新能源電力設計范文

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新能源電力設計

篇1

關鍵詞:鄱陽湖生態經濟;電力新能源;實訓基地建設

作者簡介:陶海英(1971-),女,江西南昌人,江西電力職業技術學院,高級技師,講師。(江西南昌330032)

基金項目:本文系2010年江西省省級教改項目(JXJG-10- 58-3)的研究成果。

中圖分類號:G482     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)06-0096-02

繼磯山湖、長嶺、大嶺之后,老爺廟風電場于2011年底開始并網發電,這是江西省建成的第四個風力發電場,也是迄今該省最大的風電項目,該項目裝機容量為49.5MW,安裝33臺單機容量1500kW的風電機組,預計年發電量1.02億kWh。這使得全省風電總裝機容量達13.35萬kW。按照規劃,江西風電2020年將達100萬kW,每年可為電網供電23.2億kWh。另外,到2012年,全省光伏產業銷售收入達到3500億元,高純硅料8萬噸,多晶硅片和單晶硅片17000MW,太陽能電池及組件16000MW。為了適應區域電力新能源應用產業的發展現狀與趨勢,適應地方風電和光伏行業經濟發展對高職人才的需求,電力新能源實訓基地建設是當務之急。實訓基地是培養新能源高素質技能人才的主要實踐訓練場所,是職業技能培訓和技能鑒定、高新技術推廣應用的主戰場。因此,探索建設好電力新能源應用技術實訓基地對于鄱陽湖生態經濟發展有著重要的意義。

一、電力新能源實訓基地建設思路

(1)合作性。電力新能源專業技能實訓基地是針對新能源企業生產經營過程中專業崗位群的技能而設立的工作環境,該基地的建設具有投資大和運行費用高的特點,政府牽線搭橋,依托電力高職院校,由高校和企業聯合共建電力新能源實訓基地,達到資源共享,攜手共圖發展。一方面可以彌補學校經費的不足,另一方面解決企業所需電力新能源人才短缺的困局。共建共用,提高基地使用效率和投資效益。使高職院校學生更快滿足企業崗位需求,減少上崗時間;企業員工不需要到外省去,就近得到及時有針對性的培訓,減少員工培訓成本,提高培訓效果。

(2)先進性。要注重實訓基地建設理念的先進性、技術的先進性、資源的先進性、教學手段的先進性、實訓教學展示的先進性、實訓基地現場管理的先進性。使新能源應用技術實訓基地成為一個在技術、管理、運行機制等方面具有示范、引領作用,具有綜合的新型服務基地。

(3)適應性。盡可能適應電力新能源生產、技術、管理、服務第一線;盡可能適應一定時期內江西風電、太陽能企業發展對人才數量和質量方面的要求;要區別于海洋風電和戈壁風電,須適應內陸性風電、太陽能企業對電力新能源理論和實踐技能的要求;適應學生以能力訓練為主線的技能增長規律;適應提高員工專業技能的訓練規律。

(4)漸進性。實訓基地的建設應堅持基本技能訓練和專業技能訓練相結合,按照分層次、模塊化和循序漸進方式,強調學員先夯實基本技能,強化對學員使用設備的能力、分析并排除設備故障能力的培養,據此確立實訓內容并開發實訓項目,形成從基本操作、基本工藝、基本技能訓練,逐漸到專業故障分析排除,最后到綜合技能訓練的配套實訓的漸進過程。形成“基本操作實訓―專業操作實訓―綜合操作實訓”的漸進體系。可以總體規劃,分期建設。

(5)模擬性。電力新能源實訓基地應充分體現新能源生產現場的特點,要盡最大可能模擬企業生產經營的實際狀況,建成針對性很強的、數量和場地足夠的實訓工位,努力體現真實的職業環境和工作氛圍,要注意選取具有代表性的裝置。讓學員在真實的職業環境下按照崗位對基本技術技能的要求,得到實際操作訓練和綜合索質的培養。

二、電力新能源實訓基地的規劃

聯手風機生產企業、光伏企業、新能源投資企業,共同打造電力新能源實訓基地。依托電力職業技術學院,在對原有校內實訓中心進行整合的基礎上,改建、擴建和新建一批實訓場所。計劃用三年的時間,依次完成基本操作實訓區、專業操作實訓區、綜合操作實訓區的建設工作。

(1)實訓基地的照明和動力系統,由新建風力發電和太陽能發電承擔,使得實訓基地本身就是潔凈能源的應用典范,而且,這些風力發電和太陽能發電系統本身,將是學員完成實訓項目的最好的實訓對象。

(2)新建一個新能源展示廳。它是學生進校時主要的參觀場所,學校其他專業的學生和社會人員都可以到此參觀。把它建成為省內宣傳和推廣新能源的對外窗口,一個生態經濟發展模式的教育基地。

(3)新建新能源實訓場所,包括:風機裝配實訓區、風場測試區、風力發電機測試區、光伏實訓區、單片機與控制實驗室、風機運行測控室和多媒體教學區等。

風機裝配實訓區承擔風力機組實訓模塊,應有風葉的測試平臺,輪轂、機艙、齒輪箱、聯軸器、制動系統、偏航系統、液壓系統以及風力機的基礎。用來讓學生認知風機主機結構,設備、器材的布局,完成裝配實訓。建設風電主機電性能測試平臺;光伏發電測試系統擬整體外購。

電力職業技術學院原有火力發電專業和電力系統及其自動化專業,電氣設備及其系統單元:發電機、箱式變電站、主變壓器、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、配電裝置、補償電容器、接地網等,控制和保護系統單元,集電與輸電線路單元,集電線路、電纜線路等實訓內容,都可以在原有實訓中心的基礎上增加一些功能或者內容即可實現。

(4)實訓的內容。風電實訓的內容包括:風電基礎知識、并網型風力發電機組的原理特點與主要參數、環鄱陽湖典型風電廠的組成、風電廠施工建設前期施工準備工作、風機基礎施工要點、塔架制造技術要求及工藝、塔架制造常見問題及處理辦法、風機的出廠檢驗及試驗、風機的運輸、箱變的安裝、風機的調試、風電廠施工質量管理、風力發電廠項目工程驗收規程、風電場的運行與維護、風電場的事故處理。還有風電元件測試;風電產品測試;風電設備組裝與調試;風力發電機組組裝和調試。太陽能發電主要內容包括光伏材料,光伏發電測試系統等。

(5)實訓基地的建設目標。打造成為省級高職實訓基地建設點,高技術重點實驗室,“產學結合,亦工亦學”,人才培養模式創新實驗基地。

三、電力新能源實訓基地的建設

1.硬件設施條件建設

實訓硬件設施是滿足電力新能源教學要求的實踐場所,配備先進的針對環鄱陽湖的風電場主力機型等硬件設備是教學方案順利實施、教學目標得以實現的重要依托。特色鮮明和布局合理的實踐設施和場所保證職業技能訓練能落到實處,這樣實訓課程才有一種工程教學情境。有針對性地進行硬件設施的建設是完全必要的。

除了有必要的經費保障和圖書資料建設,也需要進行自我教材和培訓講義資料建設。需要根據適應的風電場主力機型有針對性編寫相應的培訓講義。講義不局限于紙質的,還應制作教學光盤,采用多媒體動畫、投影、模型等輔助教學資源。

2.師資隊伍建設

實訓基地師資隊伍的建設要有特色與創新,建設“雙師型”師資隊伍是提高實訓質量的關鍵,要制定中長期的師資隊伍建設計劃和管理措施。高水平的技能不會來自于簡單的書本知識,只有經過生產實際的檢驗,并經過提煉所形成的實際工作經驗才能在生產實踐中發揮出更大的作用。在原有專職教師中抽調相關骨干青年教師到新能源企業掛職鍛煉,通過實踐技能培訓以提高現有師資的技能素質。

其次要從風電企業生產一線引進一定數量專業技術人員到教師隊伍,聘用少數從事風電設計、生產和建設的一線專業技術人員作為兼職培訓師。對從企業引進的師資,通過聽課、寫講稿、試講等一系列培訓,增強執教效果。

3.實訓項目和內容建設

實訓項目和內容充分適應風力發電、太陽能發電產業相應崗位群的需求,以增強學生的專業技能,增加電力高職畢業生就業機會與發展空間。以風電為例,其實訓項目和內容如下。

(1)風電機組的組裝。內容包括:塔架的安裝;主機(機艙)的吊裝;風輪組裝與吊裝;風機附屬設備的安裝;箱式變電站的安裝;電力線路與通信線路的施工;中央監控裝置的安裝等。

(2)風電機組的調整試驗。內容包括:風電機組的傳動系統、液壓系統、偏航系統、剎車系統和監控系統等功能系統正確性的檢驗;采取針對性的措施,消除發現的質量缺陷,確保被試機組性能達標。

(3)風電機組的運行與維護。風電機組的啟動、并網與停機;日常運行監視、記錄的主要內容;定期巡視的主要內容;風電機組工作狀態之間的轉換;風電機組日常維護的主要項目和要求;年度例行維護的內容和要求。

(4)風電機組的異常運行與事故處理。風電機組的異常運行與事故處理的基本要求;故障的分類;故障處理的過程;風電機組常見故障及故障排除方法。

4.實訓方法和手段建設

采用小組及大循環分組形式,以工程工藝方法為主線,打破工種界限,重組訓練內容,強化訓練效果。建立一個開放的、有利于培養現代工程能力和創造性建設的訓練體系。推進以“項目導向、任務驅動”為特征,以“技藝分解、能力遞進”為要求,以“市場對接、職業銜接”為標準的教學方法建設。

在教學手段方面,實訓基地通過模擬和仿真手段,建設有足夠的工作臺位,輔以實物模型、實物照片、現場的錄像,精心設計和制作Flas,借助于多媒體教學的形象、逼真、立體,加上展板、掛圖、陳列柜等多種教學手段,達到直觀效果。結合原理圖,使得電氣設備抽象概念和復雜的原理過程形象化,利用現代多媒體技術進行仿真,利用虛擬現實技術為學生提供能靈活應用的、滿足學生情境需求的學習硬件資源。

5.評價體系建設

人才理念之偏廢勢必導致相關制度的缺陷。人才尤其是工程應用人才之生命力在于實踐動手能力,即從學生模仿訓練過程的成效,到直接的實踐訓練的表現,從一個基本的工藝步驟,到一項技能形成。把學員的工藝技術能力作為最直接的質量準則之一,應使操作技能與綜合能力的質量保障體系貫穿于實訓質量的整個生成過程,在這個過程中,學生工程意識、動手能力和工藝水平始終是實訓質量的主體。

四、結束語

總之,電力新能源實訓基地的建設必須以提高學生的基本技能和綜合能力為根本宗旨,以培養學生的工程實踐能力為重點,遵循工程應用人才培養的規律,按照工程實踐教育的大框架和現代工程應用技能訓練的基本要求來進行總體規劃和建設。有理由相信,電力新能源實訓基地的建設,必定能為培養出更多優秀的適應鄱陽湖生態經濟和可持續發展需求的電力新能源應用技術人才服務。

參考文獻:

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篇2

近年來社會在不斷的發展,在其發展的過程中,各行各業的發展速度也在提高,隨著人們生活水平的不斷提升,電氣行業在人們生活中逐漸得以滲透。然而在現階段,電氣行業在發展的過程中,仍然面臨的一些問題,其中最為主要的便是電氣能源的供應問題,以及電氣節能技術的發展,為了解決該問題,文章中圍繞電力新能源的開發,分析了電氣節能技術的具體措施。

【關鍵詞】電力新能源 電氣節能技術 應用發展

現階段,受我國經濟發展的影響,人們的生活水平也在逐步提升,電氣行業在人們生活中不斷得以滲透。然而隨著電氣能源需求量的增加,電氣能源短缺也就成為制約電氣行業發展的重要因素。針對該問題,致力于電力新能源的開發以及電氣節能技術的使用,是推動電氣行業發展最為有效的措施,不僅能夠緩解電氣能源緊缺的現狀,同時還能夠優化我國的環境,在其基礎上實現電氣能源的可持續發展。為此,文章中針對電力新能源的開發與應用,對電氣節能技術進行了分析。

1 電氣新能源開發

1.1 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。現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。

1.2 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。

1.3 核能資源的開發

在電力眾多新能源中,核能是其中最具效率、清潔性最高的能源,但是核能本身具備較高的危險性,為此,在對其進行開發時,需要格外重視核反應堆的開發。現階段我國在開發核反應堆方面的技術仍然處于發展階段,核能的應用范圍也比較受限,所以,相關人員要借鑒其他發達國家的開發經驗,在開發核能的同時能夠降低風險,減少放射帶來的危險,充分發揮核能對于電力的價值。

2 電氣節能技術應用措施

2.1 優化電網配置,完善電氣節能技術

全面優化電網配置,是完善電氣節能技術、減少電能消耗的有效措施,由于電網在運行的過程中,會導致無功電流出現,進而對電能造成影響,造成電能消耗。優化電網配置最為有效的措施便是進行無功補償,運用電氣節能技術減少電能的損耗,除此之外,優化電網配置對電網功率的分配也具有一定的影響,不僅保障了變壓器中電壓的平穩運行,同時也減少了電能的消耗。

2.2 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。

2.3 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。

3 結束語

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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[6]張冰.電氣節能措施與電力新能源的開發問題探討[J].硅谷,2014(14):6-7.

作者簡介

李東君(2000-),女,高一學生,研究方向為電力。

篇3

關鍵詞:新能源發電;課程知識體系;教學改革;教學方法

作者簡介:張濤(1981-),男,安徽阜陽人,三峽大學電氣與新能源學院,副教授;武建瑞(1983-),男,陜西蒲城人,三峽大學電氣與新能源學院,助理工程師。(湖北 宜昌 443002)

基金項目:本文系三峽大學教學研究項目重點項目(項目編號:J2011008)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)09-0073-02

能源是人類生存和發展的重要物質基礎,隨著社會發展對能源需求的持續增長,以及能源短缺危機和全球環境的日益惡化,能源對人類經濟與社會發展的制約和對資源環境的影響也越來越顯著。[1]面對能源短缺危機和環境保護的雙重壓力下,必須通過能源利用新技術實現“開源”和“節流”。因此,大規模開發新的能源,大力發展高效、環保的電力工業成為解決能源問題的有效途徑,培養這方面的人才對新能源的開發和利用具有重要意義。

三峽大學具有濃厚的電力行業背景,為了讓三峽大學(以下簡稱“我校”)電氣工程類專業學生了解新能源相關知識,“新能源發電技術”課程應運而生,它是電氣工程及其自動化專業課程體系中一門重要的專業選修課程。該課程的講授,能夠幫助學生較為全面地了解和掌握新能源利用形式及其相關技術的前沿動態,有利于培養學生的創新思維能力。為了提高教學質量,結合電氣工程類專業的特點,探索適合電力系統及其自動化專業課程授課內容和教學方法是十分必要的。本文將根據筆者近年來的教學實踐,談談對該課程的教學改革與實踐方面的幾點體會。

一、課程教學存在的主要問題和矛盾

“新能源發電技術”課程是一門多學科交叉的課程,除了涉及電力和能源領域的知識外,還要求學生具有其他領域相關的知識,如課程中風力發電技術涉及空氣動力學的相關知識,太陽能電池涉及的半導體材料的相關知識,生物質能中涉及的生物化學等相關知識等。[2,4]由于新能源發電技術的研究屬于前沿科學,目前,我國部分高校的相關專業已開設“新能源發電技術”課程,但不同學科對該專業課程的教學需求不同,導致教材內容側重點差異較大。該課程的建設中存在的問題較為突出,集中體現在:不同專業教材內容側重點不同,缺乏適合電力系統及其自動化專業的教材;作為一門選修課程,學生重視程度不夠;專業教學環節矛盾眾多,包括課程與教材之間的矛盾,理論教學與實踐教學之間的矛盾,教學目標與教學方法之間的矛盾等,這些都在很大程度上制約了“新能源發電技術”課程教學質量的提高。

對于電力系統及其自動化專業的學生,該課程需要涉及更多電氣工程學科的相關知識,如電機學、電力電子技術、電力系統分析等專業知識。在新能源并網和儲能技術中需要應用這些專業知識分析該研究領域前沿問題,有利于全面掌握新能源知識體系和培養學生分析問題的能力。由此可見,本課程內容豐富,知識點多,在該課程的建設中,需要根據專業特點,合理組織教學內容,讓學生掌握晦澀難懂的外專業知識的,能利用本專業知識分析實際工程問題,激發學生學習該課程的興趣,提高學生的綜合素質,因此該課程的教學內容和教學模式的改革勢在必行。

二、教學內容的改革

為了適應電力系統及其自動化專業學生的教學,在課程改革過程中,根據新能源發電行業現狀和電氣工程對新能源發電技術課程知識體系的需求,結合電力工程及其自動化專業的特點,精選教學內容,重新構建了新的課程知識體系,加強與電力系統及其自動化專業之間的聯系。

根據新能源發電站接入電網的影響不同,將這些新能源技術分為兩類:穩定性能源發電技術和間歇性能源發電技術。

一些新能源技術(如生物質能、地熱能和常規水電)在接入電力系統方面和常規電力技術一樣容易,除了一次能源的形式不同,轉換成電能環節基本相同,都采用同步發電機進行發電,對電網的安全和穩定不會造成影響。因此,這部分新能源知識重點講解各種新能源發電技術的基本原理,最新的發電技術的現狀和動向,及在利用過程中對改善環境帶來的好處,培養學生新的能源觀念和意識。同時結合電網發展的最近進展,這些發電技術作為分布式電源接入電網時,如何規劃電網,接入電網對電網的影響等方面進行適當的講解,加強與電力系統知識的聯系,提高學生學習的積極性,

由于受到季節、氣象和地域等條件的影響,另一些新能源技術具有隨機性、波動性和間歇性的特點,如風能和太陽能發電等新能源發電技術,在接入電力系統方面需要克服更多的挑戰,其電力大規模并入常規電網會對電網調峰和系統安全運行帶來顯著影響。這部分內容重點講解與電力系統相關的技術,涉及到電機學、電力電子技術和電力系統相關的知識點。在間歇性能源并網過程中,電力儲能技術可以補償負荷波動,解決風能和太陽能等間歇式新能源發電直接并網對電網的沖擊,調節電能質量,使大規模風力發電和太陽能發電能夠方便可靠地并入常規電網。隨著可再生新能源發電技術的快速發展,電力儲能技術也是電力系統及其自動化專業學生必須掌握的知識,所以儲能技術也是該課程知識體系的重要部分。

本文提出的課程知識體系目前還沒有相關教材,為此,筆者較為系統地構建并編寫適合電力系統及其自動化專業的“新能源發電技術”課程講義,使之更符合電力系統及其自動化專業的教學。從兩學期的試用情況來看,學生認同感增強,明確該課程是本專業不可或缺的重要選修課,重視程度顯著提升,在教學過程中取得了良好的效果。

三、教學模式改革

選擇合適的教學方法,能夠提高課堂效率。教學內容的不同,授課的教學方法也需要相應的改進,為此筆者對教學方法也進行了改革,使之與課程知識體系相適應。

1.采用學術專題講座的教學方式

“新能源發電技術”課程知識體系要求運用新的教學方法。每種新能源發電技術各自成章,自成系統,各部分內容均有很多前沿的技術,僅靠書本知識已經不能適應科技的進步。[5,6]因此需要任課教師補充相關發展的新動向和新技術,以學術講座的形式進行講授與課程相關知識點。講解過程中,以具體的行業問題為背景,采取啟發式的講解方式,層層剖析問題,可以讓學生在有限的學時內,掌握發電技術的發展現狀、發電原理、利用方式、開發存在的問題和研究現狀及動向。如地熱發電、海洋能發電、生物質能發電、太陽能熱發電技術,都可以采用講座的方式進行講解。同時在講座過程中,增加學生提問環節,讓學生可以積極參與,引導學生自主思考。

為了強化實踐,在每一個專題授課結束后,教師通過布置與該專題相關的設計題目,讓學生學以致用。比如讓學生設計太陽能熱電站,利用波浪能發電原理設計相應的波浪能電站,設計新農村綜合利用生物質能的方案,設計垃圾發電站工藝流程等,作為分布式電源接入電網時,結合不同能源開發利用的特點對該地區新能源開發和電網結構做出合理規劃,并給出理由。通過這些綜合性設計作業,可以增強大家的創新意識和實踐能力,激發了學生的學習興趣和主動性,訓練了學生分析問題、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方式

傳統的講授方式,可以系統地講解,課堂容量大。風力發電和光伏發電技術涉及知識點多,知識點零散,因此需要教師合理組織教學內容,使其與所學專業知識相結合。為此筆者精心設計每一個教學環節,精講多練。但傳統的授課方式,學生被動接受,學習積極性不高。

為此,筆者采用基于問題的探究式教學方式,在教學的過程中,教師起引導作用,對課程中的知識點進行分析,提出基于問題的討論題目;并分析學生需要掌握的知識要點,為學生提供必要的參考文獻,讓學生課后自己查閱資料,引導他們學會自己總結知識點,利用所學知識分析實際問題。而學生在課后根據自己的興趣自愿選題,并分小組進行研討,研討后,該小組總結討論結果。在課堂討論中,每個小組推薦一名學生做交流發言,將自己的研究內容做簡要匯報。學生互相提問展開討論,老師進行有針對性的點評,肯定了學生們取得的成績,對錯誤的地方進行了補充和糾正。[2]為了達到分組討論學習預期效果,要求每個小組在上交的文獻報告中,明確每個學生所做的工作和參加小組討論的發言內容,督促每個學生都參與討論學習。通過這種教學方式,充分調動了學生的積極性和主動性,也很好地完成了教學目標,促進了教學質量的提高,達到“授人以漁”的目的。

3.改進多媒體教學方式

由于該課程設計的專業知識具有跨學科的特點,有些知識點學生難以掌握,有些原理較為抽象。如風機的偏航過程、變槳過程、風機的失速原理、斯特林發動機的發電過程等都比較抽象,在沒有實物演示的前提下,學生經常不容易理解。因此在講這些課程內容時,采用多媒體動畫演示的方法,幫助學生理解基本概念和知識,讓學生更快更易地理解和掌握這些內容。

四、考試方法的改革

雖然在教學內容和方法上進行了改革,提高了學生的學習興趣,激發學生的學習熱情,但仍有不少學生選課和學習動機不端正。他們不是為了完善自己的知識結構,提高自己的綜合素質,只是為了湊滿學分,對選修課缺乏足夠的重視。[6]傳統的閉卷考核方式不能全面地反映真實的教學情況。撰寫課程論文,成績只與論文寫得好不好有關,有的同學東拼西湊,也能獲得一個理想的成績。這些方式都難以督促學生平常的學習,因此仍需完善課程的考核方式。根據“新能源發電技術”課程的特點,筆者對該課程的考試方式做了合理的改革,促進學生學習,公正地反映了學生的成績。主要采取了以下一些措施:

1.注重對學生平時的考查

增加課堂隨機考查的次數。通過提問、課堂測驗等方式,讓學生在上課時能集中精力聽講,防止學生上課“開小差”。回答問題和課堂測驗計入平時成績。

2.增加撰寫文獻報告和大作業

基于問題的探究式教學方式中,撰寫文獻報告和小組討論環節能夠有效培養了學生查閱文獻、撰寫論文、發現問題、解決問題、獨立思考的能力,因此能夠較為科學評價學生平時的努力程度。因此,課堂討論和小組討論中,根據學生在該環節中的貢獻不同給學生不同成績,這樣能起到督促學生學習和檢驗學生學習效果的作用。

作業是課堂教學的有效補充和延伸,是教學中必不可少的環節。大作業一般具有綜合性的特點,能夠有效鍛煉學生的綜合能力,鞏固平時所學的知識,是反饋教學效果的有效手段。因此增加大作業和撰寫文獻報告在平時成績中的比重也是考查學生平時學習的有效手段。

3.增加平時成績的權重

平時考核成績權重由原來的30%提高到目前的50%,有效地避免了學生平時不學習,考試時突擊學習也能取得不錯成績的弊端,提高學生學習的積極性和自覺性。

通過上述措施的實施,經調查表明多數學生都認可這種成績考核方法較合理、公正,能夠真實反映學生的成績,受到了多數學生的歡迎。

五、結束語

“新能源發電技術”課程是電氣工程及其自動化專業課程體系中一門重要的專業選修課程。本文針對課程建設中存在的突出問題,構建了適合電氣工程類專業的“新能源發電技術”課程的知識體系,合理組織教學內容,并根據授課內容提出了合適的教學和考核方法。通過課程教學改革,激發學生的學習興趣,引導學生主動學習,培養了學生分析問題、解決問題的能力和創新意識,提高學生的綜合素質,達到提高該課程的教學質量和教學效果的目的。

參考文獻:

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42(3):345-359.

[2]馬明國,蔣建新.“生物質能源利用原理與技術”教學改革初探[J].中國林業教育,2009,27(4):64-67.

[3]陳春香,李嘯驄,梁志堅,等.“新能源發電技術”課程教學改革與探索[J].中國電力教育,2013,(5):62,102.

[4]孫欣,黃永紅.“新能源發電技術”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011,(35):95-96.

篇4

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。或者的為了節約資金,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。現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,保證社會綠色環保可持續發展。

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

篇5

關鍵詞:電氣節能技術;電力新能源;發展應用

1引言

我國是一個人口大國,隨著經濟建設的快速發展,對電力的需求不斷增加,為了追求經濟建設的可持續發展,實現節能環保的目標,我國開發了電力新能源,研究了電氣節能的技術措施,有效的降低了電能的耗損,以下就對電氣節能技術的措施分析以及電力新能源的開發進行簡單的分析.

2電氣節能技術與措施分析

電氣節能技術與措施主要是從兩個大的方面進行的:①研究新型的電氣節能技術從而降低電能的消耗與損耗;②通過對原有的電氣設備進行改造,從而降低電能損耗,實現節能目標。

2.1研究新型的電氣節能技術降低電能的消耗與損耗

新型的電氣節能技術主要為分布式的電力供給,這種供電方式是基于節能環保技術運行的,在使用的過程中,主要是對電力集中的供給,在運行的過程中,主要是在電力用戶的周圍安裝發電系統,從而采用分布式的方法統一集中的進行電力的輸送與供給,采用此種供電方式可以有效的降低電能的消耗,與傳統供電方式相比,具有良好的能源節約作用,并且采用分布式的電氣節能技術可以循環利用可再生的資源進行電力的輸送,實現能源節約,環境保護的目標。研究對發電、儲存能量的電氣節能技術的研究,具有較高的實踐價值,通過對熱水器的蓄能與蓄熱技術,空調的蓄冷技術措施等的應用,可以實現電能的有效轉化,以其他能源形式儲存起來,以便在需要工作的時候再轉化為電能,實現電能的合理分配與利用,降低了電能的損耗,提高了電能的利用率與使用率,具有較高的節能環保效果。

2.2通過對原有的電氣設備進行改造,降低電能損耗,實現節能目標

現今,電氣設備不僅會消耗巨大的能源,還會在使用的過程中,造成一定的能源損耗,所以研究電氣節能技術,通過對電氣設備進行改造,調整原先不合理的地方,從而提高電能的使用率,降低電能的損耗,對電氣設備進行改進措施主要表現在以下幾個方面:

2.2.1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。

2.2.2對電網運行的配置進行節能技術的應用與優化

對電網運行的配置進行優化與設置也可以降低電能的損耗,因為在電網運行時,往往會出現無功的電流導致的電能損耗,而對電網運行的優化配置就是無功補償,采用節能技術措施降低電能的損耗,還可以對電網的功率進行合理的配置與分配,保證變壓器電壓的穩定狀態,降低電能損耗。

2.2.3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。

2.2.4采用節能技術實現空調系統的環保與節能

一般在建筑內都是通過空調系統來實現室內溫度的改變與調節,但是空調系統會造成極大的能源損耗,所以如何提高空調系統的節能環保就成為電氣技能技術研究的重要內容,要對空調系統進行優化設置,要對空調系統進行參數的設定,選用節能環保型的空調,實現節能控制的目標。冰蓄冷技術是利用夜間電網低谷時間風能,利用低價電制冰蓄冷將冷量儲存起來,白天用電高峰時溶水,與冷凍機組共同供冷,而在白天空調高峰負荷時,將所蓄冰冷量釋放滿足空調高峰負荷需要的成套技術。從能源合理分配角度出發可知,冰蓄冷技術有效的節約了能源,節省了空調設備費用,減少制冷主機的裝機容量和功率,利用峰谷分時電價,大量減少運行費用,也降低了總電力負荷,減少電力需求,緩解建設新電廠(機組)的壓力。此外,冰蓄冷技術還能節省用戶對空調系統的投資、改造、運行維護等費用,降低用戶空調系統的運行費用冰蓄冷技術具有良好的節能減排作用。

3電力新能源的開發與發展應用

除了電氣節能技術的應用,還可以開發電力新能源,實現電能的節能環保作用。現今隨著經濟建設的快速發展與進步,我國對電能的需求逐漸升高,但是能源使用比較緊張,如何開發電力新能源就成為現今能源利用的最重要課題,開發電力新能源可以緩解能源緊張的現狀,促進經濟建設的可持續發展。近些年來我國對電力新能源的開發研究力度不斷的加大,也取得了一些進展,開發使用的新能源有效的緩解了能源緊張的局面,節約了能源,現今我國電力新能源的開發與發展是在機遇與挑戰中并存,以下就對有良好實踐效果的電力新能源進行介紹分析。

3.1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。圖4~5是與美國風電利用小時數與發電量的對比,雖然與美國還存在一定距離,但是也在不斷的進步中。

3.2太陽能轉化為電能的應用

我國最常見的電力新能源就是太陽能的發電,主要是采用分布式的太陽能發電形式,可以滿足用戶對電力的需求,除此之外,還可以將太陽能轉化的多余電能傳送到電力系統中,采用太陽能的分布式發電具有較高的優勢價值,不僅可以高效的轉化為電能,還可以就地附近進行使用。采用光伏的太陽能發電,適合分布式的特點,不僅可以為當地的用戶提供基礎的電力能源,還具有良好的節能環保作用。電力新能源的開發與應用具有良好的發展前景,可以促進經濟建設的可持續發展,通過對電力新能源的不斷開發與研究,可以減少對資源的過度利用,實現資源節約與環境保護的目標,新能源與傳統的能源相比具有較高的實用價值與推廣價值,污染小,還可以節約電能,對新能源進行開發與研究是時代所趨,也是構件和諧社會的重要手段。

4結束語

總之,我國對電力的需求不斷的增加,研究電氣節能技術與電力新能源可以舒緩能源緊張的現狀,解決電能的損耗以及資源浪費的問題,具有良好的節能環保作用,我們要繼續研究電氣節能的技術,加大對電力新能源的開發與研究,從而促進經濟建設的可持續發展。

作者:劉耀華 單位:國網江西省電力公司宜春市袁州區供電分公司

參考文獻:

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[2]張文吉.淺析電氣節能技術與電力新能源的發展應用[J].建筑工程技術與設計,2015,01(8):12~23.

篇6

【山東大學與山東電力工程咨詢院合作共建國家級工程實踐教育中心】1月30日,山東大學與山東電力工程咨詢院合作共建國家級工程實踐教育中心揭牌儀式在濟南舉行。山東大學副校長陳炎表示,國家級工程實踐教育中心是山東大學與山東電力工程咨詢院多年來合作開展工程實踐教育結出的豐碩成果;依托山東電力工程咨詢院豐富的資源優勢和山東大學優良的辦學傳統,這次合作必將會成為校企之間優勢互補、合作共贏的典范;希望中心盡快成為雙方的教學實習基地、科研研發基地、成果轉化基地與就業孵化基地,成為國內一流的工程實踐教育中心,形成系統化的人才培養經驗,共同為創建中國特色的工程教育培養模式作出貢獻。(山東大學)

【國家能源主動配電網技術研發中心在北京交通大學正式成立】3月20日,由北京交通大學牽頭,許繼集團有限公司、北京市電力公司,南車株洲電力機車研究所有限公司共同申請的“國家能源主動配電網技術研發中心”成立。各單位將加大投入,力爭用3—5年時間將研發中心建設為具有國際一流水平的主動配電網人才培養和國際交流中心、重大科學問題的研究中心、重要裝備的孵化中心和低碳理念的宣傳中心,為中國的主動配電網發展提供有力的理論支持和技術支撐。(北京交通大學)

【國際電力高校聯盟成立暨首屆研討會將在上海電力學院召開】5月31日-6月2日,國際電力高校聯盟成立暨首屆研討會在上海電力學院召開。國際電力高校聯盟簡稱E8及ADEPT,是由上海電力學院倡導并得到國外7個國家7所以電力為特色的大學的積極響應,首批8個國家8所電力高校共同組建的。E8國際電力高校聯盟將致力于促進聯盟高校間的深入交流與合作,發揮電力高校在社會發展中的作用,提升電力高校在行業發展中的地位與作用。(上海電力學院)

【沈陽工程學院能源與動力工程專業入選國家綜合改革試點專業】6月3日,教育部印發了《關于公布“本科教學工程”地方高校第一批本科專業綜合改革試點的通知》(教高司函[2013]56號),沈陽工程學院能源與動力工程專業繼2011年被評為遼寧省綜合改革試點專業后,又被評為國家綜合改革試點專業。至此,沈陽工程學院31個本科專業已有2個成為國家級本科重點建設專業,5個成為遼寧省重點建設專業。(沈陽工程學院)

【“天津大學—惠生能源化工聯合研發中心”揭牌】6月6日,在惠生控股集團總部舉行了“天津大學—惠生能源化工聯合研發中心”揭牌儀式。中心成立之后,惠生工程(中國)有限公司將分期向天津大學支付合成氣制乙醇新技術持續開發及其他雙方共同確定的能源化工新技術開發的研究經費,持續時間為5年;中心的首要目標是要開發成功具有國內領先地位的合成氣制乙醇成套技術,并在全球范圍內進行技術推廣,同時在合作雙方共同認可的能源化工前瞻性新技術研發上處于領先地位,在未來幾年內成為我國能源化工領域重要的聯合研發中心。(天津大學)

【中國石油大學新能源研究院“生物燃氣北京市重點實驗室”通過認定】6月13日,北京市科委對中國石油大學新能源研究院“生物燃氣北京市重點實驗室”進行了專家評審,實驗室順利通過審核,成功獲得認定建設。“生物燃氣北京市重點實驗室”結合中國石油大學優勢學科,以服務北京建設為目標,共定位三個主要研究方向:城市廢棄物處理產沼氣、農林廢棄物處理產沼氣和沼氣高值綜合利用。(中國石油大學)

【浙江大學能源與動力實驗教學中心正式獲批為國家級實驗教學示范中心】6月25日,教育部正式發函《關于批準北京大學化學基礎實驗教學中心等500個實驗教學中心為“國際級實驗教學示范中心”的通知》,浙江大學能源與動力實驗教學中心正式獲批為國家級實驗教學示范中心。浙江大學能源與動力實驗教學中心是“十一五”期間C9高校中唯一獲批的能源與動力類國家級實驗教學示范中心。經過10余年的建設,浙江大學能源與動力實驗教學示范中心在實驗教學理念、實踐教學體系、實驗教學方法、實驗教材、實驗設備和實驗室管理等方面進行了深入系統地改革與探索,已經表現出鮮明的特色。(浙江大學)

【中山大學與中國廣核集團共建“核電安全聯合研發中心”】7月6日,中山大學與中國廣核集團在深圳大亞灣核電基地共同簽署了《合作共建“核電安全聯合研究中心”合作協議》。根據合作協議,雙方將共建“中國廣核集團—中山大學核電安全聯合研發中心”,分別在深圳和珠海建設兩個核電安全研發實驗室,繼續深化雙方在科學研究和人才培養的協作發展。(中山大學)

【東北電力大學成功獲批為博士學位授予單位】7月10日-11日,經國務院學位委員會第三十次會議審議批準,東北電力大學被確定為博士學位授予單位,動力工程及工程熱物理、電氣工程為博士學位授權一級學科。(東北電力大學)

【上海市唯一能源領域重大科技攻關計劃在上海交大成功驗收】7月11日,上海市科委重大科技攻關計劃“煤基多聯產(IGCC)成套技術研究”課題驗收會在上海交通大學召開。驗收專家組認為,科研團隊出色地完成了項目要求中的各項任務:在國內率先建立了IGCC系統匹配及穩態性能預測分析、動態特性仿真平臺;對采用合成氣的IGCC系統壓氣機/渦輪通流改造方案進行了分析;自主研制了合成氣雙旋流非預混燃燒室,在設計技術上有所突破;探索了燃燒中低熱值燃料時熱聲振蕩產生的機理及合理的燃燒組織形式,為中低熱值燃氣輪機燃燒室改型設計及自主研發提供了理論依據。該課題對煤基多聯產IGCC系統的成套關鍵技術進行了研究,所獲得的研究成果已得到部分應用,為建立我國自主的IGCC設計及研發平臺奠定了基礎。(上海交通大學)

【上海電力學院國家級新能源電力系統實驗教學示范中心獲批】7月29日,教育部公布了“十二五”國家級實驗教學示范中心名單,上海電力學院“新能源電力系統實驗教學示范中心”榜上有名,這是該校第一個國家級實驗教學示范中心。中心的獲批是上海電力學院在新能源電力系統實驗教學建設方面的階段性成果,中心將以此為起點,對接國家能源戰略和智能電網建設,建設成多層次、強特色、重應用的“新能源電力系統實驗教學示范中心”。(上海電力學院)

【華北電力大學攜手劍橋大學成立全球可持續發展中心】9月12日,“劍橋大學—華北電力大學全球可持續發展中心”在華北電力大學成立。該中心以全球可持續發展為目標,立足于國際領先技術,開展綠色電力的科學研究,對于我國能源結構調整而言意義重大。中心建設著眼于經濟社會可持續發展領域中的重點、熱點、難點問題,開展戰略性、前瞻性科學研究,對可持續發展領域的科學問題和技術難題攻堅克難,力爭在節能減排等方面取得國際領先的研究成果和科學突破。(華北電力大學)

【華北電力大學首個國家級國際聯合研究中心“新能源電力系統國際科技合作基地”通過認定】9月29日,科技部正式發文,華北電力大學新能源電力系統國家重點實驗室申報的“新能源電力系統國際科技合作基地”,經過主管部門遴選和推薦,科技部組織專家評議和研究,最終獲得認定,這是該校首次獲批建設該類中心。“新能源電力系統國際科技合作基地”的認定,將進一步促進華北電力大學相關學科的國際交流,進一步提升國際影響力,增強自主創新的科研能力,促進研究中心真正成為技術領先、人才聚集、示范引領的國際化平臺。(華北電力大學)

【上海交大參建的“上海核電工程技術研究中心”獲批成立】10月,上海市科委公布了2013年度“創新行動計劃”上海工程技術研究中心建設項目名單,由上海交大與上海核工程研究設計院共建的上海核電工程技術研究中心獲批成立。“上海核電工程技術研究中心”將依托已有的兩個聯合實驗室,開展技術研發、成果轉化、合作交流、人才培養等工作,完成熱工水力及安全技術研究領域、核電材料研究領域的建設任務,為我國核電工程技術的開發和試驗驗證提供硬件平臺。(上海交通大學)

【上海電力學院成功申報上海綠色能源并網工程技術研究中心】10月,經上海市科委相關部門初評、答辯、復評,上海電力學院電氣工程學院申報的“籌建上海綠色能源并網工程技術研究中心”項目成功獲得上海市科委立項資助,成為電氣學院首個牽頭負責的省部級研究基地。上海綠色能源并網工程技術研究中心將以技術成果的推廣為導向,努力擴大綠色能源集電系統優化的工程應用范圍,為社會創造更多的經濟效益,同時繼續積極突破行業關鍵技術,完善研發公共服務平臺,推進綠色能源利用,為學院一流學科建設、學校內涵發展助力。(上海電力學院)

【北京交通大學“主動配電網大數據分析與處理創新引智基地”獲準立項】10月14日,教育部和國家外國專家局《關于高等學校學科創新引智計劃2014年度建設項目立項通知》(教技函[2013]50號)。根據通知,北京交通大學姜久春教授牽頭負責的“主動配電網大數據分析與處理創新引智基地”正式批準立項。基地依托北京交通大學信號與信息處理國家重點學科和國家能源主動配電網技術研發中心,以主動配電網、大數據計算與分析方面若干重大技術為牽引,建立信息支撐平臺,實現配電網運行實時動態優化、主設備監測以及保護的智能化。(北京交通大學)

【“非能動核能安全技術”北京市重點實驗室在華北電力大學揭牌】10月27日,華北電力大學舉行“非能動核能安全技術”北京市重點實驗室揭牌儀式暨實驗室第一屆學術委員會第一次會議。華北電力大學副校長孫忠權表示,“非能動核能安全技術”北京市重點實驗室的揭牌,是華北電力大學尤其是核科學與工程學院發展進程中的一件大事,是組織高水平核工程研究、聚集和培養優秀人才、開展高水平學術交流的重要平臺,標志著學校在服務國家戰略需求,參與北京市創新體系建設中又向前邁進了一大步,也標志著學校在新興學科建設上邁上了一個新的臺階,對于推動華北電力大學高水平大學建設工作有著重要意義。(華北電力大學)

篇7

【關鍵詞】新能源電廠;通信業務;安全可靠性

Analysis of the Measures of Improving the Reliability and Security of the Communication Service in New Energy Power Plant

ZHANG Liang HUA Rong-jin SUN Yin

(Information & Communication company of State Grid Ningxia Power Co., Yinchuan Ningxia 750001, China)

【Abstract】The security and reliability of the communication system is directly related to the effective transmission of the power communication business in the new energy power plant. Based on the analysis of the factors affecting the reliability and security of the communication system of new energy power plant, the paper puts forward the effective measures to improve the safety and reliability of the communication system of new energy power plant.

【Key words】New energy power plant; Communication service; The reliability and security

0 引言

近幾年隨著新能源電廠的快速發展,越來越多的新能源電廠并入地區電網運行,其安全可靠性日益受到人們的關注。新能源電廠通信系統作為電網系統中的基礎環節,承擔了遠動、電量、調度電話等通信業務的傳輸,是通信系統運維工作中的重點。但是,由于受設計水平、投資限制、施工質量等因素的影響,導致部分新能源電廠通信業務安全可靠性較低,直接影響了其安全運行。因此,有必要對目前新能源電廠通信系統中存在的問題進行全面分析,從而得出提高通信業務安全穩定運行的有效措施。

1 現狀分析

目前新能源電廠主要以光伏和風電為主,通常處于電網的末端,一般采用OPGW光纜接入電力骨干通信網,根據日常運維經驗,影響通信業務安全可靠性的因素主要包括接入方式、通信設備、施工質量、設計缺陷等。

(1)接入方式:新能源電廠光纜系統主要包括站內導引光纜和站間線路光纜,導引光纜一般采用ADSS光纜,線路光纜一般采用OPGW光纜,主要以12芯和24芯G.652型為主。由于投資等因素限制,目前新能源電廠多以單光纜方式就近接入骨干電力通信網且一般無迂回路由,不滿足N-1的安全運行要求。因此,若該光纜中斷,將會造成新能源通信業務全部中斷。

(2)通信設備:新能源電廠通信設備主要包括光端機、PCM、通信電源等,其中光端機負責傳輸調度數據網、OMS等小顆粒通信業務,PCM主要借助2M通道傳送行政小號、調度小號、遠動、電量等模擬信號。由于新能源電廠至省調的通信業務種類較少,對通信帶寬需求較低,因此核心設備SDH配置容量一般為155 Mbit/s,其制式、接口型式一般與電網側保持一致。常見問題主要是光端機電源接入方式不滿足“雙電源”配置要求。

(3)施工質量:根據日常運維經驗,新能源電廠通信系統故障易發點主要集中在導引光纜上,主要表現為由于構架處導引光纜封堵不嚴,導致管口在冬天進水而受凍導致光纜中斷,同時由于導引光纜無標識、敷設深度不夠等問題,將會導致站內野蠻施工而造成導引光纜中斷,以上情況是目前比較常見的故障,將會直接導致新能源電廠通信業務中斷。

除此之外,新能源電廠通信系統由于設計缺陷、驗收不合格等因素,也會在日后運維中留下安全隱患,這將都會嚴重影響其通信業務的安全可靠性。為了進一步提高新能源電廠通信業務的安全可靠性,應進一步規范管理流程,對存在問題進行及時優化調整,才能有效消除安全隱患。

2 解決措施

2.1 優化通信接入方式

為了提高新能源電廠通信業務安全可靠性,首先要對其接入方式進行優化,目的在于解決“單支線”接入方式存在的問題,使其滿足N-1原則。通常采取“雙路由”策略對其接入方式進行優化。如下圖所示,新能源電廠原來僅通過光纜1與變電站A連接,可以通過新建光纜2的方式,來提高其通信業務的安全可靠性。為了進一步提高新能源電廠通信業務的安全可靠性,還可以根據該站點通信接入方式,考慮就近其它站點進行新建光纜,以此來豐富通信光纜路由。新能源電廠原來僅通過光纜1與變電站A連接,變電站B距新能源電廠距離較近,因此為了優化其安全可靠性,可以通過新建光纜2的方式實現新能源電廠與變電站B的連接,這樣可以避免因變電站單臺SDH宕機而造成新能源電廠業務中斷的事件發生,此種方式更加合理,安全可靠性更高。

圖1 優化新能源電廠接入方式示意圖

2.2 優化通信設備配置方式

通常新能源電廠僅配置一臺光端機負責通信業務的傳輸,當該臺光端機故障時則會導致承載的業務全部中斷。因此,可以通過優化光端機配置方式來提高通信業務的安全可靠性,具體主要有以下幾種方式:

(1)可以通過配置雙設備方式提高整體安全可靠性,即通過兩臺不同的光端機的不同光路實現信號的傳輸。

(2)當投資有限時可以考慮在同一臺設備采用MSP方式配置兩個光方向,以提高業務的安全可靠性,即當當條光路中斷時,業務自動切換至備用光路運行。

(3)當新能源電廠通過不同變電站接入骨干電力通信網時,可以通過構建SNCP保護路由來提高業務的安全可靠性,即當工作路由中斷時,業務自動切換至保護路由運行。

2.3 提高施工質量

根據實際運維經驗,新能源電廠通信系統故障易發點主要集中在導引光纜部分,其中以光纜封堵不嚴、無標識、敷設深度不夠、缺乏保護措施等問題尤為突出。

(1)優化光纜封堵方式

針對構架處OPGW光纜引下線套管管口封堵不嚴的問題,可以利用基于“五步封堵法”的標準化封堵方式[1],采用泡沫膠、防火泥、防水膠布等材料對其管口進行防水封堵,經實踐證明,該方法可有效防止新能源電廠光纜因管口進水而受凍導致光纜中斷的事件發生。

(2)加強通信光纜標準化施工的措施

針對導引光纜無標識和敷設深度不夠的問題,可以制定保護光纜的保護措施要求和埋深要求,如規定導引光纜敷設深度,要求地埋部分要加套鍍鋅鋼管和PVC保護套管,以提高導引光纜的防外力破壞性。為了防止光纜遭野蠻施工導致中斷事件的發生,可以在導引光纜敷設線路增設光纜標識樁,同時可以在地面部分用醒目顏色標識,以達到保護光纜的目的,該方法可有效解決光纜受外力破壞的現象,從而提高了通信業務的安全可靠性。

3 小結

新能源電廠通信系統的安全穩定運行直接關系到其承載業務是否能可靠傳輸,因此有必要通過有效措施提升其安全可靠性。在日常運維和管理工作中,應加強對新能源電廠通信并網的管理,完善和健全通信并網管理制度,加大對設計方案的審查力度,科學安排接入方式,及時對通信設備和通信光纜存在的安全隱患進行整改,才能有效提高新能源電廠通信業務的安全可靠性,從而為電網的穩定運行奠定良好基礎。

篇8

【關鍵詞】電力電子技術;應用系統;發展

作為我國經濟中其中一個主要基礎性技術,電力電子技術在過去十幾年得到了飛速的發展,并且其發展勢頭依然保持強勁,預計在未來十年內依舊發展很快。由于電力電子技術的獨有特性,其對環境問題和能源危機的緩解起到了非常重要的作用。目前電氣工程行業的四大熱點應用包括新能源發電、電力牽引、電氣節能以及智能電網。以下針對這些技術的特點分別展開一些分析和探討。

1、新能源發電

隨著全球整體工業化程度不斷加強,人類的生活品質在不斷提高的同時也面臨著很多棘手的難題,如煤、石油等工業社會的基礎支撐能源儲量劇減,不僅如此,環境危機不斷惡化,生態平衡嚴重破壞等等。在這種形勢下,新能源的運用,尤其是包括太陽能、生物質能以及風能等新能源發電被很多國家大量關注。在我國,關于新能源發電的電力電子應用學科在全國各地高校普遍開設,引起了廣大專家學者的濃厚興趣。

新能源發電與電力電子的應用關系非常密切,這可從以下分析中看出:由包括AC-DC整流、DC-DC直流變換以及DC-AC逆變等環節組成的光伏發電系統中,大部分均與電力電子相關。例如,最常見的風力發電組織就包括了諸如變槳控制器、網側變換器、系統控制器以及發電機側變化器等電力電子變換技術。

當前,電子電力技術在新能源發電中的應用主要呈現如下特征:首先,大隨機性。這主要是由諸如太陽能和風能等新能源受天氣影響大所導致;其次,要求高;這主要體現在并網發電和電網電能輸入上,前者對電能的質量要求高,后者對電能波動敏感。以上這些特征決定了新能源發電對于電子電力產品質量要求極高,而我國由于起步晚,研發能力不夠,產品質量一直不可靠,相關性能和指標無法達標,穩定性差等,因此目前相關電力電子的高端產品均為進口。對于國產電子電力技術高性能產品的進一步發展還需從以下方面努力:

首先,大容量化;目前風力發電系統的發展趨勢越來越大型化,光伏并網發電系統同樣也有這種趨勢。這在雙饋風機系統中得到了很好的體現。其次,提高效率,加大可靠性。最后,為了滿足電網新的需求,向孤島保護和低電壓穿弧方面進一步前進。

2、電氣牽引

作為電力電子應用領域的新星,電力牽引近些年得到廣泛關注。所謂的電力牽引,主要是指電動汽車、高鐵、城市輕軌以及地鐵等。無論是我國還是國外政府部門,都對電力牽引的發展大力支持。如到2013年,我國新能源汽車產能將進一步擴大至50萬輛,包括普通型混合、充電式混合以及純電動動力汽車。另外,美國計劃到2015年插入式電動車普及數量達到100萬輛,可見世界各國均把電力牽引作為自己的國家核心戰略之一。

3、電氣節能

電氣節能的主要內容由電能質量、有源濾波以及變頻調速組成,其中,最引人注目的也是最受國家大力支持的是變頻節能。電機系統節能自從2006年便受到國家發改委的大力支持,并納入節能規劃工程之中,每年有超過100個相關項目得到國家支持,這些項目用以提高電機系統的性能,通過改變調速方式達到提高效率的目的,如通過選用變頻調節方式,可有效改進壓縮機和水泵等電機運轉速度,相應的,效率也可提高百分之三十。顯然,這種調節方式的改變是一種巨大的變革,因為變頻調節不僅涉及到電力系統,對于很多諸如冶金、石油化工等國家基礎行業也多有涉及,因此這種調節方式的改進對于國家的整體工業效率的提高起到了很大的促進作用。所謂變頻調速系統,是指驅動電源采用電力電子變頻器作為驅動力。該種技術相對成熟,市場大,更換周期長(約10年)。然后雖然變頻系統具有如此誘人的優點,但是當前市場的電機中,高壓系統中應用了該技術的只有百分之二十,低壓系統也僅百分之三十,可見變頻調速系統的發展空間依然非常巨大。

目前,變頻調速系統的大力推廣應用的主要難題包括以下幾個方面,首先是變頻器可靠性不足;其次是變頻系統價格相對較高;最后,難以操作,很多操作人員的操作能力相差很大。為了解決如上這些問題,今后對于變頻器的發展應更加關注功能的專業化。通過在制作和設計上的專業化,達到功能簡化的同時增強性能的目的,從而進一步降低成本。除此之外,應該提高產品的集成程度,形成一種更有競爭力的集成產品。

4、智能電網

作為最近興起的概念,智能電網尚未有確切的定義。不過一般將驅動采用電力電子技術、通訊技術、新能源技術以及傳感技術的當做“智能電網”,尤其是無線通訊以及電網控制等相關技術。具體到電力電子上,主要指傳感、信息控制、輸電儲能等方面,通過這些技術實現可再生能源發電的大規模化并達到穩定高效的電網技術。

雖然目前只能電網還沒有得到大規模的應用,即使是個別在運行的也是作為示范工程運用,但是其優點卻是顯而易見的,其中在智能帝王中的電力電子技術的具有光分布、高電壓、大容量以及結構組合化等優點。不過其存在的問題也相對較多,如相關器件性能有待提升,現有性能和功能不足。其容量和可靠性等任然有待提高。

5、總結

通過以上分析,不難發現,現代的工業已經離不開電力電子技術,其應用已經延伸到了工業的各個領域。所以,它毋庸置疑將構成高新技術集成群眾不可或缺的關鍵技術之一。隨著技術的進步和設備的改善,電力電子技術的應用空間和前景將繼續擴大。相信通過不斷革新,不斷的挑戰現有困難,用于抓住機遇,不遠的未來電力電子技術的將會得到驚人的發展。

參考文獻

[1]林雄金.電力電子技術發展及其在電力系統中的應用探討[J].通訊世界,2013,21:124-125.

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關鍵詞:電力電子;能量管理系統;電能質量控制

中圖分類號:TU852文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 14-0000-01

Power Electronics and New Energy Power Generation Technology

Yang Lin

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

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

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

我們已進入21世紀,這是一個全新的時代,經濟的高速發展給人們的生活帶來了很多的便利,但隨之而來的卻是能源的耗竭,原本豐富的能源如今已變得匱乏,并危及到人們未來的生產生活。與此同時,毫無顧忌的能源利用還造成了大氣的嚴重污染,從而又引發能源危及,這樣的惡性循環會直接危及到人類的發展,甚至威脅人類的健康和繁衍。因此,開拓新能源,減少能量源浪費成為當今世界最為關注的話題。

一、新能源的發電方式

(一)太陽能發電

太陽能發電開始于上世紀50年代,當時,第一塊實用的硅太陽電池研制成功,如今,太陽能發電技術已經經歷了半個世紀的發展,其技術也在日益成熟。目前,占主流的太陽電池仍然是硅太陽電池,主要分為單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池和非晶硅太陽電池。典型的太陽能供電系統結構如圖1所示,太陽電池陣列進行光電轉換,把太陽能變為電能,再由功率變換器將太陽電池輸入到直流電中,最后轉換成用戶所要使用的電源模式。根據用戶的需求,功率變換器可以選擇直流斬波器進行DC/DC變換,或采用逆變器進行DC/AC變換。而功率變換裝置還應包括蓄電池系統,主要是為了平衡電流。如果太陽光充足,可以利用太陽能,并利用蓄電池充電;如果在夜晚或者陽光不充足時,就可以使用蓄電池供電。

(二)風力發電

如今,風力的主要運用方式就是風力發電,它的發展速度最快,也最受全世界關注。風力發電主要有3種運轉方式:

1.獨立運行方式,利用一臺小型的風力發電機向需要的用戶提供電能,它還可以通過蓄電池充電,預防無風時影響發電效果;

2.風力發電與其他發電方式相結合的聯合供電方式,主要向交通不便或偏遠山區供電,以及地廣人稀的草原牧場提供電力;

3.并網型風力發電運行方式,將風力發電網安裝在條件較好的地區,常常是一處風場安裝幾十臺甚至幾百臺風力發電機,這也是風力發電的主要發展方向。風力發電機組在不同風速的條件下運行,其發電機輸出的電壓的幅值和頻率是變化的,所以,通常要配置電力電子功率變換器,通過這種裝置控制電流,保證輸出的電壓是平衡穩定的。

(三)燃料電池發電系統

燃料電池(Fuel Cell)是將反應物如氫氣等的化學能直接轉化為電能的電化學裝置。它通過燃料(通常是氫氣)和氧氣結合所發生的光電反應來發電。燃料電池發展了這么久,根據電介質的不同,主要分為5種燃料電池:堿性燃料電池(Alkaline Fuel Cell,AFC);質子交換膜燃料電池(Proton ExchangeMembrane Fuel Cell,PEMFC);磷酸燃料電池(Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC);熔鹽燃料電池(Molten Car-bonate Fuel Cell,MCFC);固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)。

實際上,燃料電池也有其優點,例如:發電效率高:發熱少;噪音低,污染小;功率密度高。目前,燃料電池發電主要集中在以下幾個方面:燃料電池特性研究;燃料電池發電系統結構和高效功率變換的研究;能量管理技術;孤島檢測和保護技術,并網電流控制;并網運行與獨立運行之間的無縫切換控制技術。

燃料電池所輸出的電壓會隨著電壓的變化,發生較大范圍的變化。燃料電池的輸出電壓在負載發生突變時還要經過一段時間才能停止反應,對于質子交換模燃料電池響應延遲達2秒。因此,燃料電池一般與負荷動態的具體要求無法很好的匹配。

二、電力儲能技術

可再生能源發電裝置所產生的電能主要還存在無法預測的周期性變化,例如風能、光伏發電等,如果將其電能直接輸入普通電網,將會對電流帶來不良影響,而電力儲備裝置就可以平衡能源發電輸入與電網之間的矛盾。電力儲能技術有蓄水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、電池儲能等它們都各具特點,各有優勢,但它們的正常運行主要是依靠電子電力技術。

蓄水儲能與壓縮空氣儲能主要是對電力高峰期進行調節,但是對地理條件的要求較高。電池儲能的精密性高,需要在技術成熟的條件下進行,理論上可以用于電力調峰,單電池使用壽命有效,這成為蓄電技術的難點。飛輪儲能的儲能量有限,運行復雜,一般用于電能質量調節。

三、電能質量控制

(一)電源諧波檢測和分析技術

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

(二)電能質量控制和管理

首先,電能質量的控制和管理主要包含功率因數校正和濾波器設計,由于傳統的無源濾波器體積和重點都很大,還需要對不同的頻率進行設計,而功率因數較技術正是提高功率因數和降低諧波污染的重要途徑。如今,電能質量控制和管理的研究重點在與PFC控制技術上,比如:單開關、多開關以及軟開關三相PFC電路的研制,軟開關技術與PFC技術的融合已經成為未來的發展趨勢,雖然目前的PFC產品受到功率的限制,但應用于分布式新能源發電系統卻是重要機遇。

四、總結

綜上所述,隨著科技的發展,新能源的開拓和使用技術越來越成熟,但是,要真正做好新能源發電技術,還需要從解決先存的各種問題,因此,電子電力技術人員應在在電氣、電子、控制和信息等工程技術領域加強合作研究,通過系統集成和技術融合,實現各種技術的突破,我相信,我們一定可以克服各種困難,迎來新能源造福人類的燦爛明天。

參考文獻:

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[4]戴慧珠,陳默子,王偉勝.中國風電發展現狀及有關技術服務[J].中國電力,2005,38,1

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關鍵詞:新能源;工程機械;節能減排

1新能源工程機械概述

1.1新能源設備應用現狀

新能源工程機械設備種類繁多,天然氣機械、電驅動機械及混合動力機械等是我國新能源機械設備發展的代表。目前,我國新能源工程機械研究的技術理念逐步形成,部分新能源工程機械設備已經實現了產業化發展,三一、柳工、山河智能及中聯等國內大型的工程機械企業均已推出了自己的新能源工程機械設備。較國家發達國家而言,我國新能源工程機械發展起步較晚,新能源機械的發展受到多方面因素的影響,在發展過程中,新能源行業普遍缺乏統一的制度化標準。國家應積極組織人員制定新能源工程機械生產的質量控制及關鍵技術標準,通過制度規范的方式促進新能源工程機械的發展[1]。當前,工業企業生產中,傳統能源的應用出現了一系列問題,能源消耗及環境污染問題日益嚴重。隨著節能減排及可持續發展理念逐漸深入人心,我國工業企業在新能源工程機械設備方面的研究不斷推進,新能源工程機械立足于社會對清潔能源的需求,進行機械設備結構及性能的優化,有效地踐行了綠色、節能的發展理念。

1.2制約新能源工程機械發展的因素

電驅動工程機械設備具有零污染、不耗油、噪聲污染小的特點,但蓄電池容量較小,造成電動機整體功率存在局限性。蓄電池無法維持機械設備的長時間作業,電驅動機械設備在實際應用中給企業作業帶來不便,因此,電驅動設備的應用會受到工作場地的制約,其在電源場所中才能正常作業。新能源工程機械設備的推廣是一個漫長的過程,傳統能源在長期的發展中形成了數量眾多的能源補給站,但新能源的補給站相對較少。因此,新能源工程機械設備在應用過程中存在能源補給困難造成的設備無法正常運轉問題,天然氣設備加氣方式局限于槽車與加氣站。我國天然氣配套設施不夠完善,造成天然氣保存方面的難題,天然氣對存儲環境的要求較高,由于氣瓶無法保證隔熱,遇到周圍環境的溫度升高時,瓶內的天然氣會逐漸氣化升壓[2]。當壓力值達到極限時就會出現天然氣泄漏的問題,造成資源浪費,給設備使用企業帶來安全隱患。

2新能源工程機械的特點

2.1新能源工程機械的多樣性

我國機械設備的種類繁多,不同建設區域的具體工況及地理環境等存在明顯的差異,工程建設人員為滿足建設項目的需求,必須采用合適的機械設備開展作業,技術人員依據工程需要設計出了不同的機械設備。現代新能源機械設備具有多樣性的特征,我國工程機械制造企業積極進行技術研發,生產出各種各樣的現代化機械設備,新能源機械設備的研發隊伍不斷發展壯大。2.1.1太陽能光伏發電的應用世界能源危機的到來,推動了現代可再生能源產業的發展,氣候變化及環境污染問題帶來了世界能源格局的變化。可再生能源具有儲量大、污染小的優勢,水能、太陽能、地熱能、潮汐能、風能及生物質能都是可再生能源。可再生能源應用于工程機械中,是實現現代產業優化升級、促進經濟發展的關鍵環節。太陽能是一種很清潔能源,避免了傳統化石能源使用中造成的環境污染問題,利用太陽能發電,提高了資源利用率。光伏裝機容量的推廣與應用,促進了我國政府光伏政策的完善,我國光伏電裝機容量呈現出不斷增長的態勢,光伏設備的使用是現代新能源工程機械設備應用的典型代表[3]。在政府政策支持及技術進步的推動下,我國光伏產業進入了新的發展階段,產業鏈不斷完善,光伏電池材料及相關組件的質量得到明顯提高。建設光伏及灘涂光伏是兩種主要的光伏電機裝置,灘涂光伏在集中開發模式下與風電項目結合實現了分光互補發電。在電力企業并網光伏發電系統中,依據系統的結構及功能,人們將其分為可調試與不可調試兩種。不可調試系統中未設置蓄電池組,系統集成度高,結構相對簡單,系統的安裝及調試環節簡便,其工作原理為通過對系統中逆變器的控制,將光伏電池產生的直流電轉換為交流電并將其輸入公共電網,應維修或者公共電網故障而需要停止供電時,系統會自動停止供電,光伏供電機械設備降低了企業的運維成本。含大型光伏電站的電力系統中,調度中心依據有功需求調整光伏電站的出力狀態,并網逆變器及光伏電站系統的無功補償裝置間相互協調,保證了電網的安全運行,提高了電力企業的經濟效益。2.1.2LNG工程機械的應用工業生產中普遍使用天然氣作為燃料,液化天然氣(LNG)及壓縮天然氣(CNG)是工業企業中普遍應用的兩種天然氣。LNG采用壓縮、冷凝的手段,在低溫狀態下液化后進入工業生產。CNG通過天然氣加壓的方式,將其以氣態的方式存儲在容器中,其與管道天然氣的成分相同。新能源工程機械的應用中,通常以1:3的比例配置CNG與LNG,保障發動機高效運轉,實現了節約能源的目標。新能源研究中,我國的自主品牌機械研究取得了重要的成就。例如,我國研發出了LNG裝載機,與傳統的柴油機相比,其使用過程中排放的污染物較少,造成的能源消耗也較小,是現代工業企業節能減排的典范。2.1.3雙動力工程機械的應用與傳統單一動力的機械不同,新能源雙動力工程機械中配置有兩個動力機,其使用的能源也不同,一臺以柴油供能的方式運作,一臺利用交流電實現供能,很好地適應了工作環境的要求。國外創造了一種雙動力的移動篩分機,利用柴油發動將機械設備移至施工現場,有效地節約了能源,滿足了人們工作的需要。山重建機制造的GC58DP-8雙動力挖掘機采用上述原理,利用220V及380V電網工作,有效地節省了電源,降低了作業噪音,設備運行中對人力、資金的要求較低,在遠離電源設備的作業中被廣泛應用。2.1.車田技術的進步電力平衡發展中,風電具有重要的地位。在風電場中,通過安裝許多風力機組并網發電的方式建立起來的風車田,是現代工業供電的典型模式。風車田裝機采用技術先進的中型機組,配合發電機并網的風力發電機組進行發電,其單機容量較大,設備性能可靠,實現了風電資源的開發利用。我國風力發電機組的數量持續增加,總裝機容量也不斷增加。隨著技術的進步及政府政策的支持,風車田建設在工業化發電中發揮著重要的作用,避免了化石燃料造成的資源浪費及環境污染問題。風能作為一種可再生能源而被廣泛應用,我國風車田建設是現代經濟社會可持續發展的重要措施。

2.2新能源工程機械的低碳環保性

工業企業為我國經濟的發展做出了重大的貢獻,但在工業化發展過程中,企業的生產、制造環節造成了嚴重的資源浪費及環境污染問題。機械設備制造環節產生的二氧化碳、二氧化硫及粉塵、微粒等造成嚴重的空氣污染,電力企業技術的落后造成機械生產環節嚴重的資源浪費,傳統變電站運行下,落后的電纜技術等造成了電能輸送環節的電力浪費。電力企業的風力發電系統,有效地節約了煤炭資源,減少了煤炭燃燒過程中產生的有毒氣體排放,降低了能源的消耗。汽車行業使用的天然氣發動機,較傳統的柴油機設備而言,減少了20%的二氧化碳排放量,而二氧化硫的排放減少了70%。現代電驅動機械采用電源設備或者蓄電池提供動力,實現了零排放,有效地減少了噪聲污染。與傳統的內燃機機械相比,混合動力機械節約了20%的燃油,使用過程中的污染物排放量也明顯減少。

3新能源工程機械設備的應用前景

隨著技術的不斷進步,新能源工程機械的種類不斷增多,在長期的發展研究中,設計人員依據不同工作場景及環境的需要,設計出了滿足工業企業發展的多種工程機械設備,傳統發動機驅動下的工程機械設備逐漸被大功率馬達的電驅動工程機械設備所代替。例如,典型的JCM921D(電動)挖掘機采用電網提供的電能作為動力源,代替傳統的柴油機,向外輸出功率,電動工程機械設備節能效果好,運作過程中產生的噪聲污染較小[4],實現了零排放,該機械在隧道、港口及城市建設的電源場所被廣泛應用。電力企業常會出現外接電源供用不夠的情況,雙動力工程機械的應用有效解決了這個問題。隨著天然氣機械的普及應用,加氣站的設立密度發生了變化,在我國市區或郊區的拌合站,周圍存在較多的天然氣站。天然氣設備在節能減排方面具有獨特的優勢,天然氣作為主要的新型能源在機械工程中被廣泛應用。例如,人們已經開始采用天然氣機械進行作業,如天然氣裝載車、天然氣攪拌車及天然氣泵車等。但是,在偏遠地域,由于加氣設備、運輸條件及加氣站數量等多方面因素的影響,天然氣機械無法推廣應用。我國在新能源工程機械研究中取得了一定的成果,隨著技術的不斷進步及社會的發展,政府在發展新能源工程機械方面制定了相關政策,未來企業在新能源機械的應用與開發方面將加大資金投入。我國應借鑒發達國家新能源工程機械的技術與經驗,建立完善的新能源機械產業鏈,實現關鍵零部件的自主生產。政府應制定更多的激勵政策,促使現代企業積極應用新能源工程機械,將節能減排作為企業發展的重要目標。

4結語

隨著技術的進步及傳統能源設備應用下環境問題的不斷惡化,新能源工程機械設備的研究與應用進入新的發展階段。現代新能源工程機械設備具有多樣化的特征,其結構及性能不斷優化,有助于現代工業企業節能減排目標的實現,新能源工程機械的應用與推廣是促進人類社會可持續發展的重要途徑。

參考文獻

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