前言：中文期刊網精心挑選了新能源發電技術論文范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。

新能源發電技術論文范文1

論文摘要：“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的全校性選修課。課程的授課目的是讓上述專業的學生對電力生產過程有一個大致的了解，為以后有可能服務于電力行業做準備。由于學生在數學、物理以及電氣方面的基礎薄弱，因此本課程的教學方法與電氣工程及其自動化專業的課程教學法有所不同，重點是要激發學生的學習興趣，讓他們克服畏難情緒主動學習，在重點講述常規發電原理的基礎上把自主教學法成功應用于課堂教學過程中。通過課堂教學效果的驗證，本方法是行之有效的。

論文關鍵詞：電力生產；自主教學法；學習興趣；教學效果

“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場營銷及會計學等專業的學生了解一定的電力生產方面的知識，為以后在電力系統從事相關工作做準備。但是經濟與管理學院的學生大多是文科類學生，數學、物理基礎不扎實，而且大學期間又沒有開設電氣專業基礎課（如“電路”、“電機”、“發電廠電氣部分”等），所以學習起來有難度，而且很多學生認為這門課與他們的專業不相關，學習的積極性也不高。針對課程的特點和學生的學習心理，筆者在經過兩三年的“電力生產概論”教學后，在重點講述常規發電、電力生產原理等的基礎上，把學生自主教學法成功應用到教學過程中。通過課堂教學效果的驗證，本方法是行之有效的。

一、教材內容及教學方法介紹

長沙理工大學選定的“電力生產概論”教材是普通高等教育“十一五”規劃教材，李光輝主編。該教材內容全面、難度適中，是一本非常適合非電氣類學生學習電力生產方面知識的通用教材。全書共九章，教材前四章先介紹了電力系統與電力生產方面的知識，然后重點講述了三大常規能源發電：火力發電、水力發電和核能發電。第五章為未來能源發電技術，依次介紹了風力發電、地熱發電、太陽能發電、海洋能發電、生物質發電、氫能發電等相關知識。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計算機在電力行業中的應用等與電力生產密切相關的一些專業知識。教材內容安排合理，難度適中。只要學生跟著老師系統地把教材學完，對電力系統及電力生產應該有一個比較全面、系統的了解，收獲是很大的。

針對學生數學、物理及電氣方面基礎不扎實的特點，要在開始就使學生對這門課程的學習感興趣，并做好心理準備。第一節課在介紹了教材內容后，講述該課程要采用的教學方法，即采用教師課堂講述為主、學生自主講述為輔的創新教學法。前四章常規能源發電等電力生產方面的知識由教師重點在課堂上講述，讓學生切實掌握電力生產過程的特點以及每一種常規能源發電的原理。后面第五章的未來能源發電技術的發電原理與常規能源發電基本是一樣的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源發電技術是現在研究的熱點。所以針對教材上所提供的五種新能源發電，可讓每個班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發電技術作為自主講述的內容。這門課一般是兩個或三個行政班級組成，如果是兩個行政班級則每班可分兩組各選一種新能源發電技術講述；如果是三個行政班級，則以班為單位各選一種新能源發電技術自主講述。學生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學生課程期末考核成績。

在讓每個學生詳細了解教學方法之后，又提醒學生，如果前四章的基礎內容沒學好，要想在自主講述的內容上面取得好成績是很困難的。所以第一堂課下來，學生對這門課的學習興趣就被激發起來了。課間休息時班干部就召集全班同學討論選擇自主講述的新能源發電方式，最后把選定的結果向全體同學公布，并告訴他們，只有發揮全班同學的合力，共同參與、合理分配任務才能在自主講述環節取得良好的效果。在時間安排上，為了使學生有充分的時間準備課件，在學生授課前2～3周提前通知他們。 "

二、常規能源發電原理講述

通過第一節課教學內容、方法的介紹，學生都心中有數，對這門課程的學習也做好了充分的思想準備。因此，在講述電力系統及電力生產方面基礎知識以及三大常規能源發電原理時，首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉換為電能就是學習的重點。電能已成為工業、農業、國防、交通等國民經濟各部門不可缺少的動力，所以作為當代大學生，了解電力生產方面的知識以及電力系統的發展方向和動態是完全有必要的。

了解了這門課程的重要性和學習了該課程的必要性之后，學生對后續的授課內容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發電的基本原理，這在初中物理課程里面已經學過。1831年法拉第發現了電磁感應定律之后，很快出現了原始的交流發電機、直流發電機和交、直流電動機，為了給用戶輸送電能，慢慢發展了高壓直流和交流輸電。以至于到現在的特高壓交流、直流輸電技術。另外，重點講述我國的電力發展現狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。

電力生產就是要把自然界的一次能源轉換為電能。火力發電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學能經過燃燒轉化為高溫高壓水蒸氣的內能，然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉，汽輪機帶動發電機轉子磁極旋轉，在固定不動的定子繞組周圍形成變化的磁場，從而在繞組內感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規律，與外電路形成回路，則繞組中就會產生相應的電流。在一定的電壓下，電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉換為推動水輪機旋轉的機械能，水輪機轉輪旋轉帶動發電機發電。而核能發電的原理與火力發電很相似，也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能，其能量轉換過程是：核能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能。

三、新能源發電學生自主講述

新能源發電技術論文范文2

生物質能不但會搶奪人類賴以生存的土地資源，更將會導致社會不健康發展；地熱能的大規模開發將導致區域地面表層土壤環境遭到破壞，將引起再一次生態環境變化；而風能和太陽能對于地球來講是取之不盡、用之不竭的健康能源，它們必將成為今后替代能源主流。

風力發電

目前，我國已超過美國，成為全球風電裝機容量最大的國家，同時也成為風能設備最大的生產國。隨著國內風電產業鏈日臻完善、研究規模不斷擴大，成本下降非常顯著，競爭力也逐漸增強，但是在產業鏈最上游的新型材料及半導體器件（控制芯片、電力電子器件等）研究方面仍較落后，主要研究工作集中在中下游的風電整機制造、關鍵零部件配套（發電機、電控、傳動系統等）以及并網技術領域。

沈陽工業大學在風電整機制造方面具有很強的實力，是我國最早從事風力發電技術研究的少數高校之一，設置有風能技術研究所，師資力量完善，先后承擔過多項大型橫、縱向課題，成果顯著。其設計的具有自主知識產權的1.5MW風電機組實現了產業化，占據一定的市場地位，產學研結合能力很強。

華北電力大學作為教育部直屬高校中唯一的以電力為學科特色的大學，成立了國內首家“可再生能源學院”，下設風能與動力工程專業，未來還將籌備生物質發電和太陽能利用專業。研究內容以大容量風力發電接入，對電力系統安全、穩定運行的影響為主，主要研究包括：風電場建模與仿真、風能資源測量與評估、風力發電機組狀態監測與故障診斷、風力發電機組只能控制與優化運行、低速風能利用策略與先進風力發電理論，充分發揮了其在電力系統方面的優勢。

重慶大學機械傳動國家重點實驗室，借助其在機械傳動領域的優勢，在風電機組齒輪箱設計、動態特性研究、工作模態測量及制造工藝方面有深入的研究，并且產學研結合。

汕頭大學新能源研究所在大型風電機組空氣動力學、結構強度及結構動力學研究方面頗有作為，自行開發了大型風力機優化設計系列軟件。

浙江大學流體傳動及控制國家重點實驗室對風力發電系統中的液壓技術有深入研究，包括風機制動系統、定槳距控制和變槳距控制等。

同濟大學機械工程學院在風電機組葉片動力學分析、結構優化設計、剛柔耦合系統模型分析方面經驗豐富。

東南大學在風力發電機研究、設計方面走在前列。近期又集合學校優勢學科，建立了風力發電研究中心，致力于以風力發電為核心的可再生能源發電及應用技術的基礎研究。

電控方面，清華大學、北京交通大學、中科院電工所都有很強的實力。清華大學電機工程與應用電子技術系原名電機工程系，歷史悠悠，師資力量雄厚，在風電接入對電力系統影響、風電機組建模仿真、風電變流器設計及控制等方面有深入研究。北京交通大學電氣工程學院早期隸屬于鐵道部，主要服務于我國軌道交通電傳動裝備產業，在大功率電力電子技術領域積累了豐富經驗，研究實力在國內高校處于領先地位。新能源研究所成立后從事大功率風電機組（直驅或雙饋）并網變流器、中大功率光伏發電逆變器、風電機組仿真及主控系統、微網技術研究，產學研結合能力很強。中科院電工所新能源發電技術研究組是國內最早研究風力發電、太陽光伏發電的單位之一，其大型并網風電機組控制及變流技術、變槳距控制技術以及風電場集中和遠程監控技術等較成熟，還有一些特色研究工作包括：風/光互補、風/柴系統及其控制逆變技術、控制逆變技術等。

光伏發電

光伏發電具有系統簡單以及維護方便等特點，應用面較廣，現在全球裝機總容量已經開始追趕傳統風力發電。太陽能發電主要分為并網電源系統和離網電源系統，目前大規模使用的主要是并網系統，一般包括光伏電池組件、光伏逆變器、配電柜、監控系統等。其中光伏電池組件將太陽能轉化成電能，光伏逆變器與風能變流器類似，可以將光伏電池組件產生的不穩定電能變成穩定的電能并入電網。

我國光伏業正處在爆發式增長期，中國大陸和臺灣的光伏電池廠商占全球總電池產量59%的份額。與風電產業鏈類似，除了最上游的化合物、硅片提純、加工外，我國已形成了較完整的光伏產業鏈，包括晶體硅、薄膜電池片及組件加工、光伏逆變器、系統集成、能源投資商等。

國內高校對于光伏系統研究主要集中于工程應用方面，合肥工業大學教育部光伏系統工程研究中心是我國迄今為止唯一的專門從事光伏系統技術研究的國家重要的科學研究基地，掛靠合肥工業大學電氣與自動化工程學院，主要從事光伏組件建模及仿真、光伏逆變器設計及控制、工程化應用等研究工作，產學研結合較好，承擔多個大型光伏電站設計工作。

海外院校

由于新能源行業涉及領域多、范圍廣，以及我國新能源行業開始起步，人才的缺乏已經成為極為突出的問題，國家、社會、高校、企業都在積極努力培養這方面的人才，學生的擇校就業也因此變得十分靈活。同時，也因為剛剛起步，目前面臨的多是工程應用技術類問題，因此我們的相關研究工作主要分布在中下游，從前面的介紹也可以看出，在新能源上游高端領域，由于技術壁壘很高，國內的研究工作相對較少，但是可以選擇留學歐美高校，得到更進一步的提高。

澳大利亞新南威爾士大學光伏研究中心，由有著“太陽能之父”之稱的馬丁·格林教授領導，專注光伏電池的研究，自上世紀80年代起，30年間畢業于新南威爾士大學光伏中心的中國留學生已經撐起了中國光伏產業的半壁江山。如今，在屈指可數的幾大領頭光伏企業中——尚德、中電光伏、英利、賽維LDK都有新南威爾士大學畢業生的身影，其科研實力可見一斑。

在歐洲，各國都十分重視新能源的開發利用。作為生態村理念的首創國，丹麥是能源問題解決得最好的國家之一。早在2006年，我國就與丹麥簽署了“可再生能源”合作項目，國內許多高校分別與丹麥高校開展聯系。丹麥奧爾堡大學能源技術學院在風力發電、分布式發電、電力系統、電力電子及控制技術等領域有深入研究經驗，并且與許多國家和組織開展合作，產學研實力很強。特別是在風力發電領域優勢突出，核心研究領域包括：風力發電機組及風電場的控制與監測、仿真、設計、優化。

隨著新能源技術發展以及各項政策效應的逐步顯現，開發利用新能源的成本將明顯下降，為人類清潔能源利用和產業結構升級帶來歷史性機遇，新能源終將成為今后世界上的主要能源之一。

Tips：新能源材料與器件專業優勢院校

文/南京航空航天大學 郭棟梁

該專業重點是研究與開發新一代高性能綠色能源材料、技術和器件（如通訊、汽車、醫療領域的動力電源），發展“新能源材料”(新型鋰離子電池材料、新型燃料電池材料和新型太陽能電池材料)的學術研究方向。

新能源材料與器件專業設置，主要依托化學化工學院，跨能源科學、材料科學、化學等多個學科，擬培養能掌握新能源材料專業基本理論、基本知識和工程技術技能，掌握新能源材料組成、結構、性能的測試技術與分析方法，了解新能源材料科學的發展方向，具備開發新能源材料、研究新工藝、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料專門人才。畢業生可在化學能源、太陽能及儲能材料等新能源材料領域從事科學研究與教學、技術開發、工藝設計等方面工作，也可繼續攻讀新能源材料及相關學科高層次專業學位。

新能源技術是21世紀世界經濟發展中最具有決定性影響的五個技術領域之一，新能源材料與器件是實現新能源的轉化和利用以及發展新能源技術的關鍵。新能源材料與器件本科專業是適應我國新能源、新材料、新能源汽車、節能環保、高端裝備制造等國家戰略性新興產業發展需要而設立的，是由材料、物理、化學、電子、機械等多學科交叉，以能量轉換與存儲材料及其器件設計、制備工程技術為培養特色的戰略性新興專業。

高校特色：

華東理工大學

以半導體材料技術、化學電源技術、太陽電池技術等為特色。未來就業集中在光伏太陽能、新能源開發和利用以及半導體材料器件的設計、化學電池開發等。

東南大學

依托電子科學與技術大類專業背景，專業內容側重光電子材料及其應用方面，主要針對太陽能材料制備、檢測和應用，可以拓展到生物能等其他新能源。

四川大學

光電功能材料與器件方向，在新型能源材料與技術、化合物半導體晶體材料與制備技術、介電功能材料與制備技術、固體波譜學等方面的研究取得了國內外同行公認的成就。光電信息功能晶體碘化汞和硒鎵銀的研制兩項成果分別獲得（1992年度和2000年度）國家發明二等獎和兩項部省級科技進步二等獎；鐵電薄膜研究獲得一項四川省科技進步一等獎，還獲得兩項部省級科技進步二等獎；薄膜太陽電池研究獲得一項中國高校發明二等獎。每年發表在國內外著名學術刊物和學術會議上的為《SCI》、《EI》所收錄的高水平論文40余篇次。

新能源發電技術論文范文3

專業建設概況

專業定位。新能源科學與工程專業圍繞浙江大學“以人為本、整合培養、求是創新、追求卓越”的教育理念，以“培養知識、能力、素質俱佳，具有國際視野的新能源科學與工程專業拔尖創新人才和未來行業領導者”為宗旨，以新能源的開發、儲運、利用為特征，緊密結合學科前沿和行業發展需要，積極培養滿足國家戰略性新興產業的創新型人才。

培養目標。培養具備熱學、力學、電學、機械、自動控制、能源科學、系統工程等寬厚理論基礎，掌握可再生能源和新能源專業知識，能從事清潔能源生產、可再生能源開發利用、能源環境保護、新能源開發、工程設計、優化運行與生產管理的跨學科復合型高級人才。

課程設置。專業課程設置按照浙江大學“通識課程+大類課程+專業課程”體系進行構建，其中專業課程包含專業基礎課、專業核心課和專業實驗實踐課。專業基礎課的安排上，設置了如工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、能源與環境系統工程概論等基礎課程，使學生具有熱學、力學、機械、能源科學和系統工程等寬厚理論基礎。專業核心課程開設了包括生物質能源、太陽能、風能、氫氣大規模制取的原理和方法、新型液體燃料能源等課程，旨在讓學生掌握新能源領域相關科學原理、工藝以及新技術研究發展趨勢方面的知識。在專業實驗實踐課程上，安排了新能源實驗、認識實習、風電風機課程設計、生物質發電系統課程設計等，使學生掌握新能源的有關實驗，掌握現場運行，工程設計和生產管理等知識，為今后從事新能源開發利用工作打下基礎。

專業建設特色

依托動力工程及工程熱物理國家重點一級學科平臺，浙江大學新能源科學與工程專業建設體現出鮮明的科研與教學相長的教學特色。

強大的學科平臺。能源系擁有國內一流的學科與科研優勢，具備國際競爭的實力。現有國家重點一級學科1個，一級學科博士點1個，國家重點實驗室1個，國家工程研究中心2個。設博士點8個、碩士點8個、博士后流動站1個。連續5年科研經費超過億元。依托強大的學科與科研優勢，以及不斷在學科交叉領域取得的創新型研究進展，為學生直接參與項目研究、在實踐中培養創新精神創造了條件；同時為優秀大學生繼續深造提供了寬廣的平臺。能源系在新能源領域已有大量的研究積累，開展了大量新能源的研究方向，如太陽能熱利用發電技術，生物燃料電池，微藻制油等，并已承擔了新能源方向的973項目2項，863項目多項。

一流的師資力量。能源系擁有一批在國際上具有競爭力的中青年人才，其中院士1人，“973計劃”項目首席科學家3人，長江學者獎勵計劃特聘教授6人，國家杰出青年基金獲得者5人，浙江省特級專家2人，國家百千萬人才工程人選7人，教育部跨世紀和新世紀優秀人才5人。全系教師隊伍具有博士學位比率達93.1%，已形成了一支知識結構、學歷結構和學緣結構優化、年齡結構合理、教育教學能力和研究能力突出、具有國際競爭力的教學團隊。在新能源專業方向上，已形成了由院士牽頭，5位長江學者和一大批教授為核心的新能源研究隊伍。

先進的教學模式。專業建設以拓寬專業基礎、專業知識面為宗旨，制訂與國家發展需求相適應的本科教學計劃和課程體系。科研成果通過教學改革、課堂教學、大學生科技創新活動、畢業論文（設計）等途徑，轉化為教學資源，實現教學科研互動，為學生創新能力的培養提供了平臺。能源系積極開展本科教學改革，“結合國家重大需求，創建能源與環境復合型人才培養新體系”獲2009年國家級教學成果二等獎；《工程熱力學》、《熱工實驗》課程獲國家級精品課程稱號；“國家級能源與動力實驗教學示范中心”2012年通過專家驗收。

開放的實踐體系。經過多年的建設，能源系建立和發展了與學科前沿及行業發展緊密結合的能源與動力創新型人才培養實驗實踐教學體系。依托動力工程及工程熱物理國家重點一級學科、能源清潔利用國家重點實驗室，以能源與動力國家級實驗教學示范中心建設為契機，通過實驗課程精品化、建設學生創新實驗室和節能減排實踐基地、開展以全國大學生節能減排競賽為代表的各類學生科技創新活動、與行業領軍企業共建創新實踐教學基地等形式，構建了多層次訓練、多學科交叉、全方位輻射的立體創新實踐平臺。

專業建設成效

學科資源與科學研究成果及時、有效地引入本科教學建設中，為本科教育提供了大量優質資源，有效地提升了教學質量。本科生對該專業的認同度高，目前該專業已經成為最受學生歡迎的熱門專業之一，學生主修專業確認平均績點在4以上，在工科專業中排名第三。

核心課程精品化建設。專業依托教師在新能源領域的前沿研究方向，將科研方法、體驗與成果引入課程，推進核心課程精品化建設。2013級培養方案修訂中，確定《太陽能》、《生物質能源》2門專業核心課程建設，并增設了《非常規天然氣和合成氣開發與發電技術》、《生物質直燃發電技術》、《新型液體燃料能源》等課程，優化了課程結構，體現了專業特色。

專業教材高質量建設。近年來，教師總結多年科研和教學經驗，出版了《能源與環境系統工程概論》、《能源工程管理》等2部“十一五”國家級規劃教材。出版了《熱學基礎》、《核電與核能》、《熱能專業英語閱讀與寫作》、《燃燒理論與污染控制》、《多孔介質燃燒理論與技術》、《二氧化碳捕集封存和利用技術》、《生物質液化原理及技術應用》等專業課程指導教材。

實驗教學創新性建設。教師結合新能源領域的科研項目研究成果和科研項目實驗臺開展新開實驗課程項目的建設與研究，開設了“硫碘熱化學循環制氫”、“流動和霧化的激光測量”、“生物能源實驗”等實驗項目，同時充分利用學科實驗室的設備為學生提供優質的實驗環境。

實習基地全面性建設。在校外實踐教學基地建設中，與東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、上海鍋爐廠、浙能集團等9家企業簽訂了校企合作協議，并根據行業面向與專業培養目標，對校企合作的課程進行了合理的規劃，注重實習企業的交叉互補。如東方鍋爐、上海鍋爐廠等企業提供熱能轉化設備的實踐實習；深圳東方鍋爐控制有限公司提供熱能設備控制方面的實習；藍天環保等提供燃燒污染控制方面的實習；華電電力科學研究院提供測試方面的實習；廣州瑞明電力股份有限公司提供電廠整體的實習。上海鍋爐廠有限公司、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司成為首批國家級工程實踐教育中心。

學生科技創新活動開展。能源工程學系打破教學、科研、學科實驗室界限，學生通過自主立項或參加教師的科研項目，自定實驗方案、自主完成大學生科研訓練計劃、節能減排競賽等課外科技創新活動。目前，新能源科學與工程專業本科生已獲得SRTP立項31項，浙江省大學生科技創新活動計劃項目3項，全國大學生創新創業訓練計劃項目1項；獲校級大學生節能減排學科競賽獎項15項，獲國家級大學生節能減排競賽三等獎1項。

未來專業建設的方向

形成特色鮮明的專業課程體系。順應國內外新能源產業發展趨勢，結合學科研究特色，進一步梳理現有課程設置，完善“重基礎、強實踐”的課程體系；進一步凸顯新能源科學與工程專業的建設特色，形成以力學、熱學為專業基礎教學內容，太陽能、生物質能、風能等新能源的開發、儲運、利用技術為專業核心教學內容，課內外實驗實踐環節相結合的專業課程體系。

新能源發電技術論文范文4

【關鍵詞】波浪能 綜合開發利用 海島及沿海地區

1 海洋波浪能開發前景

中國是一個人口眾多的發展中國家，在改革開放政策的推動下，中國經濟取得了令人矚目的快速發展。在經濟快速發展的背后是能源的巨大消耗，中國已經成為繼美國、日本之后的第三大能源進口國，發展無污染的清潔能源成為迫切需求。

目前我國近海島嶼的經濟來源主要在海產養殖和海洋旅游兩方面，由于電力、淡水資源缺乏的原因，近海島嶼的經濟發展受到很大的影響，而海洋可再生能源開發利用技術是一種改善島嶼供電、供水情況的有效途徑。可以預見，隨著示范工程的運行，海島生活環境將會得到改善，制約旅游業發展的瓶頸問題將會得到一定程度解決，這勢必會促進海島旅游經濟的發展。

利用海島自身所具備的自然資源來解決海島用電問題，可以從根本上改善島嶼居民用電、用水情況，提高居民生活條件，降低海島對大陸輸入能源的依賴度；既能解決居民用電問題，又無環境污染。

（1）伴隨常規能源的日益緊張以及節能減排的迫切要求，新能源技術獲得了長足的進步，大力發展海島可再生能源可以減少海島對傳統能源的依賴度。

（2）海島的資源有限，生態環境十分脆弱，有效地利用海島可再生能源可以最大限度地降低人為污染和破壞，保護海島當地環境。

（3）相比較于海底電纜輸電的高成本和柴油發電的高噪聲、高污染，有效地利用和開發海島可再生能源，可以節約成本、改善環境。

（4）大力發展大陸近海海島獨立能源系統的建設，形成海島可再生能源設備的規模化應用格局，帶動相關產業的發展。

（5）遠離大陸的西沙、南沙群島、深海鉆井平臺的深入開發需要有充足的能源供給，海島可再生能源發電可以為其提供完善的解決方案。

2 波浪能開發利用現狀

國內外對波浪能利用的研究已有相當長時間，經歷了不少艱難和曲折，英國、日本、挪威等國從20世紀70年代就開始了波浪能發電的研究。目前國內外波浪能發電裝置主要分為沿岸固定式裝置和離岸漂浮式裝置兩大類，而從目前波浪能所采用的轉換原理上看大致可分為聚波蓄能式（水庫式）、振蕩水（浮子）柱式、擺式和筏式等。雖然世界上對波浪能發電裝置的研究開發歷史不短，也研制了不少試驗發電裝置（電站），有的容量還相當大，但是目前整個行業尚未達到高度商業化的階段。

3.1 國外現狀

在國外，波能轉換技術始于20世紀60年代中期，日本的益田善雄首先開發成功航標燈用微型波力發電裝置。在世界石油危機的沖擊下，許多沿海工業化國家陸續開始波浪能開發研究，各類波浪發電裝置波浪能轉換裝置的設計實驗層出不窮，以英、日、挪為代表的各國專家在對眾多波能轉換裝置進行了大量的實驗室研究后，篩選出幾種有前途的轉換方案，各國相繼建成了約20個波浪能轉換裝置或電站，逐步形成了小規模、商業化的運用開發。本世紀初以來，開發發電成本低、生存能力強的商業化波浪發電裝置，成為當前海洋波浪能發電技術的發展方向。其中，最成功的當屬愛丁堡的Pelamis Wave Powe公司研制的“Pelamis”波浪發電機。目前，在葡萄牙、蘇格蘭等地分別有該裝置的試驗基地，其中，在葡萄牙建成了世界上第一座“Pelamis”商用海浪發電站。

3.2 國內現狀

中國是世界上主要的波能研究開發國家之一，波浪發電技術研究始于70年代，從80年代初開始主要對固定式和漂浮式振蕩水柱波能裝置以及擺式波能裝置等進行研究，且獲得較快發展，微型波浪發電技術已經成熟，小型岸式波浪發電技術已進入世界先進行列。但我國波浪能開發的規模遠小于挪威和英國，小型波浪發電距實用化尚有一定的距離。

總結來講，國內現有的波能轉換裝置通常采用岸線式或近岸式布置方式，它們對裝置使用地點的要求十分苛刻，既要求該地區的近岸波浪能足夠大，又要求沿岸地形適合相關土木工程建設，另外，此類裝置多為固定式裝置，存在抗惡劣天氣能力差的缺點。這些因素也是導致我國波浪能轉換裝置從上世紀80年展至今，但仍未實現規模化、商業化應用的主要原因之一。綜合來看，我國的波能轉換裝置的研制水平與國外先進水平相差較大，尚未形成可規模化、商業化應用的產品。

4 波浪能綜合開發利用思路

多元化和綜合利用是目前波能開發利用發展的新動向。在海岸工程領域.關于波浪能開發利用的研究和探索正在逐漸成為備受關注的課題，結合防波堤等海工和港工設施建造波力電站，可為波能利用開創了新途徑，是目前波浪發電行業研究的熱點之一。由于電站的土建可以結合工程進行，波浪發電的成本大為降低。電站的吸收波浪能的作用，還可減輕作用在海工建筑上的波浪沖擊載荷，提高建設費效比，增加工程可靠性。對于重點發展旅游業，需要建設客滾船和游艇碼頭的沿海島嶼，為保護停靠船艇的安全，必須建設防波設施，研究比較把防波堤建設與組合波浪能發電系統建設，綜合性策劃、設計，結合起來建設，可以功能互補、減少重復、節約成本，具有多方面的重要意義。

無論是海島的開發建設，還是海島居民的日常生活，都需要穩定可靠的能源動力作為保障，因此，解決能源問題對于開發與發展海島至關重要。由于其孤立的地理位置，海洋島嶼無法實現電網覆蓋，島上軍民的用電緊張問題較為突出。目前，我國海島能源利用方式以大陸供給常規能源為主，具體分為海底電纜鋪設直接供電及柴油發電兩種方式。

海底電纜鋪設直接供電普遍應用于距離大陸較近的海島。離大陸較遠的海島無法鋪設電纜，同時海底鋪設電纜還會對海底植被和生態造成一定破壞，而且建設和維護成本較高。

柴油發電適用于具有一定電力條件（輸變電設備等），因距離較遠等因素無法通過電纜直接供電的海島，需要用電只好采用柴油發電的方式，但是柴油發電存在運行維護成本高、燃料運輸困難、噪聲和尾氣排放影響當地軍民生活的問題。當內燃機出現故障時，往往得不到及時維修，給當地居民生產、生活帶來了極大的不便。

由于地理、氣候、成本、技術等多方面因素，常規能源得不到持續供應，全國多數海島仍處于缺電、缺水的境況，尤其是在臺風頻發的東南沿海。近年來，隨著國家對海洋資源開發以及可再生能源利用的重視，相關學者提出了采用可再生能源作為解決海島能源問題的方案。利用波浪能解決海島、沿海的部分能源問題具有很強的社會和經濟效益：

（1）伴隨常規能源的日益緊張以及節能減排的迫切要求，新能源技術獲得了長足的進步，大力發展海島可再生能源可以減少對遠程網電和海島柴油發電對傳統能源的依賴度。

海島的資源有限，生態環境十分脆弱，有效地利用海島可再生能源可以最大限度地降低人為污染和破壞，保護海島當地環境。

（2）相比較于海底電纜輸電的高成本和柴油發電的高噪聲、高污染，有效地利用和開發海島可再生能源，可以節約成本、改善環境。

（3）大力發展大陸近海海島獨立自然能源系統的建設，形成海島可再生能源設備的規模化應用格局，帶動相關產業的發展。

（4）遠離大陸的西沙、南沙群島的深入開發需要有充足的能源供給，海島從可再生能源發電、海水淡化、植物培植等入手，形成獨立的自然循環經濟結構，可以為海島人類生存、長期生活、支撐發展、維護權益提供完善的解決方案。

在經濟效益上，目前近海島嶼的經濟來源主要在海產養殖和海洋旅游兩方面，由于電力、淡水資源缺乏的原因，近海島嶼的經濟發展受到很大的影響，而海洋波浪能開發利用技術是一種改善島嶼供電、供水情況的有效途徑。可以預見，隨著示范工程的運行，海島生活環境將會得到改善，制約旅游業發展的瓶頸問題將會得到一定程度解決，這勢必會促進海島旅游經濟的發展。同時將這部分能源開發與海水淡化、海洋資源開發、海洋養殖、海島建設、海上旅游結合起來具有重要意義。

在社會效益上，利用海島自身所具備的自然資源來解決海島用電問題，可以從根本上改善島嶼居民用電、用水情況，提高居民生活條件，提高當地人氣，降低海島對大陸輸入能源的依賴度；既能解決居民用電問題，又無環境污染；示范工程將為解決近海島嶼供電、供水問題提供大量的實驗數據，積累豐富的管理經驗，為進一步推動海洋可再生能源開發利用技術的發展及其大范圍推廣打下堅實的基礎。

參考文獻：

新能源發電技術論文范文5

關鍵詞：微網；控制策略；現狀

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

Analyses the micro network control research status

DUAN Xiao-rui，LI Jin，ZENG Zhao-wei

（College of Electrical Engineering， Guizhou University， Guiyang Guizhou，550025）

Abstract： In recent years， Distributed Generation obtained more and more attention and application， and by the small capacity of distributed power network research. This paper first introduces the concept of micro network and micro network control strategy， and then summarizes and analyzes the current research status of micro network.

Key words： Micro network；The control strategy；The status quo

引言

隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，近年來用電負荷正急劇增長。與此同時，能源危機與環境保護的壓力正逐漸加大，化石燃料的迅速消耗和燃燒應用中產生的污染問題也已嚴重影響到了人們的正常生活。因此，綠色清潔的新能源以及可再生能源的應用得到了越來越多的重視。分布式發電將分散存在的清潔能源轉化為電能，使分布式能源得到最有效的利用，因此分布式發電技術為清潔能源的推廣應用提供了有力的技術支撐[1]。分布式發電技術不斷發展，將分布式發電供能系統以微網的形式運行，與大電網互為支撐，是發揮分布式發電供能系統能效的最有效方式。

微網概念

微網是一種可將各種小型分布式電源組合起來為當地負荷提供電能的低壓電網。它具有聯網和孤島兩種運行模式，能提高負荷側的供電可靠性。微網中的分布式電源常采用電力電子接口連接到微網，這增加了分布式電源接口控制的靈活性，但是減少了系統的慣性。微網缺少慣性和運行模式的多樣性增加了系統在維持能量平衡及頻率穩定等方面的控制難度。微網既可以通過配電網與大型電力網并聯運行，形成一個大型電網與小型電網的聯合運行系統，也可以獨立地為當地負荷提供電力需求。該靈活運行模式大大提高了負荷側的供電可靠性。同時，微網通過單點接入電網，可以減少大量小功率分布式電源接入電網后對傳統電網的影響。

微網控制策略

微網在實際運行中需要解決的關鍵問題之一就是控制問題。當微網中的負荷或網絡結構發生變化時，如何通過對微網中各種微電源進行有效的協調控制，以保證微網在不同運行模式下都能夠滿足負荷的電能質量要求，是微網能否可靠運行的關鍵[2]。

目前的微網控制方案，按整體控制策略可分為對等控制、主從控制。主從控制一般是指底層微電源的控制是一種主從控制結構：以一個微電源作為主單元，其控制器作為主控制器，其余微電源的控制器作為從控制器。從控制器必須服從主控制器，其之間的通信聯系是強聯系，一旦通信失敗，微網將無法正常工作。主從控制策略主要用于孤島運行時的微網。對等控制就是微網中每個微電源地位相等，不存在起主要支撐作用的主控制單元。對等控制策略基于下垂控制法，分別將頻率和有功功率、電壓和無功功率關聯起來，通過一定的控制算法，模擬傳統電網中的有功、頻率特性曲線和無功、電壓曲線，實現電壓、頻率的自動調節而無須借助于通信。

下垂控制、恒壓恒頻控制和恒功率控制是目前常見三種的微電源接口逆變器控制方法。下垂控制方法就是使接口逆變器模仿傳統電力系統的下垂特性，通過有功和無功來調節微電源輸出的頻率和電迅。該控制方法是基于本地測量的有功和無功值對逆變器進行控制，各微電源之間不需要通信，因此一般用于對等控制策略中[3]。恒壓恒頻控制通過直接給定電壓和頻率的參考值，設計控制器來調節接口逆變器的輸出電壓和頻率，主要用于孤島運行模式，給微網提供頻率和電壓的支撐[4]。主從控制策略中主微電源的控制一般釆用此控制方法。通常PQ控制用于并網運行狀態。設計控制器在并網運行時使逆變器按照給定的有功和無功參考值輸出功率，微電源一般不參與電壓、頻率的調節，主要由大電網提供支撐[5]。當處于孤島運行狀態時，微網必須中有維持電壓和頻率的微電源。

研究現狀

微電網是目前國內外學者的研究熱點，其靈活的運行方式、高質量的供電服務以及綠色高效的經濟性能，使其具有良好的發展前景。我國對微網的研究尚處于起步階段，在國家科技部“863計劃先進能源技術領域2007年度專題課題”中已經包括了微網技術，目前中國科學院電工研究所、清華大學、天津大學等單位相繼開始了對微網的研究。

文獻[6]通過對微網實驗系統微網主從控制模式和對等控制模式進行比較，得到結論：主從控制微網系統可以實現電壓和頻率的無差控制，但對主控單元有很強的依賴性，主控單元的選擇至關重要； 若微網中存在燃機等輸出穩定且易于控制的DG時，應優選其作為主控單元，而光伏風力等間歇性DG作為從控單元； 若微網中不含有可控DG，則選擇儲能裝置為主控單元，但儲能裝置容量將限制其長時間孤島運行。對等控制微網具有冗余性，但沒有考慮系統電壓與頻率的恢復問題，屬于有差控制，魯棒性差，并且在控制和應用上尚存在若干關鍵技術問題亟待攻克，目前僅限于實驗研究階段。

文獻[7]研究了下垂控制和混合控制的微源控制方法，并建立了微網系統仿真模型， 針對計劃孤網和非計劃孤網中的下垂控制和混合控制進行了仿真分析。仿真結果驗證了2種控制方式對維持微網孤網穩定的有效性，并且任何控制方式下，微網再并網時均需對微源出力進行重新調整，才能平滑過渡至并網穩定運行模式。

文獻[8]分析了微網中多個分布式電源采用 P-f 和 Q-V 下垂控制時，微網的頻率穩定性。根據微網內分布式電源的輸出特性和負荷需求特性，設計了一種分布式電源層對等控制與主從控制相結合的微網控制策略，并分析了采用此控制方案后微網在不同運行情況下的暫態特性。

文獻[9]主要研究了微電源接口逆變器的控制方法，通過建立下垂控制小信號模型，仔細分析了電壓頻率、電壓幅值下垂參數和低通濾波器的截止頻率三個參數對于系統穩定性的影響。將微電源等效為直流源或經整流后的直流源，在坐標系中建立了三相逆變器的數學模型；在分析微電源逆變器控制方法和原理的基礎上，設計了基于下垂特性的雙環反饋控制器、PQ控制器。

文獻[10]只考慮并網后電網向微網注入功率時，對含有一個DG的微網并網過程仿真，研究了并網過程中頻率和電壓波動變化，著重分析了在并網前開關兩側電壓相對相位超前和落后的兩種不同情況，提出了微網并網的最佳控制策略：并網時開關兩側的電壓差必須很小，理想狀態為零；電網頻率必須稍高于微網頻率；并網時刻電網電壓必須超前于微網電壓。

文獻[11]詳細分析了PQ控制和V/f控制的原理和方法，對相應的控制器進行設計，并在此基礎上建立起微網的模型。通過不同運行方式仿真驗證了該模型的運行特性，從而證明了控制策略的有效性和正確性。

文獻[12]分析了傳統的下垂控制策略在微電網系統中應用所存在的缺陷，并提出采用倒下垂控制與下垂控制相結合的綜合控制策略。該策略在改善微電網的穩定性，最大限度地限制過流情況發生等方面都具有顯著特點，而且能實現微電網在網絡結構或狀態轉換過程的無縫切換，同時也為不同響應時間的儲能裝置選擇合適的控制策略提供了可能。

由以上的分析可知，目前我國針對微網控制的研究主要集中在下垂控制、恒壓恒頻控制和恒功率控制三種控制方式，在假定條件下通過對其控制原理和方法的分析進行控制器設計，進而搭建模型進行仿真，從而驗證控制策略的有效性。

總結

面對能源危機的挑戰，加強綠色能源的利用，既符合國家的能源政策，又可以緩解現階段能源供求緊張的關系。智能微網的出現，可以較好地解決整個電網控制的復雜性。雖然目前微網的實用化還存在著各種各樣的困難，但微網在降低能耗以及補充電網不足方面的優點會促進專家學者的研究，微網的巨大潛力會凸現出來。

參考文獻

[1]丁明，王敏.分布式發電技術[J].電力自動化設備.2004， 24（7）： 31-36

[2]魯宗相，王彩霞，閔勇.微電網研究綜述[J].電力自動化設備.2007，31（19）： 100-107.

[3]黃勝利，張偉國，等.電力電子技術在微網中的應用[J].電氣應用.2008，27（9）：55-58

[4]趙宏偉，吳濤濤.基于分布式電源的微網技術[J].電力系統及其自動化學報.2008，20（1）： 126-128

[5]魯鴻毅，應鑫龍，等.微型電網聯網和孤島運行控制方式初探[J].電力系統保護與控制， 2009， 37（11）： 28-31

[6]王成山，楊占剛，王守相，車延博.微網實驗系統結構特征及控制模式分析[J].電力系統自動化，2010，34（1）：99-105.

[7]歐陽翚，牛銘.基于不同控制策略的微網仿真[J].電網與清潔能源，2011， 27（3）：19-24.

[8]肖朝霞.微網控制及運行特性分析[D][博士論文].天津大學，2008（7）.

[9]趙巍.微網綜合控制技術研究[D][碩士論文].南京理工大學，2013（4）

[10]楊艷天， 張有兵， 翁國慶.微網并網控制策略的研究[J].機電工程，2010，27（2）：14-20.

[11]董鵬.微網的控制與保護策略研究[D][碩士論文].華北電力大學，2009（3）.

新能源發電技術論文范文6

關鍵詞：風力發電；產業；現狀

引言：近三年，全球風電產業不斷超越其預期的發展速度，并保持著世界增長速度最快的新能源領域第一的地位，截至2013年上半年，世界風電裝機已經超過300GW，其中100GW 是2010年以后新增的，創歷年新高，目前世界風機共發電600TWh，超過世界總發電量的3%，各國都非常重視風電產業的發展。

風電是遼寧重要產業，在遼寧省九大新興產業布局中，新能源排在第二位，“十二五”規劃中提出，將在新能源方面重點發展風力發電、核電等產業，推動智能電網、分布式能源同步建設，初步形成新能源產業集群。

一、現階段國內風力發電產業的問題現狀

經過近幾年的建設和快速發展，我國風電產業出現了無序上馬、重復建設、風電設備和配件過剩生產、無序投資等問題，突出的有：第一，裝機數量巨大，發電效率低。截止到2013年上半年，我國裝機總量近80000MW，總裝機量全球第一 ，但是與荷蘭等國家比我國風電場發電效率較低。第二，風電規劃比較粗放，風電場核準過多。國家“十二五”風電前三批擬核準風電項目計劃1349個，裝機容量8080萬千瓦。第三，全國許多地區風電建設出現“棄風”限電現象，東北地區尤其嚴重，截至2013年6月底，全國風電累計并網容量6749萬千瓦，在建容量4823萬千瓦，并網容量只占核準容量的58%，從物理“并網難”，向技術“并網難”轉化。第四，金融的資金支持不平衡。可以說，對于我國風電產業，經歷了2003到2006年的初步起步，2007年到2010年的迅猛發展后，2011、2012年后風電進入低谷期。可是，應用經濟理論研究上，現階段風電產業現狀和發展策略的內容不多，查詢各種研究資料，對于風電產業新出現的問題，沒有進行專門的研究，可借鑒的理論與經驗有限。所以，急需研究風電產業進入低谷期的發展策略。

二、現階段國內風電設備制造企業的現狀和發展趨勢

近些年，我國的風力發電技術的整體發展趨勢主要是向大型化，大容量機組發展。2009年，我國風力發電機組平均功率為1362kw，到2010年，我國新增風力發電機組的平均功率上升到1466.8kw。2010年，新增加的近13000臺風力發電機組中，1.5MW和2MW風電機組數量分別為9793臺和980臺，成為了 2010年度的主要機組類型。另外，2.5MW及以上風力發電機組也安裝了 33臺。在我國，風電開發的一個趨勢是，目前國內多家風機制造企業正努力進軍海上風電市場，正在研制5MW及以上的大型風電機組，有的廠商己經在海上、灘涂或內陸裝機，進行風電項目試運行。

在科技部的支持下，“十一五”國家科技支撐計劃先進能源領域“大功率風電機組研制與示范"項目全面展開，通過項目的實施，為機組的產業化及進一步開發更大型風力發電機組奠定了良好的基礎。目前1.5兆瓦陸上風電機組年裝機數量在萬余臺以上，已經形成了規模化生產；2.5兆瓦風電機組和3兆瓦風電機組己經陸續實現了批量化生產；截止到現在5-6兆瓦風電機組已經成功生產，同時正在進行更大兆瓦級風電機組的研制工作。相對于目前國外的海上風電機組發展的現狀來講，國內10兆瓦級海上風力發電機組的研究尚屬空白，研究10兆瓦風電機組技術符合未來發展趨勢。2012年，我國風電場開發呈現平穩快速發展態勢。據水電水利規劃設計總院、國家風電信息管理中心的《2012中國風電建設統計評價報告》，截至到2012年底，全國（不含港、澳、臺）共建設有1445個風電場，吊裝風電機組52827臺，全國累計風電吊裝容量70.21GW，與同口徑統計的2011年累計吊裝容量56.49GW相比，新增13.72GW，增幅約24%，同比增量及增幅均明顯降低。截至2012年底，全國累計并網容量62.66GW，風電并網容量約占全國電源總裝機容量的5.47%。較2011年累計并網容量47.84GW相比，增幅31%。2015年后，中國海上風電將進入規模化發展階段，達到國際先進技術水平。2020年中國海上風電將達到30GW。

三、現階段國內風力發電場的布局與分析

之前，由于政府的供給側強制配額政策，對于電力集團必須要按照一定比例提升風電裝機和風力發電量，使得各大電力集團積極跑馬圈地，搶占風力資源優異的地區，極大地拉動了風電建設的熱潮。之后2007年，國家發改委又頒布了《電網企業全額收購可再生能源電量監管辦法》要求電網公司全額收購新能源電，風電發電企業由于有了風電全額上網的預期，紛紛加大風電建設的力度。

目前，中國有30個省、市、自治區有了自己的風電場，風電累計裝機超過1GW的省份超過10個，其中超過2GW的省份9個，處于第一，累計裝機17.59GW，遼寧第四，累計裝機容量超過5GW。積極推進風能資源的開發利用的同時，加快風電場建設，壯大了風電裝備制造業，引進了整機技術，我國風力發電行業經歷了快速發展的階段。進入“十二五”以來，國家能源主管部門提出了集中式開發和分散式開發并重的發展思路，以及相應的管理辦法，風電機組逐步國產化和產業規模化。

但隨著時間推移，風電發電量擴大，電網并網不積極，風電消納難的問題逐漸加重，尤其是三北地區，由于電網電源結構單一，調峰方式有限，產生了大量的棄風。針對這樣的情況，目前，國外很多國家都實行有條件全額收購政策。我國電網也開始了相應的調整。

四、國家關于風力發電產業的政策與分析

以風電整機制造業為代表的風電行業在過去十年來取得了舉世屬目的成果，我國也躍居了風電大國地位。自從我國發展風電以來，我國政府就出臺了相關的政策扶持風電行業的發展。風電行業現時的成就離不開政府大量切實可行的政策扶持。這些政策具有鮮明的針對性和時效性，對風電行業的發展起到了非常重要的作用。

從這些政策中可以看出，我國的風電扶持政策具有較高的時效性和針對性，21世紀初，我國風電行業處于剛起步階段，扶持政策特別注重風電行業的研發階段的支持，至今我國的風電技術也躍升到了世界前列。2005 年起，風能的利用在全球許多國家掀起熱潮，我國該段時期的風電扶持政策則注重風電項目的投資與風電設備的制造，截止 2011 年，我國的風電設備銷售量、風電累計裝機容量都已躍居世界第一。而近兩年風電行業主要面臨風電設備制造產能過剩和風電“上網難”等問題，扶持政策則主要針對風電的上網消納，增加需求。

結語：風電作為我國重要的新能源，其行業金融風險將會影響到我國可再生能源戰略的實施和經濟轉型升級的大局。雖然風電發展前景巨大，但其所面臨的挑戰也是巨大的。我國風電產業目前正處于起步階段，運行管理還缺乏經驗，風電場并網技術也存在著很大的缺陷。此外，中國的風能資源雖然豐富，但目前所掌握的儲量和分布資料是粗略估計的難以滿足風力發電開發的要求。所以風力發電開發仍有很多路要走。

參考文獻：