大。然而，可再生能源容量小，功率不穩定，獨立向負荷提供可靠供電的能力不強以及對電網造成波動，影響系統安全穩定的缺點將是其發展中的極大障礙。若能將負荷點附近的分布式能源發電技術、儲能及電力電子控制技術等很好地結合起來構成微電網，則可再生能源，充分發揮其重要潛力。例如，對于中國未通電的偏遠地區，充分利用當地風能、太陽能等新能源，設計合理的微電網結構，實現微電網供電，將是發揮中國資源優勢，加快電力建設的重要舉措。

（2）由新能源組成的微電網在提高中國電網的供電可靠性，改善電能質量方面具有重要作用。中國的經濟已進入數字化時代，優質、可靠的電力供應是經濟高速發展的重要保障。在大電網的脆弱性日益凸顯的情況下，將地理位置接近的重要負荷組成微電網，設計合適的電路結構和控制，為這些負荷提供優質、可靠的電力，不僅可省去提高整體可靠性與電能質量所帶來的不必要成本，還可以減少這些重要負荷的停電經濟損失，吸引更多的高新技術在中國發展。

（3）微電網與大電網間靈活的并列運行方式可使微電網起到消峰填谷的作用，從而使整個電網的發電設備得以充分利用，實現經濟運行。此外，對于中國已有的眾多獨立系統，在系統中加入基于電力電子技術的新能源并配以智能、靈活的控制方式，一方面可提高系統的智能化與自動化，另一方面也可為企業帶來可觀的經濟效益。

四、結束語

總之，科學技術的不斷發展促進了發電技術的進步，新能源在我國未來的應用中前景必將十分廣闊，充分利用好各項電能資源有助于緩解國內用電危機，這對于實現社會經濟可持續發展也具有重要的實際作用。

參考文獻

[1] 趙異波.新能源發電技術的最新進展[J].電工技術, 2004.

篇(6)

關鍵詞：電氣節能；新能源；開發；

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、電氣節能措施

1、運用新型節能技術減少電能消耗

1.1分布式供電技術

分布式供電是相對于集中式供電而言的，是指將發電系統以小規模(數千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近．可獨立地輸出電、熱或（和)冷能的系統。較傳統的集中供電，分布式供電沒有或者很低的輸電損耗；另外分布式供電可以利用可再生能源發電，既節能又環保。

1.2電力蓄能節能技術

電力蓄能節．能技術是電力需求側管理中的一項重要內容，通過對以中央空調蓄冷技術、中央空調余熱回收蓄熱技術、空氣源熱水熱泵蓄熱技術和電爐鍋蓄熱技術為代表的蓄能節能技術的應用，把電轉換為其他能量儲存起來，供需要的時候使用。電力蓄能節能技術，可把用電低谷時的電能轉換成其他能量儲存起來。在用電高峰時釋放使用，有效解決資源浪費問題．提高發電設備利用率。

2、通過改造電氣設備減少電能消耗

2.1變壓器的改造

推廣使用低耗損變壓器。在整個電網當中．為了適用不同用戶對電力的需求，必須要用電壓器將電壓分級輸入．大量的變壓器的使用，必然造成總功率的損耗。因此將變壓器的損耗降到最低是實現供電系統的節能措施之一。采用非晶合金鐵芯的變壓器。噪音低、損耗低，空載損耗是常規變壓器的20％，而且維護簡單，運行費用低，因此推廣適用低耗損變壓器可是有效降低總功損耗。

變壓器參數優化。在傳輸電量相同的條件下，通過擇優選取最佳運行方式和調整負載，是降低變壓器電能損失的有效途徑之一。在變壓器運行過程中，加強供、用電科學管理。即可達到節電和提高功率因數的目的。每臺變壓器其容量、電壓等級、鐵芯材質不同，所以有功功率的空載損失和短路損失，無功功率的空載消耗和額定負載消耗的參數各不相同。因此選擇變壓器的參數和優化變壓器運行方式可以從分析變壓器有功功率損失和損失率的負載特性入手。選擇參數好的變壓器和最佳組合參數的變壓器運行，可以降低能耗損失，達到節能目的。

2.2優化電網配置

在電網中通常會有大量無功電流，這直接導致線路損耗增大，變壓器利用率降低，用戶電壓不穩定。無功補償是利用技術措施降低線路損耗的重要措施之一。在有功功率合理分配的同時，做到無功功率的合理分布。無功補償優化是通過凋整電網中無功電流的分布，從而達到降低網絡的有功功率損耗，并使電壓水平保持最好的目的。隨著計算機技術的不斷發展，在高壓無功補償技術方面，開發出的新型低壓和高壓無功動態補償裝置，已經研制成功并應用到大中小型變電所。新型動態補償裝置，計算機系統控制，實現了無接點化．不產生諧波，無合閘同流；同時有效減小電壓閃變和防止系統振蕩。并可分相補償．從而達到減少電網能量消耗，提高供電質量的效果。

2.3降低線路損耗

當電能傳輸時，在電路網絡中就產生功率損耗，一般來說，其與線路的長度和負載的大小相關聯。因此，應當盡量提高系統的功率因數、減少導線的電阻，從而降低其損耗。其措施主要有以下幾種：①線路路徑的選擇要合理。為減小導線長度，線路盡可能不走彎路，盡量走直線：②合理選擇導線截面積：導線的截面積大小的確定應根據電流指標與經濟條件來確定。對于線路較長的電路，在滿足電流以及電壓降要求的情況下，可使導線的截面積加大1～2級：③合理確定電氣用房所在的位置。其遵守的基本原理就是盡量減小供電路徑。

2.4空調系統的節能

公共建筑暖通空調系統的能耗至少占建筑總能耗的50％以上，系統節能潛力巨大。具體應遵循一下原則：機電設備啟停優化控制；變風量、變流量系統最優控制：冬夏季部分負荷時水泵分設控制：與冰蓄冷相結合的低溫送風系統控制：參數設定節能控制，包括溫度標準設定、焓值控制、利用室內C02濃度控制新風量等。

二、新能源的開發

面對當今國際社會嚴峻的能源形勢，中國政府高度重視新能源的開發利用，把加快發展可再生能源作為“十一五”時期能源發展的一項重要任務。我國新能源產業目前呈現良好的發展前景，預計到2015年所規劃的新能源提供的電力、熱水和燃氣終端能源產品的總量將達到4300萬噸標準煤，并將直接拉動相關行業的發展，帶來明顯的環境效益。新能源的發展現狀有機遇更有挑戰，技術與經濟問題并存。

1、風能

就風電而言，我國規劃的風電基地所在地區電網規模偏小，需要依托更高電壓等級、大規模遠距離輸送因而由此帶來了復雜的電網技術和經濟問題。大規模發展風力發電，使我們不得不面對系統調峰調頻問題。目前，我國平均峰谷差約為30％，部分地區達40％，未來還有可能進一步加大：而系統調峰主要依靠煤電。新能源的大規模開發，將使得系統調峰面臨更加嚴峻的考驗。

2、太陽能

太陽能發電技術的發展也亟待社會的支持。以天和家園太陽能試點工程為例，若要收回投資成本，則每千瓦時上網電價應高于3元，遠遠高于煤電的上網電價：如按現行居民用電價計算，收回投資成本需100年以上。雖然我國光伏產業產品組裝能力躋身世界前三，但晶體硅提純、鑄錠切片、逆變控制等核心技術卻被國外壟斷。中國的光伏產業“兩頭在外”知識產權掌握度不高，實質上是受制于國外研發企業為其“代工”。雖然我國新能源的發展形勢總體上良好，但其事業起步晚、發展快，相關政策法規不夠完善，標準體系不夠健全，與電網及其他電源的發展不夠協調。

3、大力發展新能源有助于共建和諧社會

(1)大力發展新能源可以解決能源危機、緩解運輸緊張局面。即使新能源短期內難以占據能源市場的主要份額，但卻可以很大程度減輕用電壓力，也可以很大程度上減輕電煤緊張的局面，不會出現為了搶運電煤中斷其他貨物的運輸造成的運輸緊張。

(2)大力發展新能源有利于節能減排，保護環境。新能源的迅速崛起將使人們對化石能源需求一定程度上減少，小煤窯的開采就會減少，對周邊環境的影響也會降低?；鹆Πl電對大氣的污染也會減輕。

(3)大力發展新能源可以減低通貨膨脹。新能源作為能源的重要提供者后，對傳統能源如煤、石油的需求就會大幅降低，煤和石油的緊缺情況會得到改善：一旦煤的價格下降，電力的價格就會下降，工業產品價格就會下降。隨之許多生產資料和生活資料價格也可能下降。

三、結語

節能與新能源的開發是相輔相成、并列有序的關系，在開發新能源的同時不應忽視節能技術的發展，新能源的開發技術與能力尚不完善，需要長時間的發展與深入研究，是國家能源發展的未來支柱。節能已成為現今各個行業領域關注的重要話題，而建筑電氣節能設計的空間還很大，因此，在這過程中扮演重要角色的電氣設計人員，應在設計中精心考慮，反復衡量，除了在安全性、可靠性、經濟性等各種技術指標滿足功能要求的前提下，同時，電氣設計人員還要綜合考慮各種因素，將節能技術用到建筑電氣照明設計中，精心思考，反復斟酌，從而真正達到提高照明效率，節約能源，為經濟的可持續發展和節約型的社會做出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]王大國．趙明明.論我國綜合布線節能技術的應用及質量控制措施[J]．北京電力高等專科學校學報．2011(17)：119．

[2].張曉路.淺析我國新能源的開發和利用，廣州：華南理工大學學報．2010．7月.

篇(7)

關鍵詞：教學改革；新能源發電技術；創新人才培養

作者簡介：韓楊（1982-），男，四川成都人，電子科技大學機電學院電力電子系，講師。

基金項目：本文系電子科技大學中央高?；究蒲袠I務費資助（項目編號：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0046-02

“新能源發電技術”是電子科技大學電氣工程及自動化、機械設計制造及自動化、工業工程三個專業課程體系中的一門重要課程。該課程屬于高年級本科生的專業選修課，共32課時、內容多、知識面廣、綜合性強。[1， 2]由于三個專業的學生知識體系存在一定差異，在教學理念、教學內容、教學方法等方面，需要做出系統的設計和創新。筆者在教學過程中，充分吸收國外高校模塊化教學模式、凝練教學內容，充分利用交互式教學方法，采用課堂講授、提問與解答、課程項目、研究報告等手段，把互動式教學方法成功應用到教學實踐中。課程以電能變換與控制為主線，鼓勵不同專業背景的學生組成研究小組對課程項目進行協作研究，提升了學生的學習興趣，培養了學生的自主創新能力。[3， 4]

一、國外“新能源發電技術”教學內容與模式回顧

1.麻省理工學院（MIT）的模塊化教學模式

課程簡介：課程評估當前和未來潛在的能源系統，包括資源提取、轉換和最終使用技術，重點區域和全球能源需求。研究各種可再生能源和傳統能源的生產技術，能源最終用途和替代品，在不同國家的消費習慣。

第一部分：能源的背景。欠發達國家日益增長的能源需求、發達國家可持續的未來能源。能源概述、能源供給和需求的問題；能源轉換和經濟性分析，氣候變化和應對措施。模塊1：能量傳遞和轉換方法。模塊2：資源評估和消耗分析。模塊3：能量轉換、傳輸和存儲。模塊4：系統的分析方法。模塊5：能源供應，需求和存儲規劃。模塊6：電氣系統動力學。模塊7：熱力學與效率的計算。

第二部分：具體的能源技術。模塊1：核能的基礎和現狀；核廢料處理；擴建民用核能和核擴散。模塊2：化石能源的燃料轉換，電源循環，聯合循環。模塊3：地熱能源的類型；技術、環境、社會和經濟問題。模塊4：生物質能資源和用途，資源的類型和要求。

第三部分：能源最終用途，方案評估和權衡分析。模塊1：汽車技術和燃料經濟政策。模塊2：生物質轉化的生命周期分析；土地使用問題、凈能量平衡和能量整合。模塊3：電化學方法電能儲存、能量轉換，燃料電池。模塊4：可持續能源，非洲撒哈拉以南地區的電力系統的挑戰和選擇。

2.瑞典皇家理工學院（KTH）課程內容與要求

課程內容：替代能源和可再生能源的全方位的介紹和分析，包括整合這些解決方案以滿足能源服務的要求。包括現有和未來的替代能源，如水能、風能、太陽能、光伏、光熱，燃料處理；可再生能源系統面臨的挑戰；動態整合各種可再生能源。在整個教學過程中，學生的讀、寫和研討主題是“先進的可再生能源系統技術”，特別是通過項目工作和多個為期半天的研討會對相關專題進行研討，每個人都參與演講和討論，并邀請有行業工程背景的專家和政策制定者來課堂參與探討，豐富課堂內容、提升教學質量。

課程要求：在課程結束時，學生應能夠分析和設計能源系統，利用風能、生物能源、太陽能產生電力或用于加熱與冷卻。完成課程后，學生能詳細說明風能、生物能、太陽能基本原理和主要特點，以及它們之間的區別。能掌握這3種可再生能源系統的主要組件，了解基于化石燃料的能源系統對環境和社會的影響。

3.威斯康星大學（UWM）課程內容與要求

課程內容：學習有關國家最先進的可再生能源系統，包括生物質、電力和液體燃料，以及風力、太陽能、水電。學生們將對可再生能源電力和能源供應做工程計算，并要了解可再生能源的生產、分配和最終使用系統。能源存儲、可再生能源政策；經濟分析，購買和銷售能源；風能理論與實踐；太陽能可用性，光熱和光伏發電系統；水電；地熱，潮汐能和波浪發電；生物能源、生物質燃燒熱力和電力；生物質氣化，生物油熱解；生物燃料的生命周期評估。

課程要求：掌握基本的可再生能源系統的工程計算，了解可再生資源評估和能源基礎設施一體化。確定可再生能源系統的環境影響。設計和評估可再生能源系統的技術和經濟上的可行性。了解能源在社會中的關鍵作用。了解可再生能源發展的公共政策、市場結構。卓越學生的學習成果：能夠運用數學、科學和工程原則進行實驗設計，并能分析和解釋實驗現象。有能力設計一個系統、部件或過程，以滿足預期要求，具備解決工程問題和有效溝通的能力。

二、創新人才培養模式下“新能源發電技術”教學設計

通過對該課程的學習，使學生了解中國的能源現狀，掌握電源變換與控制技術的基本原理，掌握光伏發電和風力發電的基本原理及系統的構成，加深對中國風力資源和風力發電基本原理的認識，理解生物質資源的利用現狀、轉換與控制技術的基本原理，了解天然氣、燃氣發電與控制技術的基本原理和應用情況。吸收國外經驗，設計教學模塊。

1.電源變換和控制技術

內容要點：電力電子器件的概念、特征和分類，不可控器件——電力二極管，半控型器件——晶閘管，電力場效應晶體管——電力MOSFET，絕緣柵雙極型晶體管——IGBT；AC—DC變換電路：二極管整流器——不控整流，晶閘管整流器——相控整流，PWM整流器——斬波整流；DC—DC變換電路：單管不隔離式DC—DC變換器，隔離式DC—DC變換器；DC—AC變換電路原理、分類、參數計算；AC—AC變換電路。

課堂提問：晶閘管的導通和關斷條件是什么？相控整流與PWM整流電路區別是什么？交流調壓電路的基本原理是什么？什么是逆變？如何防止逆變失敗？

課程項目1：讓學生設計一個50kW的相控整流和PWM整流電路，進行MATLAB仿真分析，比較兩種整流電路的區別，要求分組討論、制作PPT演講，撰寫研究報告。

2.風能、風力發電與控制技術

內容要點：風的產生、特性與應用；風力發電機組的結構、分類與工作原理；風力發電的特點、控制要求和功率調節控制；風力發電機組的并網運行和功率補償：同步發電機組、異步發電機組和雙饋異步發電機組的并網運行和功率補償。

課堂提問：簡述風能轉換的基本原理。風力機的空氣動力學參數有哪些？具體怎么求解？風力機有哪幾種分類方法？

課程項目2：讓學生設計基于全功率變換器的風力發電系統，在課程項目1的PWM整流電路的基礎上，設計整流和逆變電路及其控制算法，進行MATLAB仿真，驗證工作原理，要求分組討論、制作PPT演講、撰寫研究報告。

3.太陽能、光伏發電與控制技術

內容要點：太陽能利用方式、分類及原理，中國光伏發電的歷史和研究現狀；太陽能電池的工作原理，太陽能電池材料的光學性質、等效電路、輸出功率和填充因數，太陽能電池的效率、影響效率的因素及提高的途徑；太陽能電池制造工藝，多、單晶硅制造技術；太陽能光伏發電系統設備構成，正弦波PWM技術，逆變器基本特性及評價；獨立光伏發電系統的結構及工作原理、系統構成；并網光伏發電系統的分類、特點、結構、供電形式和設備構成。

課堂提問：多晶硅和單晶硅的制造工藝有什么不同？根據制作工藝的不同它們各有什么特點？什么是正弦波PWM逆變技術？并網光伏發電系統由哪幾部分構成？

課程項目3：讓學生設計小功率并網光伏發電系統，在課程項目2逆變電路的基礎上，設計單相及三相逆變電路及其控制算法，進行MATLAB仿真，驗證工作原理，要求分組討論、制作PPT演講、撰寫研究報告。

4.生物質能的轉換與控制技術

內容要點：生物質能的定義、生物質資源特點及類別；生物質能轉換和發電技術、生物質能轉換的能源模形式，城市垃圾、生物質燃氣發電技術；生物質熱裂解發電技術的分類、生物質熱裂解機理，生物質熱裂解技術及裝置簡介；我國生物質能的利用現狀及開發生物質能的必要性，生物質能發電前景。

課堂提問：生物質能的優缺點是什么？根據其優缺點如何揚長避短充分利用生物質資源？生物質熱裂解的機理是什么？請詳細分析說明。影響生物質熱裂解的因素有哪些？具體是如何影響的？

5.天然氣、燃氣發電與控制技術

內容要點：天然氣水合物的概念，形成機理及化學性質；天然氣的綜合利用、環境價值與發展前景；小型燃氣輪機發電機組的原理及用途、主要形式及應用前景；燃氣輪機組的電能變換與控制系統、電網供電及控制；燃氣發電機組的并網運行與控制策略，DC-AC低頻并網逆變技術，DC-AC/ AC-DC-AC三級變換高頻環節并網逆變技術；燃氣發電機組高頻并網逆變的控制策略。

課堂提問：小型燃氣輪機組并網發電的原理是什么？簡述燃氣輪機組電能變換系統的結構和工作原理。燃氣發電機組高頻并網逆變是如何實現的？

三、結束語

在充分吸收國外高校“新能源發電技術”模塊化教學模式的基礎上，以人才培養為中心，凝練教學內容、改革教學方法，提高了學生對該課程的學習興趣，課堂互動得到明顯改善，不同專業背景的學生能夠對課程項目進行協作研究，發揮各自的特長收集和吸收國外前沿技術，在PPT演講、研究報告撰寫方面鍛煉了學生的綜合能力，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]何瑞文，謝云，陳璟華.電氣工程及其自動化專業建設與實踐模式探討[J].中國電力教育，2012，（3）：72-73.

[2]王三義.淺談新能源發電技術[J].中國電力教育，2011，（15）：92-93.