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篇(1)

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；新能源；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

電力電子技術(shù)自上個(gè)世紀(jì)中期誕生以來(lái)得到了迅速的發(fā)展，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中已經(jīng)具有十分重要的地位，目前約75%以上的電能須經(jīng)電力電子處理以后才能投入使用，面臨的環(huán)境和能源問(wèn)題也需要高效的發(fā)電、電力變換和控制技術(shù)來(lái)解決，因此電力電子技術(shù)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)越來(lái)越重要。

1.電力電子器件的發(fā)展

一代器件造就一代電力電子裝置與應(yīng)用，新的裝置與應(yīng)用又促進(jìn)著電力電子器件的發(fā)展，讓我們來(lái)簡(jiǎn)要回顧一下常用的幾類(lèi)電力電子器件：

1.1功率二極管

大功率的工業(yè)用電由工頻(50 Hz)交流發(fā)電機(jī)提供，但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的，其中最典型的是電解、牽引和直流傳動(dòng)等領(lǐng)域。功率二極管是上世紀(jì)六十年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的；今天，在現(xiàn)代電力電子裝置中仍然扮演著重要的角色，除了大功率工頻整流的基本功能之外，功率二極管還日益肩負(fù)著高頻整流、續(xù)流、隔離、箝位、吸收等越來(lái)越多的功能。

1.2晶閘管

在大功率和特大功率的工業(yè)應(yīng)用中，晶閘管以其耐壓高、電流大、通態(tài)壓降小、通態(tài)功耗低等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用，是這一領(lǐng)域的主力器件，英杰電氣在高壓大功率晶閘管的應(yīng)用方面有十幾年的應(yīng)用案例與經(jīng)驗(yàn)積累。

1.3絕緣柵雙極晶體管(IGBT)與功率場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)

上世紀(jì)八十年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，將集成電路的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的問(wèn)世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世，是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。

電氣緊隨時(shí)代潮流，一直致力于IGBT和MOSFET的工業(yè)應(yīng)用，依靠該類(lèi)器件開(kāi)發(fā)出一大批綠色高效的電力電子裝置。

2.太陽(yáng)能發(fā)電

太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的能源。太陽(yáng)能作為清潔的可再生能源，越來(lái)越受到人們的重視，應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。中國(guó)的太陽(yáng)能資源至少是風(fēng)能資源的100倍，每年接收的太陽(yáng)能是總消耗一次能源的600倍，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2/3以上國(guó)土面積的年日照時(shí)間在2200h以上，年輻射總量在502萬(wàn)kJ/m2以上，為太陽(yáng)能的利用創(chuàng)造了豐富的資源和有利條件。

目前太陽(yáng)能在利用中，主要采用了三種技術(shù)：太陽(yáng)能光電技術(shù)、太陽(yáng)能光熱技術(shù)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)。

太陽(yáng)能光電技術(shù)是指利用太陽(yáng)能電池將白天的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能由蓄電池儲(chǔ)存上在放電控制器的控制下釋放出來(lái)，供室內(nèi)照明和其他需要。目前占主流的太陽(yáng)電池是硅太陽(yáng)電池，它又分單晶硅太陽(yáng)電池、多晶硅太陽(yáng)電池(總稱(chēng)晶體硅太陽(yáng)電池)和非晶硅太陽(yáng)電池。整個(gè)光伏系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池、蓄電池、負(fù)載和控制器組成。

太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)就是利用光學(xué)系統(tǒng)聚集太陽(yáng)輻射能，用以加熱工質(zhì)，生產(chǎn)高溫蒸汽。驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電，簡(jiǎn)稱(chēng)光熱發(fā)電技術(shù)。他與光伏發(fā)電相比，具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。目前技術(shù)比較成熟且應(yīng)用比較廣泛的是蔬菜溫室大棚、中藥材和果脯干燥及太陽(yáng)能熱水器等。

將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程確切地說(shuō)應(yīng)叫光伏效應(yīng)。不需要借助其它任何機(jī)械部件，光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得，于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器，就是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。完全依靠太陽(yáng)電池供電的光伏系統(tǒng)，系統(tǒng)中太陽(yáng)電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電力是唯一的能量來(lái)源。首先最簡(jiǎn)單的獨(dú)立光伏系統(tǒng)是直聯(lián)系統(tǒng)，發(fā)出的直流電力直接供給負(fù)載使用，中間沒(méi)有儲(chǔ)能設(shè)備，負(fù)載只在有光照時(shí)才能工作。這種系統(tǒng)有太陽(yáng)能水泵、太陽(yáng)能風(fēng)帽、太陽(yáng)能路燈等。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽(yáng)電池方陣發(fā)出的直流電力經(jīng)過(guò)逆變器變換成交流電，且與電網(wǎng)并聯(lián)并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這類(lèi)光伏系統(tǒng)發(fā)展很快，在20世紀(jì)末，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的用量就超過(guò)了獨(dú)立光伏系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為兩大類(lèi)：光伏電站和戶用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。

在光伏系統(tǒng)中太陽(yáng)能電池、蓄電池、控制器，都離不開(kāi)電力電子技術(shù)，在太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換中，電力電子技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。

開(kāi)發(fā)新能源，電力電子器件的應(yīng)用和先進(jìn)的控制技術(shù)是關(guān)鍵。將最新的電力電子技術(shù)、控制技術(shù)應(yīng)用于新能源系統(tǒng)中，提高新能源的效率和電力變換質(zhì)量、降低新能源成本，使得清潔可再生能源逐步替代傳統(tǒng)的化石燃料，以改善人類(lèi)生存的環(huán)境，提高人們的生活水平，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

正因?yàn)槲覈?guó)在電力電子高端器件上的不足，以及我國(guó)要真正建立實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，我國(guó)要真正實(shí)現(xiàn)構(gòu)建自主創(chuàng)新、資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)主義和諧社會(huì)這一目標(biāo)，迫切需要建立一個(gè)自主創(chuàng)新的、強(qiáng)大的、達(dá)到世界先進(jìn)水平的電力電子產(chǎn)業(yè)。因此，我國(guó)政府相關(guān)職能部門(mén)已經(jīng)采取了一系列有力措施，將發(fā)展電力電子技術(shù)作為在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里的重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。在國(guó)家政策強(qiáng)有力的推動(dòng)下，電力電子技術(shù)正迎來(lái)其發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。

3.智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。從更高的層面來(lái)講，現(xiàn)今的電網(wǎng)變得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍然偏低，故智能電網(wǎng)是當(dāng)今的重要發(fā)展趨勢(shì)。而智能電網(wǎng)的核心就是智能電表，借助智能電表，電力事業(yè)機(jī)構(gòu)能夠知道用戶在任意時(shí)間所使用的電能，便于他們提供差異化的定價(jià)，幫助用戶優(yōu)化其總體電能消費(fèi)和電費(fèi)支出。如今智能電網(wǎng)技術(shù)正蓬勃發(fā)展，太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電是智能電網(wǎng)的分布式發(fā)電組成部分。

智能電網(wǎng)的主要特征有：（1）智能電網(wǎng)是自愈電網(wǎng)。實(shí)時(shí)掌控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。（2）智能電網(wǎng)激勵(lì)和包括用戶。在智能電網(wǎng)中，用戶將是電力系統(tǒng)不可分割的一部分。鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的一個(gè)重要特征。（3）智能電網(wǎng)能抵御攻擊。智能電網(wǎng)將展示被攻擊后快速恢復(fù)的能力。智能電網(wǎng)要通過(guò)加強(qiáng)電力企業(yè)與政府之間重大威脅信息的密切溝通，在電網(wǎng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)安全風(fēng)險(xiǎn)，提高智能電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。（4）智能電網(wǎng)提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量；（5）智能電網(wǎng)能減少來(lái)自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件；（6）智能電網(wǎng)容許各種不同類(lèi)型發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入。

4.結(jié)束語(yǔ)

能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，電力的利用，使人類(lèi)從原始走向文明。總之，電力電子技術(shù)在全球能源危機(jī)以及環(huán)境問(wèn)題上具有獨(dú)特的特點(diǎn)，發(fā)揮著其重要的作用，并且其潛力是非常大的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王新河,許建新. 現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電源中的應(yīng)用是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)[J]. 治黃科技信息, 2006, (03) .

篇(2)

關(guān)鍵詞 電力電子；新能源；風(fēng)力發(fā)電

中圖分類(lèi)號(hào)：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-489X（2013）09-0096-02

New Teaching Methods of Power Electronics Combined with New Energies//Li Peng

Abstract Power electronics is the bridge of electrics and electronics. With the rapid development of new energies， the teaching and research of power electronics are facing with chances and challenges. Based on practical teaching experience， this paper describes the necessity， principles and methods of combining power electronics with new energies， which may be of valuable reference for teaching and exploration.

Key words power electronics； new energy； wind power

1 電力電子課程特點(diǎn)

電力電子技術(shù)屬大學(xué)工科專(zhuān)業(yè)課程，早期也稱(chēng)半導(dǎo)體變流技術(shù)。從學(xué)科角度，它由電力學(xué)、電子學(xué)和控制理論交叉形成，是連接“信息電子”（弱電）和“電力電子”（強(qiáng)電）的橋梁。從目的角度，它旨在利用電力電子器件實(shí)現(xiàn)電壓、電流、頻率和相位等電能變換和控制。從內(nèi)容角度，它包括器件、電路、系統(tǒng)及其控制三部分。

根據(jù)授課對(duì)象及課時(shí)要求不同，側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所差異。在大多電氣類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)中，本課程多作為專(zhuān)業(yè)主干課，課時(shí)在64學(xué)時(shí)以上，上述三部分內(nèi)容均需細(xì)致講解且輔以專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)。而對(duì)控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)，本課程多作為專(zhuān)業(yè)選修課，課時(shí)多在32學(xué)時(shí)以下，目標(biāo)在于與控制工程相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，偏重基本原理和方法。因此，課程大綱和課堂講授應(yīng)緊密結(jié)合學(xué)生所需，以最大效率地實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合。

同時(shí)，與許多本科課程相比，電力電子知識(shí)點(diǎn)更加分散，各種器件特點(diǎn)、符號(hào)、物理參數(shù)等容易混淆，且電路波形繪制和分析對(duì)于學(xué)生理解和記憶難度較大。因此，未來(lái)新課程內(nèi)容和教學(xué)模式探索至關(guān)重要。

本文結(jié)合新能源尤其是風(fēng)電技術(shù)，簡(jiǎn)析課程教學(xué)中的一些探索性方法，為實(shí)現(xiàn)教學(xué)探索提供一定參考。

2 新能源技術(shù)與電力電子教學(xué)

2.1 新能源與大學(xué)教學(xué)

能源與環(huán)境是當(dāng)前世界發(fā)展的兩大課題，而對(duì)于能源問(wèn)題的技術(shù)解決，電力電子技術(shù)提供了重要的支撐。在諸多新能源中，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電與電力電子技術(shù)關(guān)系尤為密切，其能量轉(zhuǎn)換部件及控制電路都包含有電力電子器件。尤其是風(fēng)力發(fā)電，作為公認(rèn)的安全、環(huán)保、技術(shù)成熟的新能源，是電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的有機(jī)融合體。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)高校陸續(xù)開(kāi)設(shè)了新能源課程，甚至增設(shè)了相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)，而電力電子課程多作為此類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課展開(kāi)。相比之下，在非能源類(lèi)學(xué)科或者信息電子為主導(dǎo)的學(xué)科中，適當(dāng)引入新能源背景對(duì)于整個(gè)電力電子技術(shù)的宏觀把握大有裨益。

2.2 基于新能源的電力電子教學(xué)示例

下面以電力電子技術(shù)的緒論為例，簡(jiǎn)述基于新能源的課程講解方法。講解電力電子課程的緒論時(shí)，首先需要學(xué)生對(duì)整個(gè)課程的章節(jié)內(nèi)容有宏觀把握。而教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)整流、逆變、PWM等專(zhuān)業(yè)技術(shù)尚未深入理解，通常很難作為一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)來(lái)快速接受。

以國(guó)家“十一五”規(guī)劃教材《電力電子技術(shù)》為例，課程共分為9章，其中，第2章“電力電子器件”是基礎(chǔ)，第3、4章“整流”“逆變”是核心，第5、6章“DC-DC”“AC-AC”是輔助，第7章“PWM控制”是重點(diǎn)，第8、9章作為拓展簡(jiǎn)單了解。筆者發(fā)現(xiàn)，各章內(nèi)容可以通過(guò)一類(lèi)簡(jiǎn)單的風(fēng)電系統(tǒng)有機(jī)融為一體，如圖1所示。

風(fēng)電機(jī)組是將“風(fēng)能”轉(zhuǎn)為“機(jī)械能”進(jìn)而轉(zhuǎn)為“電能”的復(fù)雜系統(tǒng)，其基本過(guò)程為：風(fēng)掃過(guò)葉輪引起轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈耦合輸送給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。由于風(fēng)的隨機(jī)特性，該電能無(wú)法直接利用或并網(wǎng)，需進(jìn)行電力變換處理，而處理過(guò)程涵蓋了電力電子課程的核心章節(jié)。

1）整流。發(fā)電機(jī)所得電能先經(jīng)過(guò)第一次變換，將不規(guī)則的交流轉(zhuǎn)化為直流，這種“AC-DC”的變化過(guò)程即為“整流”。整流是電力電子核心技術(shù)之一，作為第3章內(nèi)容，是講授重點(diǎn)。

2）斬波。整流所得直流一般不滿足并網(wǎng)幅值的要求，需要進(jìn)行升降壓轉(zhuǎn)化，這種“DC-DC”技術(shù)即為第5章的“斬波”。與此類(lèi)似，可進(jìn)行“AC-AC”的講解，即第6章的“交交變頻”技術(shù)。

3）逆變。斬波所得直流無(wú)法直接并入交流電網(wǎng)，需要再次轉(zhuǎn)換為交流并經(jīng)濾波后并入電網(wǎng)，這種“DC-AC”的技術(shù)即為“逆變”。逆變是與整流互逆的電能轉(zhuǎn)換過(guò)程，作為第4章內(nèi)容，也應(yīng)著重講解。

4）器件。上述轉(zhuǎn)換多依賴(lài)電力電子器件實(shí)現(xiàn)，如現(xiàn)代變流技術(shù)中的IGBT正逐漸取代晶閘管成為主流控制器件?？山Y(jié)合教材第2章對(duì)此展開(kāi)深入講述。

5）控制。諸多電能轉(zhuǎn)換控制方法中，脈寬調(diào)制（PWM）是主流技術(shù)，另有軟開(kāi)關(guān)等輔助技術(shù)，分別對(duì)應(yīng)第7、8章。這些技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電力電子工程，大大改善了電路控制性能。

由此可見(jiàn)，看似相互孤立的各章節(jié)在風(fēng)電這一實(shí)際系統(tǒng)中緊密聯(lián)合為一個(gè)整體，學(xué)生可快速把握課程主線，并對(duì)課程的工程應(yīng)用價(jià)值有初步理解。

除此之外，其他新能源系統(tǒng)如光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)等，也具有類(lèi)似的模塊或功能構(gòu)成，可作為課程講解的工程背景。

3 教學(xué)中的其他輔助方法探討

上節(jié)以一個(gè)例子簡(jiǎn)單描述了引入新能源的電力電子課程緒論的講解方法，下面對(duì)教學(xué)中的其他輔助方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

3.1 教學(xué)方式探討

1）板書(shū)結(jié)合Flas。良好的板書(shū)可以促進(jìn)學(xué)生的感性認(rèn)知度，控制課堂節(jié)奏，加強(qiáng)師生互動(dòng)效果。以電力電子為例，諸多電路結(jié)構(gòu)僅用PPT解釋難以達(dá)到良好效果，利用板書(shū)逐層遞進(jìn)地繪制并講解，需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以及邏輯推理的用板書(shū)，大量的描述或輔解釋用PPT，從而很好地利于學(xué)生接受。

傳統(tǒng)電力電子教學(xué)中，電路及波形多用靜態(tài)PPT描述，生動(dòng)性較差，難以描述電路動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，而將Flas引入PPT中，可形象演示電路的工作過(guò)程和參數(shù)流向。例如：基于晶閘管的整流橋電路，其板書(shū)繪制繁瑣，靜態(tài)PPT講述難度較大，而引入Flash后可以清晰看到各時(shí)段晶閘管的通斷情況、電流流向以及輸出情況，從而極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)樂(lè)趣，達(dá)到寓教于樂(lè)的效果。在實(shí)際教學(xué)中，建議根據(jù)課程內(nèi)容靈活選擇板書(shū)、PPT、Flash等教學(xué)手段，適當(dāng)融合，形成“重點(diǎn)突出、形象生動(dòng)”的教學(xué)模式。

2）波形結(jié)合MATLAB仿真。電力電子教學(xué)通常有這樣的體會(huì)：最耗時(shí)也最難講解的多是電路波形。MATLAB的引入將教師從繁重的原理講解中解脫出來(lái)，作為數(shù)值計(jì)算和圖形處理的軟件工具，MATLAB比傳統(tǒng)的高級(jí)語(yǔ)言更容易學(xué)習(xí)和掌握，被譽(yù)為“巨人肩膀上的工具”。尤其它集成了SIMULINK和SIMPOWER工具箱，可以很容易地提取元器件，建立系統(tǒng)建模，并利用其友好的交互式界面進(jìn)行仿真分析。這樣，學(xué)生可以清楚地看到整個(gè)電路運(yùn)行過(guò)程，對(duì)諸多結(jié)論性的波形“知其所以然”。

3.2 拓展內(nèi)容探討

根據(jù)課程學(xué)時(shí)安排的不同，建議有針對(duì)性地進(jìn)行課堂內(nèi)容的拓展講解，開(kāi)闊學(xué)生視野，同時(shí)為后續(xù)課開(kāi)設(shè)做一定的技術(shù)鋪墊。例如，作為控制與電氣學(xué)科的連接紐帶，電力電子許多知識(shí)點(diǎn)會(huì)涉及相關(guān)先行課程。對(duì)此，建議回顧并凝練相關(guān)的重要結(jié)論，這種學(xué)科交叉點(diǎn)最難以講解但極容易引發(fā)學(xué)生的積極性并鍛煉其發(fā)散思維。此外，與主干課不同，作為選修課的電力電子通常沒(méi)有實(shí)驗(yàn)課，建議結(jié)合MATLAB等工具進(jìn)行模擬，加深學(xué)生的理解和記憶。

最后需要注意，電力電子是一種工程性極強(qiáng)的技術(shù)，課堂中要注意理論與工程的結(jié)合。例如前面提到的新能源技術(shù)，可以滲透到每章的課程中，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)研究型和啟發(fā)性教學(xué)具有積極意義。

4 結(jié)語(yǔ)

電力電子技術(shù)既是“強(qiáng)電”和“弱電”的橋梁，也是理論與實(shí)踐相結(jié)合的典范。本文簡(jiǎn)要探討了電力電子技術(shù)的教學(xué)思路，結(jié)合新能源技術(shù)，探索了一些新的教學(xué)方法，希望對(duì)于提高大學(xué)課堂效率、培養(yǎng)學(xué)生興趣以及實(shí)踐科研型教學(xué)提供有益參考。

參考文獻(xiàn)

[1]王兆安，劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]黃忠霖.電力電子技術(shù)的MATLAB實(shí)踐[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009.

篇(3)

【關(guān)鍵詞】：電力新能源；安全；高效利用

1、電力新能源的概念及其特性

新能源是指在傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的、有待推廣的能源形式。電力新能源是指應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)將傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的能源進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并應(yīng)用到發(fā)電、輸電、配電、用電等領(lǐng)域中去。電力新能源大部分都是可再生能源，比如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等。電力新能源的應(yīng)用不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，具有清潔、可再生等有點(diǎn)。但由于當(dāng)前的技術(shù)能力的限制，電力新能源具有隨機(jī)波動(dòng)性大等特點(diǎn)。所以將大規(guī)模的新能源電力接入到當(dāng)下的電網(wǎng)中，會(huì)對(duì)當(dāng)下的電網(wǎng)的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、控制手段、輸配電等造成嚴(yán)重的影響。

2、新時(shí)期電力新能源的具體利用

2.1太陽(yáng)能光伏發(fā)電

（1）電壓波動(dòng)

毋庸置疑，要利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，那么太陽(yáng)的光照強(qiáng)度便成為影響太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率的首要因素，我們知道，太陽(yáng)的光照強(qiáng)度也不是人為可以決定的，它要受到天氣和季節(jié)條件的影響，這樣一來(lái)，自然條件的變化的不可人為干預(yù)的，那么太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率就會(huì)從自然條件的不斷變化產(chǎn)生不穩(wěn)定性。新時(shí)期進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，基于保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，就要充分預(yù)估到從電網(wǎng)中瞬間脫離對(duì)系統(tǒng)電壓產(chǎn)生的影響，并采取一定的措施減小這種不利影響。

（2）諧波

諧波會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生極為不利的影響，但是在利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)行發(fā)電時(shí)，系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器在轉(zhuǎn)換電能時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生為數(shù)不少的諧波，會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。如此一來(lái)，就需要加強(qiáng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的檢測(cè)工作，這也是控制畸變率的有效手段。在利用太陽(yáng)能光伏技術(shù)的時(shí)候，如果是直流電并入電網(wǎng)系統(tǒng)，那么其所產(chǎn)生的電壓畸變率尚處于國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍內(nèi)，然而若是要將電壓變?nèi)腚娏?，則會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，這樣一來(lái)電壓的畸變率就會(huì)超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此可靠的檢測(cè)技術(shù)是防止這種嚴(yán)重畸變率的手段。

2.2風(fēng)力風(fēng)電

風(fēng)力發(fā)電的原理比較簡(jiǎn)單，就是利用自然對(duì)流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，但是這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)可能會(huì)很慢，達(dá)不到風(fēng)力發(fā)電的速度要求，這時(shí)就需要借助風(fēng)力增速機(jī)來(lái)增強(qiáng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，一旦達(dá)到了一定的轉(zhuǎn)速，動(dòng)能就可以轉(zhuǎn)化為電能了。但是通過(guò)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，盡管風(fēng)力發(fā)電節(jié)省了大量的能源，但是這種發(fā)電方式對(duì)風(fēng)能的利用率還是存在偏低的狀況，僅僅從理論出發(fā)，風(fēng)能發(fā)電機(jī)能夠發(fā)揮的最大風(fēng)力才只有全部風(fēng)能的59.6%，實(shí)際應(yīng)用中的利用率則更低。由此可見(jiàn)，風(fēng)力發(fā)電作為一種新型的新能源發(fā)電方式，其未來(lái)可提升的空間還很大，應(yīng)著力于研究風(fēng)能的利用技術(shù)，推動(dòng)風(fēng)能利用率的增長(zhǎng)。

2.3清潔煤的使用

清潔煤是一種新型的煤炭資源，這種煤炭資源將普通煤炭的燃燒率大大提高，減少了燃燒過(guò)程中的浪費(fèi)。清潔煤技術(shù)的應(yīng)用主要有以下幾種：一是原煤的加工技術(shù)。要將原煤進(jìn)行繼續(xù)深加工，型煤是最好的選擇，但是加工之后煤漿和配煤也可以用于選擇。水煤技術(shù)也是一種新型的清潔煤資源，在煤炭原料中摻入相關(guān)的添加劑，使得煤炭的狀態(tài)油固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，這是一種很好的混合燃料，能夠?qū)崿F(xiàn)噴燃，也為運(yùn)輸提供了便利。二是從煤炭的煙氣凈化技術(shù)。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的便是濕式的石灰石裝置。另外，外脫氮氧化物技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)煙氣凈化的先進(jìn)技術(shù)。要使得煤炭降低污染指數(shù)，那么新的燃燒技術(shù)的出現(xiàn)尤為重要，當(dāng)前應(yīng)用的技術(shù)包括煤氣聯(lián)合的循環(huán)、整體地煤氣化聯(lián)合循環(huán)、增加液化床的聯(lián)合循環(huán)。

3、促進(jìn)我國(guó)電力新能源高效、安全應(yīng)用的有效措施

3.1電源響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

加強(qiáng)電源響應(yīng)的主要手段就是需要提高技術(shù)能力。當(dāng)下我們可以適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外的一些先進(jìn)的新能源發(fā)電、輸送以及平抑電力波動(dòng)的一些新技術(shù)，以提高電力新能源的發(fā)電效率以及應(yīng)用效率，確保新能源電力能在電網(wǎng)中安全運(yùn)行。除大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)外，我們也應(yīng)該加強(qiáng)自主技術(shù)研發(fā)，國(guó)家應(yīng)該重點(diǎn)扶植新能源技術(shù)開(kāi)發(fā)，給予政策和資金上的適當(dāng)支持。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)，提高新能源的開(kāi)發(fā)利用率。

3.2電網(wǎng)響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

新能源電力存在電網(wǎng)擾動(dòng)的缺陷是當(dāng)下新能源電力在電網(wǎng)中無(wú)法大力輸送的一個(gè)重要因素。新能源電力的電網(wǎng)擾動(dòng)是受新能源電力系統(tǒng)的相關(guān)特征所決定的，這就致使了新能源電力系統(tǒng)的電壓耐受能力以及通能力低的現(xiàn)象。解決新能源電網(wǎng)擾動(dòng)問(wèn)題就需要采用合理的低電壓、高電壓或不對(duì)稱(chēng)穿越的方式，改變新能源電力系統(tǒng)的阻尼性，使其存在電力系統(tǒng)電網(wǎng)相應(yīng)的慣性，為新能源電力的安全、高效利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為解決新能源電力的電網(wǎng)擾動(dòng)問(wèn)題提供支撐。

3.3負(fù)荷響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

近年來(lái)隨著新能源電力開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源電力系統(tǒng)對(duì)一些較大負(fù)荷都有了一定的調(diào)節(jié)能力，但新能源電力系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力顯然還不夠。一旦外界對(duì)其產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的干擾，對(duì)電力系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。甚至在情況嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)新能源電力系統(tǒng)的功能癱瘓。所以，還必須加強(qiáng)對(duì)調(diào)峰技術(shù)的升級(jí)研究，提高系統(tǒng)的調(diào)峰能力。同時(shí)還需要充分應(yīng)用新能源發(fā)電設(shè)備的集中布局，充分發(fā)揮使用距離優(yōu)勢(shì)，全面提高新能源電力的高效利用。同時(shí)分區(qū)域與遠(yuǎn)距離解耦連接輸送電力，也能提高電力資源的高效傳送，同時(shí)有效規(guī)避掉部分區(qū)域電力系統(tǒng)不穩(wěn)性以及波動(dòng)性。

結(jié)語(yǔ)

綜上，在發(fā)電的技術(shù)方面，正在向著應(yīng)用新能源和可持續(xù)的方向在發(fā)展。能源的巨大消耗是擺在世界各國(guó)面前共同的問(wèn)題，國(guó)作為一個(gè)能源十分短缺的國(guó)家，更應(yīng)該注意發(fā)電新能源技術(shù)的利用。我們相信，在了改革幾十年的積累，我國(guó)一定能夠走出一條更為環(huán)保而可持續(xù)的發(fā)電的道路。

【參考文獻(xiàn)】：

篇(4)

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);新能源發(fā)電;儲(chǔ)能技術(shù);能源基地輸電規(guī)劃;功率預(yù)測(cè);虛擬發(fā)電廠

中圖分類(lèi)號(hào)：TM614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）36-0042-02

當(dāng)前，隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，開(kāi)發(fā)使用新能源是世界能源發(fā)展的新趨勢(shì)。2009年9月4日，國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)向全社會(huì)公布了《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃提出，到2020年可再生能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的比重將達(dá)到15%，形成以自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)為主的可再生能源技術(shù)裝備能力。

然而必須面對(duì)的是，新能源的迅猛發(fā)展，給現(xiàn)有電網(wǎng)帶來(lái)了新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電具有隨機(jī)性和間歇性，這無(wú)疑使電網(wǎng)運(yùn)行控制的難度和安全穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)明顯增大;核電的可調(diào)節(jié)能力較差，發(fā)展核電也需要堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的支撐。這些新的問(wèn)題使電網(wǎng)升級(jí)改造迫在眉睫，也為智能電網(wǎng)在新能源發(fā)電中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 智能電網(wǎng)概論

1.1 智能電網(wǎng)的由來(lái)

自第一次工業(yè)革命完成迄今近二百年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生強(qiáng)大生產(chǎn)力的作用下，人類(lèi)文明得到了全面而迅速的發(fā)展，但與此同時(shí)，人類(lèi)活動(dòng)能力不斷增強(qiáng)與范圍的不斷擴(kuò)大也對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響，全球氣候變化、自然災(zāi)害頻發(fā)、環(huán)境污染及沙漠化嚴(yán)重、能源危機(jī)加劇，人類(lèi)的生存與發(fā)展面臨前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。電力工業(yè)自第二次工業(yè)革命興起以來(lái)，至今已有一百多年的歷史，人類(lèi)社會(huì)也隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步對(duì)電力依賴(lài)程度日益增長(zhǎng)。

電力工業(yè)是國(guó)家能源產(chǎn)業(yè)的核心，資源和環(huán)境的雙重壓力使人們開(kāi)始重視電力系統(tǒng)在節(jié)能減排方面的巨大潛力。同時(shí)，各行業(yè)對(duì)供電可靠性及電能質(zhì)量要求的日益提高也對(duì)電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求，反過(guò)來(lái)，電網(wǎng)的發(fā)展升級(jí)對(duì)各國(guó)保證能源安全和能源獨(dú)立、進(jìn)一步搶占科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)、促進(jìn)就業(yè)都有著重大意義。在此背景下，國(guó)內(nèi)外研究人員紛紛提出對(duì)下一代電力系統(tǒng)的展望，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。

1.2 世界各國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的差異

環(huán)境問(wèn)題、能源危機(jī)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)需求以及電網(wǎng)自身更新升級(jí)需要這四個(gè)方面成為各國(guó)大力研究和建設(shè)智能電網(wǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素，由于國(guó)情的差異，各國(guó)在發(fā)展智能電網(wǎng)方面存在共性動(dòng)因的同時(shí)，又各有側(cè)重點(diǎn)。

在美國(guó)，2003年8月的美加大停電使得美國(guó)電網(wǎng)自身設(shè)備老化、技術(shù)陳舊、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)脆弱等問(wèn)題逐漸凸顯，因而美國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展一方面?zhèn)戎赜趯?duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)改造，提升電網(wǎng)的安全性與可靠性，并十分重視配電網(wǎng)的優(yōu)化升級(jí)與分布式電源的利用。另一方面美國(guó)希望通過(guò)設(shè)施改造與技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)辟新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)領(lǐng)先地位，在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展同時(shí)緩解失業(yè)率較高的問(wèn)題。

在歐盟，由于各國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況、資源稟賦、電網(wǎng)現(xiàn)狀的不同，歐洲各國(guó)對(duì)自身智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃各有特點(diǎn)，從共性來(lái)說(shuō)，歐盟的超級(jí)智能電網(wǎng)（Super Smart Grid）計(jì)劃側(cè)重于解決大規(guī)?？稍偕茉从绕涫呛Ｉ巷L(fēng)電的消納利用、分布式電源并網(wǎng)以及需求側(cè)管理等問(wèn)題。

我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，帶來(lái)了對(duì)電力需求持續(xù)而強(qiáng)勁的增長(zhǎng);傳統(tǒng)能源日益短缺和及其環(huán)境污染問(wèn)題在給全社會(huì)造成巨大壓力的同時(shí)也使得電力企業(yè)在考慮生產(chǎn)成本之外開(kāi)始審視其帶來(lái)的社會(huì)和生態(tài)成本;同時(shí)，我國(guó)電力資源和需求在地域上的不平衡、大規(guī)模新能源和分布式能源的開(kāi)發(fā)利用、配電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)滯后等問(wèn)題都對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行資源優(yōu)化配置能力提出了更高的要求。

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司的定義，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。

2 智能電網(wǎng)與新能源發(fā)電的關(guān)系

2.1 大力發(fā)展新能源是建設(shè)智能電網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力

能源危機(jī)與氣候全球變暖告訴我們，人類(lèi)社會(huì)要想可持續(xù)發(fā)展，必須減少對(duì)化石能源的依賴(lài)，減少環(huán)境污染。也就是說(shuō)，使用新能源是可持續(xù)發(fā)展的必然要求，是歷史發(fā)展的必然要求。而智能電網(wǎng)作為未來(lái)社會(huì)能源基礎(chǔ)設(shè)施，必須順應(yīng)歷史發(fā)展的要求。

因此，大力發(fā)展新能源要求智能電網(wǎng)應(yīng)具有堅(jiān)強(qiáng)可靠，高效發(fā)電，環(huán)境友好等核心價(jià)值，智能電網(wǎng)的發(fā)展必須適應(yīng)新能源發(fā)展的要求。

2.2 智能電網(wǎng)的應(yīng)用使新能源革命成為可能

智能電網(wǎng)技術(shù)可提高電網(wǎng)管理大量間歇性新能源發(fā)電的能力，其原因在以下幾點(diǎn)。

2.2.1 智能電網(wǎng)可對(duì)間歇性新能源發(fā)電的峰和谷做出即時(shí)反應(yīng)

由于電網(wǎng)的所有元件都被通信系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)連接在一起，智能電網(wǎng)可利用儲(chǔ)能手段和微網(wǎng)系統(tǒng)，在不同地區(qū)之間進(jìn)行平衡，循環(huán)削減終端電力需求，接通當(dāng)?shù)胤植际桨l(fā)電和其他發(fā)電資源網(wǎng)絡(luò)等方式對(duì)間歇性新能源發(fā)電的峰和谷做出即時(shí)反應(yīng)。

2.2.2 智能電網(wǎng)使得新能源發(fā)電真正“物有所值”

智能電網(wǎng)的普及，可使電力消費(fèi)者根據(jù)電價(jià)選擇電力，因此，新能源發(fā)電可通過(guò)市場(chǎng)這只“無(wú)形的手”來(lái)彌補(bǔ)間歇性帶來(lái)的不足。在所需的自然條件不滿足要求時(shí)提高電價(jià)，從而降低在自然條件不能滿足發(fā)電條件時(shí)的電力需求;在電力供應(yīng)充足時(shí)降低電價(jià)，從而增加在自然條件滿足發(fā)電條件時(shí)的電力需求。這樣，在滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的前提下，逐步使新能源的廣泛應(yīng)用成為可能。

3 智能電網(wǎng)在新能源發(fā)電中的具體應(yīng)用

3.1 智能電網(wǎng)使新能源發(fā)電更穩(wěn)定

電力生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，發(fā)電和負(fù)荷及損耗之間必須時(shí)刻保持基本平衡。而電網(wǎng)中用戶對(duì)電力的需求卻隨著時(shí)間及氣象因素的變化而變化。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)可控發(fā)電機(jī)組（如水電、火電）的出力來(lái)維持系統(tǒng)發(fā)電和負(fù)荷之間的平衡。但由于新能源發(fā)電大多受氣候和天氣影響較大，其出力難于控制。在新能源發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，如果能在風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源發(fā)電設(shè)備備用儲(chǔ)能裝置，第一可以解決新能源發(fā)電自身出力不可控問(wèn)題，通過(guò)儲(chǔ)能元件對(duì)機(jī)組的出力曲線進(jìn)行調(diào)整，減少出力變化對(duì)電網(wǎng)的沖擊。第二可以在電力充沛時(shí)，儲(chǔ)存電能，在負(fù)荷高峰期釋放電能，達(dá)到削峰填谷、減少電力系統(tǒng)備用需求的作用。根據(jù)所轉(zhuǎn)化的能源類(lèi)型不同，目前主要的電能存儲(chǔ)形式可分為機(jī)械儲(chǔ)能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等）、電化學(xué)儲(chǔ)能（如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池等）、電磁儲(chǔ)能（如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器等）和相變儲(chǔ)能四類(lèi)。

3.2 智能電網(wǎng)使新能源發(fā)電更經(jīng)濟(jì)

由于我國(guó)新能源分布與負(fù)荷需求呈現(xiàn)逆向分布的特點(diǎn)，要將新能源所發(fā)出的電能輸送到相應(yīng)負(fù)荷需求區(qū)，不可避免地會(huì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電。因此，如何針對(duì)新能源發(fā)電的特點(diǎn)減少此過(guò)程中的輸電損耗，將是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。

針對(duì)間歇性新能源出力的隨機(jī)性和波動(dòng)性，采用新能源基地輸電規(guī)劃，是一個(gè)較為可行的方案。在保證系統(tǒng)安全性的同時(shí)，適當(dāng)選擇供電距離和接入電壓等級(jí)，把相似電源特性的電站“打捆”后集中外送，能夠提高經(jīng)濟(jì)性能;考慮不同新能源間以及新能源與常規(guī)能源間的合理配比，對(duì)大規(guī)模新能源的送端電源結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行優(yōu)化，并“打捆”送出，可以平滑間歇性新能源的出力波動(dòng)，并提高傳輸通道的利用率。

近年來(lái)國(guó)家電網(wǎng)公司在風(fēng)電發(fā)展上全力解決風(fēng)電并網(wǎng)問(wèn)題，國(guó)網(wǎng)風(fēng)電接入和配套送出工程投資近400億元，共接入風(fēng)電1 600 萬(wàn)kV;全力做好千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地輸電規(guī)劃，制訂了甘肅酒泉、新疆哈密、河北、蒙東、蒙西、吉林、江蘇沿海等七大風(fēng)電基地輸電規(guī)劃。這便是新能源基地輸電規(guī)劃的一個(gè)實(shí)例。

3.3 智能電網(wǎng)使新能源發(fā)電調(diào)度更準(zhǔn)確

3.3.1 大規(guī)模新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)

一個(gè)安全可靠的電力系統(tǒng)必須保證電力的生產(chǎn)與消耗在任意時(shí)刻的動(dòng)態(tài)平衡。以風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電為主的新能源，其輸出功率具有隨機(jī)波動(dòng)特征，大規(guī)模并入電網(wǎng)后，將給電力系統(tǒng)生產(chǎn)和運(yùn)行帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)，因此迫切需要展開(kāi)對(duì)大規(guī)模新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)的研究。通過(guò)預(yù)測(cè)，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電功率將從未知變?yōu)橐阎@樣可以提高電網(wǎng)的安全性和可靠性，增加風(fēng)電并網(wǎng)容量，增強(qiáng)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電在電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3.2 虛擬發(fā)電廠

虛擬發(fā)電廠是一系列分布式發(fā)電及可控負(fù)荷的集合，該集合由一個(gè)中央控制中心統(tǒng)一調(diào)控。通過(guò)這種管理和調(diào)度方式，交易中心和調(diào)度中心不再需要知道每一個(gè)分布式發(fā)電資源的信息，而只需對(duì)虛擬發(fā)電廠的中央控制中心進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控，由虛擬發(fā)電廠的中央控制中心對(duì)各個(gè)分布式發(fā)電電源進(jìn)行調(diào)整，交易中心也僅需與虛擬發(fā)電廠進(jìn)行交易。對(duì)于電網(wǎng)側(cè)來(lái)講，虛擬發(fā)電廠將大量分布式發(fā)電資源整合在一起，將其作為傳統(tǒng)電廠進(jìn)行調(diào)度，這降低了風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的不可控性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;對(duì)于擁有分布式發(fā)電的用戶來(lái)講，由于可根據(jù)具體情況選擇合適的虛擬發(fā)電機(jī)供電，同時(shí)也可通過(guò)虛擬發(fā)電廠參與電力市場(chǎng)的交易，因此虛擬發(fā)電廠的實(shí)施同樣可提高這些用戶的收益。

4 結(jié) 語(yǔ)

可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)一直以來(lái)是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的基本要求，智能電網(wǎng)也不例外;新能源發(fā)電既可以解決當(dāng)前的能源危機(jī)，又可以減少環(huán)境污染。相信通過(guò)國(guó)家，社會(huì)各界人士的共同努力，我們一定能通過(guò)智能電網(wǎng)為新能源發(fā)電開(kāi)辟一片新的天地，為21世紀(jì)的能源史、人類(lèi)的發(fā)展史書(shū)寫(xiě)下光輝篇章。

參考文獻(xiàn)：

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篇(5)

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；智能微電網(wǎng)；新能源；協(xié)調(diào)發(fā)展

近年來(lái)國(guó)際范圍內(nèi)逐步開(kāi)展了智能電網(wǎng)的研究與實(shí)踐計(jì)劃，智能電網(wǎng)的概念首先是在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家提出的。由于計(jì)算機(jī)、通信、電力電子等新技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用這些新技術(shù)提高行業(yè)的現(xiàn)代化水平，電力工業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)經(jīng)歷了上百年的歷史，而且歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的電網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入老化的時(shí)期，迫切要求更新改造，而這些新技術(shù)的發(fā)展使得實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化成為可能。

智能電網(wǎng)技術(shù)有機(jī)融合了高級(jí)傳感、通信、自動(dòng)控制等技術(shù)，具有自我管理與恢復(fù)、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，其快速發(fā)展為分布式能源的無(wú)縫并網(wǎng)提供了良好的技術(shù)保障。通過(guò)合理利用各類(lèi)高級(jí)控制技術(shù)，能推動(dòng)各類(lèi)分布式能源與現(xiàn)有電力系統(tǒng)的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)“即插即用”、實(shí)時(shí)互動(dòng)和協(xié)調(diào)運(yùn)行。目前，分布式能源的開(kāi)發(fā)利用多處于自治運(yùn)行模式，缺乏一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的具體發(fā)展模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分布式能源的大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用。因此，積極研究智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式能源發(fā)展模式對(duì)未來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式能源大規(guī)模的開(kāi)發(fā)，緩解能源危機(jī)等戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要的意義。

一、智能電網(wǎng)與微電網(wǎng)概述

所謂智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。智能電網(wǎng)的核心內(nèi)涵是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化，簡(jiǎn)稱(chēng)為“堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)的智能化主要體現(xiàn)在：

可觀測(cè)――采用先進(jìn)的量測(cè)、傳感技術(shù)；

可控制――對(duì)觀測(cè)狀態(tài)進(jìn)行有效控制嵌入式自主處理技術(shù)；實(shí)時(shí)分析――完成數(shù)據(jù)到信息的提升；自適應(yīng)和自愈等幾個(gè)方面。

綜合而言，智能電網(wǎng)具有以下主要特征：

1.堅(jiān)強(qiáng)。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)和故障時(shí)，電網(wǎng)仍能保持對(duì)用戶的供電能力，而不發(fā)生大面積停電事故：在自然災(zāi)害和極端氣候條件下或人為的外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行：具有確保信息安全的能力和防計(jì)算機(jī)病毒破壞的能力。

2.自愈。具有實(shí)時(shí)、在線連續(xù)的安全評(píng)估和分析能力，強(qiáng)大的預(yù)警控制系統(tǒng)和預(yù)防控制能力，自動(dòng)故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。

3.兼容。支持可再生能源的正確、合理的接入，適應(yīng)分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的接入，能使需求側(cè)管理的功能更加完善和提高，實(shí)現(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng)，滿足用戶多樣化的電力需求。

4.經(jīng)濟(jì)。支持電力市場(chǎng)和電力交易的有效開(kāi)展；實(shí)現(xiàn)資源的合理配置；降低電網(wǎng)損耗；提高能源利用效率；為用戶提供可承受電價(jià)水平的電力。

5.集成。實(shí)現(xiàn)包括監(jiān)視、控制、維護(hù)、EMS、DMS、MOS等電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺(tái)和模型，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化管理。

6.協(xié)調(diào)。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與批發(fā)電力市場(chǎng)和零售電力市場(chǎng)問(wèn)的無(wú)縫銜接，提高電辦系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行和可靠性管理水平，促進(jìn)電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率的提高。

7.優(yōu)化。優(yōu)化資產(chǎn)的利用，提高資產(chǎn)利用效率，降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。

8.優(yōu)質(zhì)。電力用戶的電能質(zhì)量得到有效保障，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的差別定價(jià)。

9.交互。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶設(shè)備和行為間的交互，促使電力用戶發(fā)揮積極作用，實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)等多方面收益。

為整合分布式發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，削弱分布式電源對(duì)電網(wǎng)的沖擊和負(fù)面影響，充分發(fā)揮分布式能源的效益和價(jià)值，應(yīng)積極構(gòu)建基于分布式能源的微電網(wǎng)。

微電網(wǎng)是一種由負(fù)荷和微型電源共同組成的系統(tǒng)，它可同時(shí)提供電能和熱量；微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要是由電力電子裝置負(fù)責(zé)能量轉(zhuǎn)換，并提供必須的控制；微電網(wǎng)相對(duì)外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的可控單元，同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性、安全性的要求。

智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)是21世紀(jì)新興的兩個(gè)概念，隨著世界多個(gè)國(guó)家的積極探索和研究，已迅速延伸至政府、電力、信息、經(jīng)濟(jì)、金融等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，成為電力系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的重要方向。智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)在國(guó)際上的蓬勃發(fā)展，對(duì)中國(guó)未來(lái)電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)有著很好的啟示和借鑒意義。隨著中國(guó)電力體制改革的深入完善、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和發(fā)展方式的逐步轉(zhuǎn)變，將給建設(shè)智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。

二、智能電網(wǎng)與微電網(wǎng)的關(guān)系

微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，理由如下：

1.智能電網(wǎng)首要的特點(diǎn)是自愈，即不論發(fā)生什么事故，它都能通過(guò)自身解決，保證電力系統(tǒng)的安全性。而微電網(wǎng)是一個(gè)集成了分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能以及保護(hù)和控制等一系列環(huán)節(jié)的小型供能系統(tǒng)，它最大的特點(diǎn)是能夠自治運(yùn)行，這一特點(diǎn)與智能電網(wǎng)的自愈特點(diǎn)相類(lèi)似。2.智能電網(wǎng)鼓勵(lì)終端用戶參與電網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化合理配置。微電網(wǎng)作為一個(gè)獨(dú)立的供能網(wǎng)絡(luò)，也需要根據(jù)用戶的信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)供需平衡。3.智能電網(wǎng)具有全方位的安全決策，能夠抵御物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊。同樣，微電網(wǎng)不僅能夠作為備用電源對(duì)受端網(wǎng)絡(luò)提供有效支撐，還能在遭受極端災(zāi)害條件下提高整個(gè)電網(wǎng)的抗災(zāi)能力和災(zāi)后應(yīng)急能力。4.智能電網(wǎng)的可兼容性允許接入不同類(lèi)型的發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)。而微電網(wǎng)本身就是分布式電源和分布式儲(chǔ)能的集合體，正是基于這個(gè)條件微電網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化。5.智能電網(wǎng)能夠提供滿足未來(lái)用戶需求的電能質(zhì)量。而微電網(wǎng)構(gòu)建的條件之一是靠近負(fù)荷中心，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分級(jí)。微電網(wǎng)可以對(duì)不同級(jí)別的負(fù)荷實(shí)現(xiàn)個(gè)性化供電，即能夠?yàn)橹匾脩籼峁﹥?yōu)質(zhì)可靠的電力服務(wù)。

三、新能源與智能電網(wǎng)

目前煤炭在我國(guó)一次能源消費(fèi)中占比高達(dá)70%，遠(yuǎn)高于29%的世界平均水平。在當(dāng)前日益嚴(yán)峻的環(huán)保和減排壓力下，加快新能源的發(fā)展，改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)已成為我國(guó)當(dāng)務(wù)之急：進(jìn)入21世紀(jì)后，美國(guó)電力科學(xué)研究院、美國(guó)能源部以及歐盟委員會(huì)等紛紛提出各自對(duì)未來(lái)智能電網(wǎng)的設(shè)想和框架，用以推進(jìn)新能源的發(fā)展進(jìn)程。但是如果新能源發(fā)電大規(guī)模接入就會(huì)引起電網(wǎng)電能質(zhì)量下降、電網(wǎng)電壓、頻率的不穩(wěn)定等問(wèn)題。因此，如何優(yōu)化新能源與智能電網(wǎng)的配置成為亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)展新能源和建設(shè)智能電網(wǎng)已成為世界的潮流。新能源與智能的電網(wǎng)發(fā)展是相輔相成的。從新能源利用方式來(lái)看，新能源主要通過(guò)轉(zhuǎn)化為電能實(shí)現(xiàn)其終端的利用，且新能源發(fā)電有著不同于常規(guī)電源的出力特性；電網(wǎng)作為電力輸送的載體，智能電網(wǎng)代表未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向，是實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)展的平臺(tái)和重要保障。新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展是我國(guó)轉(zhuǎn)變能源和電力發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的內(nèi)在要求。在我國(guó)，風(fēng)能、太陽(yáng)能資源多集中分布在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的西部地區(qū)，更需要通過(guò)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，全面提升電網(wǎng)的大范圍資源優(yōu)化配置能力，滿足新能源大規(guī)模接入和消納的需求。智能電網(wǎng)切合新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)經(jīng)濟(jì)具有強(qiáng)大的拉動(dòng)作用.智能電網(wǎng)應(yīng)從我國(guó)的歷史背景和經(jīng)濟(jì)背景出發(fā)，探索高效的發(fā)展模式。

新能源指在技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)利用的能源，有太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能水能等非化石能源，具體即是能量的轉(zhuǎn)化，將太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等轉(zhuǎn)換成電能。新源的主要特征是可再生，而且分布廣、品種多，可當(dāng)?shù)鼗_(kāi)發(fā)和分散式利用。更為突出的優(yōu)點(diǎn)是不含碳或含碳少：缺點(diǎn)是能量密度低，開(kāi)發(fā)利用需要較大的空間，而且具有波動(dòng)性、間隙性及不穩(wěn)定性等特征。智能電網(wǎng)的成熟成為新能源產(chǎn)業(yè)根本突破發(fā)展瓶頸的前提。

大力發(fā)展分布式能源勢(shì)必給當(dāng)前電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。多數(shù)分布式能源的輸出功率具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和間歇性，如風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等。大規(guī)模清潔電源的并入會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平變動(dòng)、線路傳輸功率超出極限、系統(tǒng)短路容量增加和系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性改變等一系列問(wèn)題。智能電網(wǎng)技術(shù)有機(jī)融合了高級(jí)傳感、通信、自動(dòng)控制等技術(shù)，具有自我管理與恢復(fù)、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，其快速發(fā)展為分布式能源的無(wú)縫并網(wǎng)提供了良好的技術(shù)保障。通過(guò)合理利用各類(lèi)高級(jí)控制技術(shù)，能推動(dòng)各類(lèi)分布式能源與現(xiàn)有電力系統(tǒng)的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)“即插即用”、實(shí)時(shí)互動(dòng)和協(xié)調(diào)運(yùn)行。目前，分布式能源的開(kāi)發(fā)利用多處于自治運(yùn)行模式，缺乏一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的具體發(fā)展模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分布式能源的大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用。因此，積極研究智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式能源發(fā)展模式對(duì)未來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式能源大規(guī)模的開(kāi)發(fā)，緩解能源危機(jī)等戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要的意義

從利用角度來(lái)看，新能源只有當(dāng)它實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，才能發(fā)揮其作用。因此，新能源也期望能進(jìn)入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值。然而，新能源如太陽(yáng)能和風(fēng)能在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在一個(gè)致命的弱點(diǎn)就是其自身的間歇性、不穩(wěn)定性、不連續(xù)性等。這些必然降低電網(wǎng)的可調(diào)度性，甚至降低電網(wǎng)的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐呻娋W(wǎng)的解裂，從而導(dǎo)致電網(wǎng)接入率低，風(fēng)電場(chǎng)利用小時(shí)數(shù)低，無(wú)法形成規(guī)模效應(yīng)等問(wèn)題。因此，如何契合新能源與智能電網(wǎng)就成為當(dāng)務(wù)之急。

從協(xié)調(diào)發(fā)展內(nèi)涵來(lái)看，實(shí)現(xiàn)新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展就是要求新能源發(fā)展與智能電網(wǎng)發(fā)展在速度上匹配、在規(guī)模上均衡、在技術(shù)上適應(yīng)、在政策上配套。從新能源發(fā)展角度來(lái)看，新能源的發(fā)展要適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的要求，就是要建設(shè)電網(wǎng)友好型新能源電，全面提高新能源發(fā)電的可調(diào)、可控性，滿足電網(wǎng)靈活調(diào)度運(yùn)行的要求。從電網(wǎng)發(fā)展角度來(lái)看，電網(wǎng)的發(fā)展要適應(yīng)新能源發(fā)展的要求，就是要建設(shè)新能源友好型電網(wǎng)，即智能電網(wǎng)，全面提高電網(wǎng)接納新能源發(fā)電的能力，滿足新能源大規(guī)模發(fā)展的要求。新能源與智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，從電力系統(tǒng)來(lái)看，涵蓋了發(fā)電、電網(wǎng)、用電、調(diào)度等環(huán)節(jié)，新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展應(yīng)該是在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)內(nèi)相互適應(yīng)、相互配合、相互促進(jìn)的過(guò)程，只有實(shí)現(xiàn)新能源和智能電網(wǎng)在各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展，才能最終實(shí)現(xiàn)新能源與智能電網(wǎng)的總體協(xié)調(diào)發(fā)展。

從新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展分析來(lái)看，電網(wǎng)和發(fā)電環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)水平相對(duì)較高，而用電和調(diào)度環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)水平較低。表明目前實(shí)現(xiàn)新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)是用電，因此，我國(guó)新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的優(yōu)先次序依次是用電、調(diào)度、發(fā)電和電網(wǎng)環(huán)節(jié)。從各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展分析來(lái)看，各指標(biāo)對(duì)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)度的影響程度不同，從而決定了各環(huán)節(jié)新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。發(fā)電環(huán)節(jié)的重點(diǎn)領(lǐng)域包括：建設(shè)電網(wǎng)友好型新能源電廠，提高新能源功率預(yù)測(cè)水平，加快調(diào)峰電源建設(shè)。電網(wǎng)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)領(lǐng)域包括：加快配套電網(wǎng)建設(shè)，提高電網(wǎng)輸送能力，提高電網(wǎng)自愈能力。用電環(huán)節(jié)的重點(diǎn)領(lǐng)域包括：實(shí)施靈活電價(jià)機(jī)制，加強(qiáng)需求側(cè)管理，鼓勵(lì)用戶蓄能。調(diào)度環(huán)節(jié)的重點(diǎn)領(lǐng)域包括：實(shí)施靈活調(diào)度策略，加強(qiáng)新能源調(diào)控能力建設(shè)，將新能源全面納入調(diào)度計(jì)劃管理體系。

四、結(jié)語(yǔ)

從電網(wǎng)發(fā)展角度來(lái)看，電網(wǎng)的發(fā)展要適應(yīng)新能源發(fā)展的要求，就是要建設(shè)新能源友好型電網(wǎng)，即智能電網(wǎng)，全面提高電網(wǎng)接納新能源發(fā)電的能力，滿足新能源大規(guī)模發(fā)展的要求。新能源與智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，從電力系統(tǒng)來(lái)看，涵蓋了發(fā)電、電網(wǎng)、用電、調(diào)度等環(huán)節(jié)，新能源與智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展應(yīng)該是在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)內(nèi)相互適應(yīng)、相互配合、相互促進(jìn)的過(guò)程，只有實(shí)現(xiàn)新能源和智能電網(wǎng)在各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展，才能最終實(shí)現(xiàn)新能源與智能電網(wǎng)的總體協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇(6)

關(guān)鍵詞：新能源；可持續(xù)發(fā)展；并網(wǎng)；電力體制改革

中圖分類(lèi)號(hào)：F426

一、我國(guó)新能源發(fā)展成績(jī)突出

近年，我國(guó)頒布實(shí)施《可再生能源法》，提出了到2020年非化石能源達(dá)到能源消費(fèi)15%的目標(biāo)，將新能源作為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。在政策扶持下，憑借資源和制造成本優(yōu)勢(shì)，我國(guó)迅速成長(zhǎng)為全球新能源產(chǎn)業(yè)大國(guó)，實(shí)現(xiàn)了可再生能源技術(shù)、市場(chǎng)和服務(wù)體系的突破性進(jìn)展，為可再生能源規(guī)模化發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。

我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)以突飛猛進(jìn)的速度增長(zhǎng)，風(fēng)電裝備制造業(yè)已經(jīng)成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。2006-2011年，我國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)5000萬(wàn)千瓦左右，實(shí)現(xiàn)了從200萬(wàn)千瓦到5000萬(wàn)千瓦的巨大跨越，用5年半時(shí)間走過(guò)了美國(guó)、歐洲15年的發(fā)展歷程。2012年6月，我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電達(dá)到5258萬(wàn)千瓦，超過(guò)美國(guó)躍居世界第一。我國(guó)已初步形成覆蓋風(fēng)電設(shè)計(jì)、裝備制造、建設(shè)運(yùn)行的完整產(chǎn)業(yè)鏈，風(fēng)機(jī)平均造價(jià)下降40%左右，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)平均造價(jià)下降20%左右，成效十分顯著。此外，風(fēng)電裝備制造業(yè)已經(jīng)成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一，部分風(fēng)電機(jī)組制造企業(yè)進(jìn)入全球前十強(qiáng)。

太陽(yáng)能裝機(jī)快速增長(zhǎng)，已成為世界光伏電池制造大國(guó)。2000年以來(lái)，我國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量累計(jì)增長(zhǎng)110倍，年均增長(zhǎng)54%。2011年，并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到214萬(wàn)千瓦，一年增加7倍多，成為全球發(fā)展最快地區(qū)。在國(guó)際市場(chǎng)拉動(dòng)下，我國(guó)10多年來(lái)光伏電池生產(chǎn)能力快速增加，產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平不斷提高。2011年，我國(guó)光伏電池產(chǎn)量達(dá)到2000萬(wàn)千瓦，占到全球光伏電池產(chǎn)量的60%以上，形成了從晶體硅提純、電池生產(chǎn)、組件封裝、系統(tǒng)集成等完整的光伏產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)鏈，成為名副其實(shí)的光伏電池制造大國(guó)。

二、棄風(fēng)限電使我國(guó)新能源發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)

由于種種原因，新能源并網(wǎng)消納困難，一些風(fēng)能、太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域棄風(fēng)、棄光、限電現(xiàn)象嚴(yán)重，使我國(guó)新能源發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)。

當(dāng)前風(fēng)電棄風(fēng)限電嚴(yán)重。自2010年開(kāi)始，我國(guó)風(fēng)電棄風(fēng)和上網(wǎng)難問(wèn)題日益突出，成為社會(huì)各界關(guān)注焦點(diǎn)。2011年，全國(guó)風(fēng)電棄風(fēng)比例在10%左右，部分風(fēng)電基地棄風(fēng)20%左右，個(gè)別地區(qū)高達(dá)40%。除棄風(fēng)外，一些地區(qū)還存在著風(fēng)電上網(wǎng)難問(wèn)題，有的項(xiàng)目風(fēng)機(jī)建成后并不了網(wǎng)，有的項(xiàng)目并網(wǎng)后上不了網(wǎng)。風(fēng)電棄風(fēng)和上網(wǎng)難問(wèn)題不僅直接降低了風(fēng)電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益，而且造成社會(huì)投資浪費(fèi)，并影響到風(fēng)機(jī)設(shè)備制造和施工產(chǎn)業(yè)。2012年以來(lái)，風(fēng)電棄風(fēng)現(xiàn)象更加嚴(yán)重，風(fēng)電企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難進(jìn)一步加劇，風(fēng)電行業(yè)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求和呼聲日趨強(qiáng)烈。

風(fēng)電后續(xù)消納能力不足。由于內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、甘肅等風(fēng)電大省本地風(fēng)電消納能力不足，外送通道不暢，限電范圍和嚴(yán)重程度不斷加大，風(fēng)能開(kāi)發(fā)和利用效率大大降低。為避免限電形勢(shì)進(jìn)一步發(fā)展，國(guó)家采取了控制“三北”一線地區(qū)風(fēng)電發(fā)展規(guī)模和速度的政策，這導(dǎo)致全國(guó)風(fēng)電增長(zhǎng)速度大幅下降。2011年以來(lái)，國(guó)家將風(fēng)電發(fā)展的重點(diǎn)放在了山西、陜西、寧夏、河北、遼寧等電網(wǎng)接入相對(duì)較好的“三北”二線地區(qū)以及東南沿海、內(nèi)陸低風(fēng)速地區(qū)，預(yù)計(jì)2014年之前每年尚可維持1500萬(wàn)千瓦左右的新增并網(wǎng)規(guī)模。但是，在現(xiàn)有電力市場(chǎng)運(yùn)行體制下，“三北”二線地區(qū)的電網(wǎng)可繼續(xù)接入的風(fēng)電容量是有限的，而沿海地區(qū)和內(nèi)陸低風(fēng)速地區(qū)省份受風(fēng)資源總量、土地利用規(guī)劃、環(huán)境影響、風(fēng)電開(kāi)發(fā)成本限制，可經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的風(fēng)電規(guī)模也不大。因此，基本可以得出結(jié)論：如果2014年之前“三北”地區(qū)并網(wǎng)與消納問(wèn)題處理不好，則“十三五”期間我國(guó)風(fēng)電將面臨可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，并將影響我國(guó)2020年節(jié)能減排目標(biāo)的完成。

太陽(yáng)能發(fā)電出現(xiàn)棄光現(xiàn)象。2012年以來(lái)，隨著2011年底建成的大量太陽(yáng)能光伏電站投入運(yùn)營(yíng)，我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)第一大省青海已出現(xiàn)太陽(yáng)能棄光現(xiàn)象。但與此同時(shí)，仍然有大量太陽(yáng)能電站在建設(shè)過(guò)程中，國(guó)家還將繼續(xù)規(guī)劃開(kāi)工建設(shè)更多的太陽(yáng)能電站。有理由擔(dān)憂太陽(yáng)能發(fā)電可能會(huì)重蹈風(fēng)電覆轍。

三、多因素導(dǎo)致我國(guó)新能源棄風(fēng)限電

導(dǎo)致新能源棄風(fēng)限電的原因是多方面的，有發(fā)展思路、戰(zhàn)略規(guī)劃、體制、政策、技術(shù)等多種因素。

發(fā)展思路原因：分散式能源集中式利用的困境。間歇性、隨機(jī)性和稀薄性的特點(diǎn)決定了風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電宜采用分散開(kāi)發(fā)、分散利用的發(fā)展思路，就近接入中低壓電網(wǎng)，就地、就近消納，世界上新能源利用率高的國(guó)家莫不如此。例如北歐諸國(guó)，風(fēng)電機(jī)組星羅棋布、三三兩兩，還有許多是單臺(tái)接入20千伏～10千伏以及電壓等級(jí)更低的電網(wǎng)，大都直接接到供電系統(tǒng)。德國(guó)光伏發(fā)電容量2011年底達(dá)到2300萬(wàn)千瓦，與我國(guó)三峽水電站裝機(jī)規(guī)模相當(dāng)，基本都分散地建在用電戶屋頂，分布式接入系統(tǒng)。我國(guó)對(duì)新能源采用了“大規(guī)模—高集中—遠(yuǎn)距離—高電壓輸送”的開(kāi)發(fā)模式，而這種模式必然帶來(lái)并網(wǎng)和消納的問(wèn)題。為遠(yuǎn)距離輸送風(fēng)電光電，需要層層升高電壓而配套新建一系列高壓、超高壓甚至特高壓輸變電裝置，長(zhǎng)距離線損和層層變損對(duì)輸電經(jīng)濟(jì)性影響頗大，對(duì)整個(gè)大系統(tǒng)，特別是對(duì)受端電網(wǎng)安全運(yùn)行和電能質(zhì)量也會(huì)帶來(lái)較大負(fù)面影響。而目前提出的“風(fēng)火打捆”輸送方式，還需要配套建設(shè)大量?jī)r(jià)格昂貴的抽水蓄能電站。因此，通過(guò)建設(shè)大規(guī)模風(fēng)電外送通道、進(jìn)行跨區(qū)域消納面臨一系列技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。

戰(zhàn)略規(guī)劃原因：新能源電力規(guī)劃與電網(wǎng)建設(shè)脫節(jié)。從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)看，新能源發(fā)展領(lǐng)先的歐盟國(guó)家在新能源發(fā)展方面都有清晰的戰(zhàn)略規(guī)劃，并以法律或政策的形式明確。近年來(lái)，我國(guó)新能源電力的高速發(fā)展與電網(wǎng)建設(shè)不協(xié)調(diào)，與調(diào)峰電源建設(shè)不配套，電力外送通道不暢，電網(wǎng)局部環(huán)節(jié)產(chǎn)生“卡脖子”現(xiàn)象。黑龍江依蘭地區(qū)、吉林通榆地區(qū)、內(nèi)蒙古錫盟灰騰梁地區(qū)與烏拉特中旗川井地區(qū)、甘肅酒泉地區(qū)、遼寧北部地區(qū)等，受電網(wǎng)網(wǎng)架送出能力影響，風(fēng)電被限出力。此外，企業(yè)、地方政府的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃與國(guó)家規(guī)劃不協(xié)調(diào)，項(xiàng)目開(kāi)局和建設(shè)時(shí)序調(diào)控困難，電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻電源建設(shè)激勵(lì)政策不到位，這些問(wèn)題也導(dǎo)致風(fēng)電在并網(wǎng)、送出、消納、安全等方面積累的矛盾越來(lái)越突出。我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展政策和開(kāi)發(fā)管理模式基本與風(fēng)電類(lèi)似，雖處起步階段，但已顯過(guò)熱苗頭，如不及時(shí)調(diào)整政策，可能重蹈風(fēng)電覆轍。

管理體制原因：現(xiàn)行電力法和電力體制制約新能源發(fā)展。按照我國(guó)現(xiàn)行電力法，供電營(yíng)業(yè)區(qū)只能有一個(gè)供電主體，新能源電力都必須經(jīng)升壓后通過(guò)大電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一輸送，而在發(fā)達(dá)國(guó)家非常普遍的自發(fā)自用式的分布式屋頂光伏發(fā)電、小規(guī)模風(fēng)力發(fā)電、分布式天然氣多聯(lián)產(chǎn)電站，在我國(guó)尚未得到法律和體制上的許可。按照我國(guó)現(xiàn)行電力體制，電網(wǎng)企業(yè)的收入仍然是全部來(lái)自發(fā)電環(huán)節(jié)與終端銷(xiāo)售環(huán)節(jié)之間“價(jià)差”。新能源“自發(fā)自用”一度電，將直接導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)減少一度電的價(jià)差收入。并且，風(fēng)能、太陽(yáng)能的發(fā)電成本高，上網(wǎng)價(jià)格高，卻按統(tǒng)一的終端價(jià)格銷(xiāo)售，也導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)的利潤(rùn)空間縮小。因此，在應(yīng)得收入及其保障機(jī)制尚未落實(shí)的情況下，電網(wǎng)企業(yè)接受分布式新能源電力的意愿不足。當(dāng)前，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)遭受歐美“雙反”調(diào)查，海外市場(chǎng)劇烈收縮，啟動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)勢(shì)在必行。而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)能否啟動(dòng)，關(guān)鍵則在于分布式能源發(fā)展的體制障礙能否破除。

政策激勵(lì)原因：補(bǔ)貼政策缺陷帶來(lái)了新能源投資的不當(dāng)激勵(lì)。新能源發(fā)展初期離不開(kāi)政府補(bǔ)貼，但必須科學(xué)適度，講求效率。2011年，與光伏電池快速降價(jià)的市場(chǎng)走向相反的高額補(bǔ)貼政策出臺(tái)，加上地方政府的項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)限，兩項(xiàng)因素迭加，引發(fā)西部數(shù)省區(qū)光伏發(fā)電脫離中長(zhǎng)期規(guī)劃和電網(wǎng)建設(shè)銜接的“”式建設(shè)熱潮，電網(wǎng)企業(yè)措施不及，大量搶建的光伏電站陷入“窩電”的尷尬境地。當(dāng)前，我國(guó)對(duì)新能源企業(yè)的補(bǔ)貼政策對(duì)效率兼顧不夠：一是政策顯反向激勵(lì)效果。由于政府部門(mén)只按企業(yè)申報(bào)的成本進(jìn)行審批，容易造成“高成本高補(bǔ)貼，低成本不補(bǔ)貼”，這不但沒(méi)有充分體現(xiàn)鼓勵(lì)先進(jìn)的政策初衷，反而加大了發(fā)生道德風(fēng)險(xiǎn)的可能。比如，有的企業(yè)不再努力控制成本，“騙補(bǔ)”現(xiàn)象不乏其中，同時(shí)也帶來(lái)了電站壽命短、監(jiān)管難度加大等問(wèn)題。二是補(bǔ)貼數(shù)額往往跟不上技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)供需所產(chǎn)生的成本變化，2009年甚至出現(xiàn)過(guò)政府補(bǔ)貼金額高于屋頂光伏工程整體造價(jià)的失誤。這樣的補(bǔ)貼方式收到適得其反的效果，很容易造成國(guó)家財(cái)產(chǎn)的損失。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)原因：新能源電力的系統(tǒng)調(diào)峰能力差，接網(wǎng)與調(diào)度運(yùn)行的技術(shù)難度大。風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性的特性，受自然條件如風(fēng)力、光照變化的影響，不論日內(nèi)還是短時(shí)間內(nèi)出力曲線變化都非常大，功率預(yù)測(cè)難度大。大規(guī)模集中接入和并網(wǎng)不僅易對(duì)電網(wǎng)的電壓和頻率帶來(lái)沖擊，增大電網(wǎng)調(diào)度和運(yùn)行管理難度，而且需要電網(wǎng)加大調(diào)峰調(diào)頻能力建設(shè)，增大電網(wǎng)系統(tǒng)備用和調(diào)峰成本。此外，風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作滯后，標(biāo)準(zhǔn)體系還不完善，也影響了風(fēng)電的接入并網(wǎng)。

四、深化改革，多策并舉，促進(jìn)我國(guó)新能源可持續(xù)發(fā)展

優(yōu)化布局，分散開(kāi)發(fā)和集中開(kāi)發(fā)并舉。貫徹落實(shí)可再生能源發(fā)電量全額保障性收購(gòu)的法律規(guī)定，科學(xué)分析和確定各層級(jí)電網(wǎng)接受和消納風(fēng)電、光電的比例。按照充分消納，基本杜絕棄風(fēng)、棄光，分散和集中并舉，大中小型電站同步的原則，確定風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的開(kāi)局。合理把握各地區(qū)風(fēng)能、太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)節(jié)奏，在棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象明顯和嚴(yán)重的地區(qū)，暫緩核準(zhǔn)和建設(shè)新的風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目，提高已建成電站的利用小時(shí)數(shù)，最大限度地提高本地區(qū)消納能力。適當(dāng)提高太陽(yáng)能、風(fēng)能資源條件較好、電網(wǎng)設(shè)施堅(jiān)實(shí)的沿海、南方以及內(nèi)陸的電力負(fù)荷區(qū)的消納潛力。

統(tǒng)籌規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。加強(qiáng)新能源與電網(wǎng)、新能源與調(diào)峰電源的統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)籌新能源開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)需求，建立新能源基地與電網(wǎng)工程同步規(guī)劃、同步投產(chǎn)的有效機(jī)制，擴(kuò)大新能源消納范圍。打通局部地區(qū)電網(wǎng)送出瓶頸，針對(duì)“卡脖子”的局部地區(qū)采取建設(shè)風(fēng)電匯集站、擴(kuò)容輸電線路、擴(kuò)容主變?nèi)萘康却胧?，解決單純由于電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱原因?qū)е碌娘L(fēng)電限出力問(wèn)題。

深化改革，破除可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的體制機(jī)制障礙。第一，修改電力法相關(guān)規(guī)定，鼓勵(lì)新能源“分散上網(wǎng)，就地消納”，構(gòu)建有利于分布式能源發(fā)展的法律和政策體系。第二，深化電力體制改革，改革電網(wǎng)企業(yè)盈利模式，建立公開(kāi)透明、競(jìng)爭(zhēng)有序的電力市場(chǎng)機(jī)制，為提高能源利用效率、促進(jìn)新能源發(fā)展提供體制保障。第三，盡快實(shí)施可再生能源配額制，明確地方政府、電網(wǎng)公司、電力開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)、利用和消納新能源的職責(zé)和義務(wù)，從體制上重點(diǎn)解決電網(wǎng)企業(yè)接納風(fēng)電的積極性問(wèn)題。第四，建立分布式能源電力并網(wǎng)技術(shù)支撐體系和管理體制，鼓勵(lì)分布式能源自發(fā)自用，探索多余電力向周邊用戶供電機(jī)制。

完善政策，采取有利于新能源發(fā)展、符合效率原則的補(bǔ)貼措施。政府補(bǔ)貼政策必須貫徹效率原則，形成以政府階段性適度補(bǔ)貼為基礎(chǔ)的良性循環(huán)，盡可能減少因發(fā)展新能源給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。一是在新能源具有一定競(jìng)爭(zhēng)力后，補(bǔ)貼政策應(yīng)適時(shí)退出。二是要考慮成長(zhǎng)性，對(duì)商業(yè)化新能源項(xiàng)目補(bǔ)貼的對(duì)象應(yīng)是已經(jīng)具有成長(zhǎng)性的技術(shù)，且能夠通過(guò)自身技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)化規(guī)模擴(kuò)大不斷降低成本的企業(yè)。三是補(bǔ)貼要緊扣實(shí)際發(fā)電業(yè)績(jī)，建議將“事前裝機(jī)補(bǔ)貼”改為“事后度電補(bǔ)貼”，矯正重建設(shè)規(guī)模、輕發(fā)電量的片面思想。

多面著手，提升我國(guó)新能源消納的技術(shù)水平。一是電網(wǎng)企業(yè)已推行了低電壓穿越、無(wú)功補(bǔ)償?shù)蕊L(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)，建議根據(jù)實(shí)際運(yùn)行效果，總結(jié)完善后加以推廣。二是提高系統(tǒng)調(diào)峰與消納能力，加快調(diào)峰調(diào)頻電源建設(shè)，提高系統(tǒng)運(yùn)行靈活性。三是加快智能電網(wǎng)建設(shè)，為更多地接入風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源提供技術(shù)平臺(tái)。四是積極探索新能源儲(chǔ)能技術(shù)，提高經(jīng)濟(jì)性，為多種新能源的綜合開(kāi)發(fā)、提高新能源利用率、打捆外送奠定基礎(chǔ)。

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篇(7)

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；新能源開(kāi)發(fā)；措施

引言

電氣資源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中占據(jù)不可或缺的作用，然而電氣能源在消耗能源中占據(jù)非常大比例，因此，如何最大限度地減小電力能源的消耗，以及開(kāi)發(fā)新能源有著極其重要的作用。不僅可以降低對(duì)環(huán)境的污染，還能改善能源短缺問(wèn)題。因此，在不斷研究電力節(jié)能的同時(shí)，還要建立有針對(duì)性的解決方案，以及做好節(jié)能與新能源相結(jié)合的工作，以便于為可持續(xù)發(fā)展提供保障和基礎(chǔ)。

1 電氣節(jié)能的原則

1.1 不影響電氣的功能

不影響電氣的功能是一項(xiàng)非常重要的準(zhǔn)則，如果節(jié)能是要將影響電氣的功能作為前提，那這種節(jié)能是沒(méi)有任何意義的。即是基本電氣設(shè)施、空調(diào)、照明等不可以由于電氣節(jié)能而受到影響。

1.2 考慮經(jīng)濟(jì)效益

不能因?yàn)樽非箅姎夤?jié)能而做出盲目投資的行為。當(dāng)節(jié)能與經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生沖突的時(shí)候，要對(duì)比這樣兩項(xiàng)的損失，再來(lái)做決定，采取合適的方法。

1.3 減少能源浪費(fèi)

浪費(fèi)能源是建筑電氣中普遍存在的現(xiàn)象。變壓器功率損耗是屬于無(wú)謂耗能，因此，在不影響電氣使用的情況下進(jìn)行改造，盡量降低無(wú)謂的能量消耗。

2 電氣節(jié)能的相關(guān)措施

2.1 設(shè)計(jì)、推廣節(jié)能照明產(chǎn)品

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)越來(lái)越多的“不夜城”，用電需求量越來(lái)越增加，照明作為電能使用的常規(guī)方式。照明節(jié)能設(shè)計(jì)的主要目的是降低照明電路中能量的消耗，在節(jié)約電能的同時(shí)不影響照明效果。因此，可以遵從一下三點(diǎn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。（1）盡量利用自然光。太陽(yáng)光就是自然光，可以結(jié)合自然光與人工照明進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)能夠有效節(jié)約照明用電，降低能源消耗。（2）合理選擇光源。不一樣的場(chǎng)合有不一樣的人工照明需求，常規(guī)熒光節(jié)能燈適用于普通家庭照明，而一些需要照明顯色要求高，例如：一些商業(yè)廣告牌，通常選用三基色熒光燈、低功率高顯色型鈉燈。它們不僅照明顯色明顯，且使用周期長(zhǎng)。（3）合理利用節(jié)能裝置。依據(jù)不同的照明需要，安裝不同類(lèi)型的節(jié)能開(kāi)關(guān)、節(jié)能燈。例如光控、聲控比較適合公共場(chǎng)所；能調(diào)節(jié)光源的開(kāi)關(guān)就適合安裝到醫(yī)院病房等。

2.2 減短供電路徑，降低線路損耗

傳輸電路中電能會(huì)發(fā)生一定的損耗，實(shí)踐證明，電線路越長(zhǎng)，損耗的功率就越大，電阻也會(huì)導(dǎo)致功率發(fā)生一定的損耗。因此，可以從以下兩點(diǎn)來(lái)降低線路損耗。（1）在設(shè)計(jì)線路的時(shí)候，盡可能地設(shè)計(jì)成直線，有特殊情況才選擇繞彎，最大限度地縮小線路的長(zhǎng)度。（2）要合理選擇導(dǎo)線截面積。選擇導(dǎo)線截面積應(yīng)當(dāng)依電流質(zhì)變體系，針對(duì)較長(zhǎng)的線路，可以選擇大導(dǎo)線截面積來(lái)降低電阻。

2.3 變壓器的選擇要合理

影響鐵耗的只有鐵芯的制作工藝和材料，而銅耗卻和變壓器符合緊密相關(guān)?？茖W(xué)合理的選擇變壓器，容量的大小和臺(tái)數(shù)多少，要和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的變動(dòng)相符合，然后適時(shí)的調(diào)整，可以大大地降低損耗，從而達(dá)到節(jié)能的效果?，F(xiàn)階段，我國(guó)電能生產(chǎn)的主要方式是火力發(fā)電，火電廠由于運(yùn)行的需要而保持一定數(shù)量的變壓器，而電力系統(tǒng)普遍存在電阻，導(dǎo)致在無(wú)符合的狀況下還是會(huì)大量消耗電能，因此，可以通過(guò)合理規(guī)劃其數(shù)量來(lái)降低能耗。

3 新能源開(kāi)發(fā)的意義

我國(guó)是世界能源消耗和生產(chǎn)大國(guó)，雖然我國(guó)地?zé)?、風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源有一定程度的發(fā)展，但中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及環(huán)境環(huán)保問(wèn)題的主要任務(wù)還是怎樣使新能源替代舊能源。這項(xiàng)新技術(shù)還充分的體現(xiàn)了“和諧發(fā)展”、“可持續(xù)發(fā)展”、“科學(xué)發(fā)展”的發(fā)展理念，因而新能源的開(kāi)發(fā)也有著莫大的發(fā)展機(jī)遇及巨大的發(fā)展?jié)摿?。例如新型半?dǎo)體照明設(shè)備、太陽(yáng)能電池等高效、清潔的新型能源的開(kāi)發(fā)利用。一方面，將新能源的應(yīng)用推廣宣傳工作納入能源政策之中去，并納入中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的總體規(guī)劃和中央各部委的重要議事日程之中。另一方面，廣泛推廣宣傳使用高效、清潔的新型能源以及鼓勵(lì)節(jié)約能源，使人民群眾都可以認(rèn)識(shí)到節(jié)約能源和利用可再生能源和新能源的意義，并不斷加大新型高效、清潔能源在我國(guó)的應(yīng)用度。

雖說(shuō)發(fā)展新能源如火如荼，但發(fā)展新能源也有雙面性的。又要加快其發(fā)展速度，但是又不可以操之過(guò)急，盡量規(guī)避各方面的風(fēng)險(xiǎn)。特別是要重視一些投入過(guò)高且技術(shù)不過(guò)關(guān)的問(wèn)題，并且不斷地研究并解決。需要不斷加強(qiáng)新能源技術(shù)的儲(chǔ)備和研發(fā)，層層推進(jìn)，逐步發(fā)展。與此同時(shí)，在不斷加快發(fā)展新能源時(shí)，更要堅(jiān)持環(huán)保和發(fā)展相統(tǒng)一的準(zhǔn)則，堅(jiān)持首位是綜合效益，避免使用新能源的同時(shí)發(fā)生新的污染。

4 電力新能源的開(kāi)發(fā)

4.1 風(fēng)能

要想節(jié)能能源，風(fēng)力發(fā)電必須要大規(guī)模發(fā)展，這樣我們就要面對(duì)系統(tǒng)調(diào)頻以及調(diào)峰問(wèn)題。從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，中國(guó)的平均峰谷差是30%左右，一些區(qū)域是40%左右，所以未來(lái)還要更進(jìn)一步加大風(fēng)能的開(kāi)發(fā)。

4.2 太陽(yáng)能

發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)還需要社會(huì)的大力支持。在能源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果要把投資成本收回，則每千瓦時(shí)網(wǎng)電價(jià)應(yīng)控制在3元以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比煤電的上網(wǎng)電價(jià)要高。例如：按照現(xiàn)在居民用電價(jià)計(jì)算，把投資成本收回則需要100年以上。雖說(shuō)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品組裝能力躋身世界前三，但逆變控制、鑄錠切片以及晶體硅提純等核心技術(shù)卻依然是被國(guó)外壟斷，并且中國(guó)沒(méi)有充分掌握關(guān)于光伏產(chǎn)業(yè)“兩頭在外”知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具體的說(shuō)是依然被國(guó)外研發(fā)企業(yè)牽制著的，為外國(guó)代生產(chǎn)。與此同時(shí)，盡管我國(guó)新能源發(fā)展的總體趨勢(shì)還是比較好的，但是現(xiàn)階段由于我國(guó)太陽(yáng)能技術(shù)的運(yùn)用起步比較晚，因此我國(guó)一定要大力開(kāi)發(fā)和發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。

4.3 地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)利用

我國(guó)東南沿海地區(qū)、云南以及等有著富饒的地?zé)豳Y源。最新探查數(shù)據(jù)結(jié)果現(xiàn)實(shí)，我國(guó)有270多個(gè)地?zé)崽?，其高達(dá)1.1×102J/年的天然熱量，所含的熱量超出2500個(gè)溫泉所含熱量。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)不斷增加的電力用量，在電力使用和生產(chǎn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)能源的節(jié)約和合理使用就顯得十分重要，這種情況下有關(guān)部門(mén)應(yīng)該重視對(duì)電氣節(jié)能的相關(guān)技術(shù)的使用，并不斷地研發(fā)新能源，以應(yīng)付能源危機(jī)下的電氣發(fā)展。

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