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關鍵詞 邊防海島；可再生能源；智能微電網

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0113-02

隨著化石能源日趨枯竭，當今世界范圍內對節能、環保和可持續發展有了更加理智和長遠的認識，世界各國無不大力強調發展新能源技術，特別是取之不盡，用之不竭的太陽能、風能等可再生資源的高新技術利用。

我國邊防海岸線漫長，有大量的邊防海島，長期以來解決這些邊防部隊的供電問題，一直是總后基礎建設的重點工作之一。采用傳統柴油或汽油發電機組定時供電，不但成本較高，對環境產生一定污染，油料的保障及時也是不容忽視的問題。隨著可再生能源的快速發展和微電網技術日漸成熟，在邊防海島有效利用豐富的太陽能、風能等可再生資源實現邊防海島的能源自給成為可能。在此背景下，制定和選擇合理、高效的可再生能源應用計劃成為重要的研究方向。

1 傳統光伏發電系統

針對邊防海島自身特點，在原有柴油發電機組的基礎上，增加光伏發電系統，共同承擔發電任務。當有太陽時，逆變器將光伏發電系統所發的直流電逆變成正弦交流電，產生電流直接供給交流負載；在沒有太陽時，負載用電全部由柴油機組

供給。

在光伏陣列中安裝智能匯流箱和光伏巡檢系統。智能匯流箱可以檢測到接入匯流箱內的每一串光伏電池組串的電壓、電流，并可以根據電壓、電流參數對該電池組串狀態進行智能判斷，當出現短路故障等異常時自動切斷該組串；當故障消失后自動恢復該組串的連接。

光伏巡檢系統則是基于對光伏發電系統安全的考慮，通過智能匯流箱采集每串電池板的工作狀態，再將采集信號匯總，傳送給上位機。當一塊太陽能電池板出現故障時，信號采集器自動檢測出故障板所處位置，并將信息傳送給上位機，上位機將錯誤信息顯示在其監視器上。檢修人員可根據上位機顯示的信息，直接檢修或更換故障電池板。另該系統具備的控制作用可實現遠程對故障太陽能電池板實時自動斷開功能，可對故障太陽能電池板進行處理，增強了光伏發電系統的安全穩定性。

該種對可再生能源的應用方式適用于在傳統發電系統基礎上增加少量設備，并配套監控系統，相對成本較低。缺點是自動化程度較低，沒有從根本上解決邊防海島可再生能源供電問題。結構圖如圖1所示。

2 智能控制光伏發電系統

在傳統光伏發電系統的基礎上，增加智能控制柜和自發電系統，提升監控軟件的管理功能，在充分分析光伏發電出力特性的基礎上，增加了自動裝卸載功能。該系統通過遠程監控，對本地負載進行實時監測，并對短期負載的變化進行預測，通過實時控制光伏發電功率，使當前光伏發電功率與負載相匹配，從而保證光伏發電以比較穩定的功率供電，從而保證電網的安全。自發電系統軟件界面如圖2所示。

該系統還具有自動故障排除功能，在發現光伏發電系統運行出現故障時，對于一些小故障可以自動下達指令控制智能匯流箱切斷該部分電路，確保光伏發電系統整體運行不受影響。該系統除根據負載情況自動調整限制光伏發電最大功率外，還可取消自動控制狀態，人工手動對光伏發電功率進行限制，開啟或關閉部分光伏發電機組。該種方式實現光伏發電系統的半自治運行，具備故障自恢復功能，提高了自動化、智能化水平。缺點是沒有解決可再生能源最大化利用的問題，在限功率運行狀態下浪費了部分電能。

3 可再生能源智能微電網系統

可再生能源智能微電網系統是集能源、負荷、能量管理系統為一體的獨立微型智能發電配電系統，結構如圖3所示。將太陽能、風能作為微電網內的分布式電源，組建儲能系統，在微電網能量管理系統的管理下自動運行。

能量管理系統包括在線實時控制、發電預測、負荷預測、儲能系統和供電可靠性管理等。可以實時獲取微電網內各節點的運行參數，此外能量管理系統采用模擬人工智能，可替代操作人員控制整個微電網內的智能匯流箱、智能并網控制柜、并網逆變器、儲能逆變器；并及時進行發電預測和負荷預測，做到知己知彼，可以根據發電趨勢及儲能系統荷電狀況決定電能調度策略，實現自治運行、無人值守。

采用可再生能源智能微電網系統，自動化、智能化程度大大提高，對柴油發電機組的依賴大大降低，并消除了光伏發電浪費現象，可再生能源利用率得到有效提高。

4 結論

綜上所述，上述三種可再生能源應用方式具備各自的優缺點，對比如下。

參考文獻

[1]付永長，蔡皓.太陽能發電的現狀及發展[J].農村電氣化，2009（09）.

[2]李鋼，趙靜，姚振紀.智能微電網的控制策略研究綜述[J].電工電氣，2012（01）.

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關鍵詞:開式地表水水源熱泵水處理,區域集中供冷供熱

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

Abstract:This article introducts the common method of water treatment on open surface water heat pump system,and take the example of Chongqing Jiangbei CBD river source heat pump DHC No.2 energy station which has completed,analysising its water treatment method and point out its questions,in the same time giving preliminary discussion of No.1 energy station.

Keywords:open surface water heat pump system water treatment, districe cooling and heating

一、開式地表水水源熱泵系統的水處理方式

目前，節能、環保、降耗已成為建筑節能發展研究的主題,利用可再生能源及提高能源利用效率是降低建筑能耗的的根本途經。開式地表水水源熱泵系統作為可再生能源建筑應用的一種有效方式，受到日益廣泛的應用[1][2]。開式地表水水源熱泵系統的水處理方式常見形式如表1所示。

表1開式地表水水源熱泵系統的常見水處理方式

二、江北城CBD區域江水源熱泵集中供冷供熱項目水處理方案分析

1、工程概況

作為兩江新區的金融核心區，重慶市江北嘴中央商務區地處江北區長江與嘉陵江交匯處，東臨長江，南瀕嘉陵江，地理位置優越，自然條件極佳，有重慶的陸家嘴之稱。整個區域占地面積226.03公頃，總計建筑面積為652.60萬平方米。

為加快“兩型”社會建設，《重慶市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》已將建筑節能、發展低碳建筑列為“十二五”時期建設“兩型”社會的重要工程項目，到“十二五”期末，重慶要累計形成年節能446萬噸標煤，減排當量CO21016萬噸的能力[3]。為更好的在重慶提升可再生能源建筑應用示范的影響力，重慶市江北嘴中央商務區約400萬平方米的公建建筑實施江水源熱泵集中供冷供熱項目。該項目設置1號能源站與2號能源站，目前2號能源站已基本實施完成，1號能源站正在開展設計工作。

2、2號能源站水處理方案及存在的問題

2號能源站一期水處理采用滲渠取水方式，取水量為1600 m3/h，該水處理方式僅適合應用在具有足夠面積、厚度的砂卵石層組成的濾床上，該項目所處大部分區域不能滿足該要求。通過幾年的實際運行情況來看，滲渠取水的取水量出現逐年衰減的趨勢、同時這種水處理方式易于淤塞，每年清淤難度大，維護費用較高。在夏季洪水高峰期間，許多塑料袋、樹枝等水上漂浮物，仍然通過滲渠管道進入取水豎井，導致取水水泵無法正常運行。

2號能源站二期取水工程采用直接取水方式，取水量為10500 m3/h，按照類似傳統水廠水處理方式，設置沉沙池，采用了過于保守的水處理手段，初投資大，占地面積大，仍存在針對性不強、效果不十分明顯的問題。通過觀察2號能源站幾年來的運行狀況，可以發現夏季洪峰期含沙量大，濁度高，塑料袋、樹枝等水上漂浮物多，是制約水源熱泵技術在重慶地區應用的關鍵問題。采用什么樣的水處理方案既可靠安全又簡單方便，是解決水源熱泵技術在重慶推廣的關鍵問題。

3、1號能源站水處理方案初步探討

根據重慶市江北城CBD區域江水源熱泵集中供冷供熱項目1號能源站可行性研究報告結論可知，1號能源站夏季高峰最大取水量為16500m3/h,如何保證如此巨大的水量和適當條件的水質，是1號能源站實施成功與否的關鍵。

江河水水處理工藝選擇應重點考慮除沙降濁，并與機組的水質要求和系統清洗方式相適應。應設置防止結垢等穩定水質的設施[4]。1號能源站采用的離心式水源熱泵機組是成熟設備，水質指標宜滿足表2的規定，當水源熱泵機組采用自動清洗裝置及在線自動清洗裝置時，濁度允許值可適當放寬。

表2 地表水水源熱泵機組水質標準（建議值）

1號能源站水處理方式的重點應該放在防止大顆粒泥砂、塑料袋以及樹枝在夏季洪峰期進入系統而使設備磨損，影響設備使用壽命，無需采用過高的水處理方式，造成不必要的經濟浪費。表3是四種水處理方案的優缺點比較：

表3四種水處理方案的優缺點比較

四、結束語

下一步作者擬將把水處理綜合評價方法應用于江北城CBD區域集中供冷供熱項目1號能源站項目，對1、2號能源站采用的水處理實施效果進行觀察和總結分析，為類似項目水處理方案的選擇提供參考。

參考文獻

[1]李文 王勇 吳浩，開式地表水水源熱泵系統的取水方案分析，制冷與空調 ，2009年4月。

[2]蔣慧穎，張銘，閆明，水源熱泵系統探討與應用，建筑節能，2007,35（10）：14-17

[3]程志毅，吳波，謝自強，建筑節能設計，重慶大學出版社，2012年5月。

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關鍵詞：暖通空調；特點；節能設計；解決措施

暖通空調的主要特點和節能的重要性

在城市化飛速發展和人們生活水平日益提高提高的今天,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大,在發達國家已達到40%,建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通風、空調、照明、電器和熱水供應等需求方面的能耗,用于暖通空調的能耗又占建筑能耗的30%～50%,且在逐年上升。為了使建筑物內部空氣保持適宜的溫濕度,通常在建筑中采用設置暖通空調系統來保證這一需求,其中所消耗的能量即為暖通空調系統的能耗。其中包括由于新風負荷引起的能耗、建筑物冷熱負荷引起的能耗及輸送設備的能耗。影響暖通空調系統能耗的主要因素有室外氣候條件、室內設計標準、圍護結構特征、室內人員及設備照明的狀況以及新風系統的設置等。暖通空調系統的能耗還有幾個特點表現在:第一,系統的設計、選型、運行管理的不合理將會降低能量使用效率。第二,維持室內空氣環境所需的冷熱能量品位較低且有季節性。因此在條件具備的情況下可以利用天然能源來滿足需求,如太陽能、廢熱、地熱、淺層土壤蓄熱等。第三,通常采用交換的形式處理暖通空調系統涉及到的冷熱量。因此為了有效地利用能量可以采用冷熱量回收的方法。

建筑能耗在總能耗中占有相當大的比例，在一些發達國家已達到40%，據統計在湖南省也達到27.8%。而在建筑能耗里，用于暖通空調的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升。由于人均建筑面積不斷增大，暖通空調系統在建筑系統中的廣泛應用，致使能耗將進一步增大。這也將進一步激化能源短缺矛盾。此外，現有的暖通空調系統使用的基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對比例。不可再生能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也會造成嚴重的環境問題，如在我國的一些地區酸雨、飄塵問題呈日益嚴重之勢，對生態環境和可持續發展帶來了很大影響。在炎熱的夏天，倘若采取節能措施，不僅可以大大緩解電力緊張狀況，同時對于降低不可再生能源的消耗、保護生態環境、維持可持續發展、振興湖南經濟等都有著重要的意義。根據暖通空調行業的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的，如果采用節能技術，現有空調系統節能20%-50%完全可能。

二、當前暖通空調系統在節能方面面臨的問題

（一）暖通空調系統的設計及施工管理

暖通空調系統的設計對空調系統的節能有著重要的影響,然而,在實際工作中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視,加之工程設計周期普遍較短,設計收費與設計產生的經濟效益不掛鉤,以及一些技術性問題沒有完全得到解決等原因,一些設計單位只求數量,忽視質量,使得設計施工完的系統不僅投資大,運行能耗也相當驚人,大大超過了國家標準,甚至有的公共建筑的暖通空調能耗占建筑總能耗達60%。另外,目前建筑施工監理行業中暖通空調專業人員水平參差不齊,很大一部分人員非本專業院校畢業或是非對口專業畢業,甚至一部分人員根本未經過任何培訓,對本專業理論知識似懂非懂,常憑經驗,采用慣用方案或甲方指定的方案,由此在設計或施工中遇到的一些涉及方案性調整問題不能進行及時正確的處理和解決,最終導致系統出現無法挽回的不良后果,給系統的運行、管理留下隱患,在實際工作中,由此造成的經濟損失也是相當嚴重的。

(二)暖通空調系統的節能設計

近年來,隨著對節能和環保要求的不斷提高,新的技術方案不斷涌現,每種技術方案往往都有各自的優缺點。面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方面的評價結果也往往不相同,甚至大相徑庭;由于缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法,設計人員往往霧里看花,無所適從,如何在眾多的設計方案中找到最合適的節能方案,是困擾暖通空凋沒計人員的重要課題。但是不科學的評價方法則會造成嚴重損失。

(三)暖通空調系統運行管理

除設計施工外,運行管理也起著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了,因此不注意對暖通空調操作人員的培訓,很多操作人員不具備必要的暖通空調基本理論常識,不懂得根據室外參數的變化進行相應的調節。一年四季只執行開機、關機和冬夏轉換的操作,顯然不能達到相應的節能效果。

三、 解決曖通空調節能問題的措施

1、 在設計階段重視節能因素。

設計方案與暖通空調系統在使用中是否節能關系重大。暖通空調系統特別是中央空調系統龐大而復雜．系統設計的優劣直接影響系統的經濟運行和耗能性能。

2、 應注重從節能的角度認真進行設計方案的比較和優選。

在設計中應注意考慮節能效果．不能盲目地追求新技術．認為采用最新技術的設計方案就是最佳方案。要從實際出發考慮每種方案的適用條件和范圍。在設計暖通空調方案時，必須結合工程的具體情況。要全面考慮負荷特性、環境特點和建筑使用功能要求等因素，還要注意從節能角度確定出最佳設計方案，確保系統運行的節能性和經濟性。

3、 精確的設計計算

從工程的具體情況出發對暖通空調運行季節進行全工況、全過程的分析計算。尋找出一個比較合理的設計方案，使暖通空調系統在不同的室外氣象參數或室內狀況下都能經濟合理地運行，為在運行中節能奠定基礎．并且要認真、合理地確定系統冷、熱負荷及風、水管道阻力，選擇合適的冷、熱源設備和水泵、風機等動力設備，確保所選擇的各項設備能恰好在最佳工況狀態下運行。未經計算片面的根據水泵或風機的特性曲線選擇設備，或按照水泵和風機樣本的銘牌參數選擇流量、揚程等都會在運行中造成不必要的能量損耗。此外，在條件或系統允許的情況下．通過綜合性的進行總能耗的比較，應合理加大系統的介質溫差，減少系統的送風量和水流量，降低輸送過程中的能耗。

4、必須提高國內暖通空調設計收費水平。

提高國內暖通空調系統設計收費水平． 使國內外設計單位能在公平的條件下進行競爭。管理部門應制定相應的法規，保障工程設計的合理設計周期．使暖通空調設計人員在方案設計階段投入更多的時間和精力考慮節能等要素．這樣才能達到事半功倍的效果。

5、 強化系統的運行管理水平。

對暖通空調專業的操作人員進行培訓。提高管理人員的業務技能和專業水平．使其具備必須的暖通空調基本理論常識．實行空調操作人員操作證制度，對沒有達到考核要求的．應重新培訓．考核合格后才能上崗。并且提高管理人員的素質，增強其責任心。這樣，管理人員才有能力根據室外參數的變化進行相應的調節．達到設計要求的節能效果。

6、 選擇節能的采暖空調方式。

同一個采暖對象采用不同的采暖方式，其能耗、室內環境的舒適程度是大不相刷的。如北方采用低溫地板輻射采暖．不僅舒適而．且此時的室內溫度與采用散熱器方式相比。可以低2℃ ～5℃ ．能耗當然大為降低；在選擇空調方式時選擇輻射式空調方式一般比對流方式舒適節能。

7、 選擇可再生能源或低品位能源的空調系統。

不可再生能源的大量使用造成能源的日趨枯竭． 環境日益惡化，開發利用天然可再生能源成為必然。在天然可再生能源中，太陽能、風能發電，太陽能供熱或制冷系統，地源熱泵空調系統等技術已經成熟，應大力推廣使用。利用可再生能源的暖通空調系統．不僅有著顯著的環境和社會效益，也是節能的最有效途徑。

結語

只有對暖通空調系統目前存在的問題給予重視， 暖通空調才能給千家萬戶帶來便利，才能充分發揮它的經濟性、節能性、安全性、舒適性和美觀性的作用。節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎，需要得到政府部門的重視和支持。同時，我們每一個人都有義務在暖通空調的節能領域里積極地貢獻自己的力量。

參考文獻

[1]路永華．暖通空調系統節能探討[U]．應用能源技術，2005(5)．

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關鍵詞 全自動；組件；串焊；匯焊；層壓；組框；測試

中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）84-0155-02

0引言

伴隨著光伏行業的不斷發展，企業引進自動化生產線所帶來的優勢表現的越來越明顯，自動化生產線生產不僅提高了產品生產率，縮短生產周期，提高產品質量，更直接提高企業的經濟效益，在人員成本越來越高的今天，企業實現自動化生產更是刻不容緩，直接影響著企業的發展，企業的未來。

1 光伏發展在西部的特點及優勢

1.1資源優勢

材料、信息、能源是支持現代文明的三大支柱，現在能源問題日趨成為人類社會關注的焦點。隨著社會的發展，人口總數不斷增加，人類生活需要的能源也不斷增加，而且不可再生能源的儲蓄量也越來越少，并已日益枯竭。加之化石燃料的使用造成的環境污染、溫室效應等，對生態平衡和人類生存帶來嚴重的危害。由于能源短缺和環境污染的雙重壓力，因此尋找一種可替代的再生能源就顯得相當重要。

在太陽能、風能、潮汐能、等各類可再生能源中，不管從資源的可開發性、穩定性、分布的普遍性，還是從清潔性、技術的可靠性來看，太陽能都比其它可再生能源更具優越性。

2004年世界實際能耗 13TW

2050年世界實際能耗 30TW

2100年世界實際能耗 46TW

未開發水力

海洋能（潮汐、海浪、海流）

地熱能 12TW

可利用風力 2-4TW

全球總太陽能 120，000TW

經濟可利用600TW

表1 能源需求與可再生資源

注：1TW=109kW，數據來源：美國能源部Office of Science報告，2005。

據歐洲聯合研究中心預測，太陽能光伏發電在未來世界能源結構中占據的地位將越來越高，將成為未來世界能源的主體。預計到2030年可再生能源在總能源中將占到30％以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中將達到10％以上。

我國西部地區幅員遼闊，廣大的草原、戈壁地區人煙稀少，光照時間長，太陽輻射強烈，太陽能資源相當豐富。其中青藏高原地區日照強度、平均日照時間均居全國首位。青藏高原平均海拔高度在4km以上，大氣相對稀薄，透明度好，日照時間長。以柴達木盆地為例，當地太陽輻射強烈，年均日照超過3 100h，每平方米的輻射量為 6950MJ。

且擁有成湟烏格等 330kV雙回路電網，便于光伏發電的上網和輸送。西部是我國太陽能資源最富集的地區，每年最高達2 333 kW·h/m2 （日輻射量6.4 kW·h/m2），位居世界第二，僅次于非洲撒哈拉沙漠。被人們稱為“日光城”的拉薩，1961年至 1970年的平均值，年平均日照時間為3 005.7h，年平均晴天數為108.5天，陰天數為98.8天，太陽總輻射為816kJ/cm2·a。

我國西部地區現有沙漠化土地面積100 多萬km2，且呈逐年擴大趨勢，主要分布在太陽能資源豐富的西北和西南地區，其中大部分為荒漠、戈壁灘，地勢平坦，適合大規模鋪設太陽能光伏列陣，用地成本低廉。在我國西部地區發展光伏產業有著三大有利因素：一是西部地區有著得天獨厚的地理優勢和資源優勢，尤其是青藏高原、西部等地區；

二是國家能源政策的支持，國家將開發利用新能源和可再生能源放到國家能源建設開發戰略的優先地位，這為發展光伏產業提供了巨大政策支持。國家發改委網站公布《關于完善太陽能光伏發電上網電價政策的通知》，明確 2011 年 7 月 1 日前后核準的光伏發電項目的上網電價分別為每千瓦時 1.15 元和 1 元，照此電價標準，由于不同的光照資源條件，西部地區相對于東部地區收益更大，現西部光伏發電成本能維持在每度 0.9 元左右的較低水平，相對于 1 元的標桿電價，意味著有 10% 的內部收益率；

三是光伏產業在西部的發展帶來的巨大經濟效益，對西部地區的和諧穩定、民族政策的落實、當地居民的長治久安、環境治理和水土保持、老百姓增收致富，促進我國經濟發展升級轉型、增長方式的轉變都具有重要意義。

1.2發電過程優勢

光伏發電系統是利用太陽能電池組件把光能轉換為電能的一種裝置。且在發電過程中不會對環境造成任何不良影響，且無人值守、維護成本低。另外太陽能資源分布區域較為廣泛且取之不盡、用之不竭，能與建筑結合，因此可節省大量的土地資源，且前期投資相對較少，不像水電、火電等前期投入成本較大。與水電相比，水電前期需要修建大壩蓄水，不僅投入大而且會產生不良的生態效應；與火電相比，火電的前期投入也相對較大，且在后期需要以原煤作為燃料在原煤的燃燒過程中會產生粉塵、二氧化碳等會對環境造成極大的污染；與風力發電相比，風力發電受到地域的限制，且發電過程相對穩定性較差。光伏發電的系統穩性較高，且晶硅光伏組件的使用壽命為25年，制硅原料在地球礦物質元素組分中的含量較大占到約25.8％，有相當大的開發潛能。

2 自動線跟手動線相比的優勢

2.1產品一致性更加可靠

勞動密集企業人為因素太多，多方面導致產品一致性很難控制：

1）員工素質不一，熟練度不一；

2）人員太多，導致工作環境很難達到要求；

3）產品精度難以控制。

2.2大幅提高勞動生產率

在單位時間內能夠制造更多的產品，每個勞動力的投入能夠創造更高的產值，而且可以將勞動者從常規的手工勞動中解脫出來，轉而從事更加有創造性的工作。

2.3產品質量具有高度重復性、一致性，能夠大幅降低不合格率

2.4產品精度高

機器設備上采用了各種高精度的導向、定位、進給、調整、檢測、視覺系統或部件，可以保證產品裝配生產的高精度。

2.5縮短制造周期，減少制品數量

機器自動化使產品的制造周期縮短，能夠使企業實現快速交貨，提高企業在市場上的競爭力，同時還可以降低原材料及制品的數量，降低流動資金成本。

2.6在對人體有害、危險的環境下替代人工操作

2.7部分情況下只能依靠機器自動化生產

目前，市場上的產品越來越小型化、微型化，零件的尺寸大幅減小，各種微機電系統迅速發展，這些微型機構、微型傳感器、微型執行器等產品的制造與裝配只能依靠機器來實現。

正因為機器自動化生產所具有的高質量及高度一致性、高生產率、低成本、快速制造等各種優越性，制造自動化已經成為今后主流的生產模式，尤其是在目前全球經濟一體化的環境下，要有效地參與國際競爭，必須具有一流的生產工藝和生產裝備。制造自動化已經成為企業提高產品質量、參與國際市場競爭的必要條件，制造自動化是執照也發展的必然趨勢。

3成本優勢

生產制造工藝人員 一班人員 三班兩運轉人員

工藝 4 12

質檢 5 15

設備 3 9

生產

工序 電池分選 4 12

玻璃EVA焊帶準備 7 21

電池片單焊 12 36

電池片串焊 10 30

組件排版 8 24

匯流條焊接

層疊 8 24

排版組件鏡面檢測 4 12

層壓 4 12

層壓后削邊 2 6

層壓后外觀檢 0

整板EL檢測 2 6

裝框 3 9

接線盒安裝 2 6

固化 4 12

清洗外觀檢查 8 24

電性能測試 6 18

包裝 4 12

合計 100 300

表2 50MW組件手動線生產制造工藝人員

機器自動化裝配生產的節拍很短，可以達到較高的生產率，同時機器可以連續運行，因而在大批量生產的條件下能大幅降低制造成本。

按照50MW組件線進行計算，通常手動線需要設備成本300萬，人工100人/班，按生產制造工藝人員做如上劃分。

設備折舊10年，人工平均工資5萬/年，人員要通常按三班兩運轉進行倒班生產，則年運行成本100×3×5+300/10=1530萬/年

自動線成本約2300萬，人工40人/班，按生產制造工藝人員做如下劃分：

生產制造工藝人員 一班人員 三班兩運轉人員

工藝 2 6

質檢 3 9

設備 3 9

生產

工序 電池分選 2 6

玻璃EVA準備 4 12

電池片串焊 1 3

單串EL檢測 1 3

組件排版 0 0

匯流條焊接 4 12

層疊 2 6

排版組件鏡面檢測

層壓 2 6

層壓后削邊 1 3

層壓后外觀檢 1 3

整板EL檢測 1 3

裝框 2 6

接線盒安裝 1 3

固化 2 6

清洗外觀檢查 3 9

電性能測試 2 6

包裝 3 9

合計 40 120

表3 50MW組件自動線生產制造工藝人員

同樣設備折舊10年，人工平均工資5萬/年，人員要通常按三班兩運轉進行倒班生產，加上自動線設備年維護成本約100萬，則年運行成本=40×3×5+2300/10+100=930萬/年。

4結論

全自動組件生產線在西部地區的應用更加具有優勢，在資源方面，青藏高原大氣層薄而清潔，透明度好，緯度低，日照時間長，全年日照時數3 200h～3 300h。

其次政策的開放，土地、光照資源豐富，適合開展大規模光伏電站建設，礦產資源充足、勞動力成本低，利于光伏企業提高利潤空間。并且全自動組件生產線的高質量及高度一致性、高生產率、低成本、快速制造等優勢在持續生產中也比傳統生產線明顯。

參考文獻

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【關鍵詞】并網光伏發電系統；電網；特性；影響；優缺點

【分類號】：TM615

光伏并網發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后接入公共電網。光伏并網發電系統有集中式大型并網電站，一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電；也有分散式小型并網發電系統，特別是光伏建筑一體化發電系統，是并網發電的主流。

一、并網光伏發電系統概述

并網光伏系統是一種分布式發電方式，工作時先將太陽能電池組件產生的直流電轉換成滿足電網要求的直流電，然后并入公共電網。并網光伏系統的核心部件是并網逆變器，包含了電網信號檢測、輸出電流控制、最大功率點跟蹤、抗孤島等，是集檢測、控制、并網和保護為一體的裝置。目前我國并網光伏電站的發展尚處于初級階段，并網光伏發電站對電網的影響還需進一步的探討和研究。并網光伏發電的方式不同于常規發電，并網光伏發電的能量密度低、穩定性和調節能力差，發電量容易受天氣及地域的影響，因此并網發電后會對電網產生一定的影響。并網光伏發電不能套用常規發電的并網技術和接入計算方法，對于不同容量、不同并網方式和系統配置的光伏發電系統，應根據實際情況按要求接入不同的輸電網或配電網。由于國內還沒有比較全面可操作的管理標準和技術規范，因此對于并網光伏系統的評估尚不完善，從而影響了并網光伏技術的發展。造成這種情況的主要原因是目前國內對并網光伏發電系統的特性還不熟悉，包括光伏系統本身以及光伏對電網的影響等，因此進一步研究并網光伏發電系統的特點，對推動光伏并網技術的發展、加快能源結構調整、提高清潔能源利用率都有十分重要的意義。

二、并網光伏電站的發電特性

2.1光伏發電具有間歇性、隨機性的特點，這些規律難以預測，因此光伏發電還無法參與電力平衡的計劃，光伏發電只能依據《可再生能源法》，在電網公司統一報裝，運營模式為自發自用（含余量上網）及統購統銷。

2.2光伏發電需要太陽輻射能作支持，因此只能在白天發電，夜晚不能發電，并且雨雪天的發電率較低。光伏發電的能力隨太陽輻射的增強而增強，中午時發電能力達到最大。

2.3光伏發電站工作時，需要調整電網中其他電源的出力，提供一定的負荷保證光伏發電供電。當光伏發電受到天氣等因素影響時，又需要其他電源提供補償，從而保證光伏發電系統的穩定性和可靠性。

2.4光伏發電的功率受天氣因素的影響很大，通常比電網正常的負荷變化快，如當天空中有云層遮擋陽光時，光伏發電站的發電量會迅速減少70%。

2.5大型光伏電站的光伏發電傳輸距離遠。由于太陽能發電需要大規模的集中開發，我國對于太陽能發電的開發多集中在西北、華北等日照資源豐富的戈壁荒漠地區，而且由于該地區地廣人稀，對發電量的消耗較小，因此光伏發電需要經過長距離傳輸至需要的地區。小型光伏電站，尤其是屋頂式家庭光伏發電系統一般就近消納，以自發自用為主。

三、光伏并網發電系統的優缺點

與獨立運行的太陽能光伏電站相比，并入電網可以給太陽能光伏發電帶來諸多好處：

3.1 應用優勢

不必考慮負載供電的穩定性的問題；光伏電池可以始終工作在最大功率點處，由大電網來接納太陽能所發的全部電能，提高了太陽能發電的效率。由于直接將電能輸入，可以充分利用光伏陣列所發的電力。省略了作為儲能環節的蓄電池，降低了蓄電池充放電的能量損耗，免除了對蓄電池的維護，以及由其帶來的間接污染，降低了系統的成本；并網光伏系統可以對公用電網起到調峰作用。

3.2 存在的問題

與所有光伏發電系統一樣，并網系統也存在以下缺點：①光伏陣列發電效率低；②系統的造價成本高；③發電運行受氣候環境因素影響大。另外并網光伏供電系統作為一種分散式發電系統，對傳統的集中供電系統的電網會產生不良的影響，如諧波污染、孤島效應等，并且對電能質量及系統保護也會帶來一定的影響。

四、大型并網光伏電站對電網的影響

大型并網光伏電站的接入，會對傳統電網的規劃設計、調度運行、電網保護等方面產生影響。分析這些影響對制定相關技術措施并保證電網正常運行至關重要。以下對光伏發電并網的影響進行詳細地介紹。

4.1光照條件的影響。由于光照的隨機性、間歇性以及周期性，因此光伏電站發電對電網會產生影響。光照不穩定會引起電站輸出功率出現大的隨機波動，間歇性的功率波動會降低電網的電能質量。

4.2光伏發電并入電網往往會造成各種擾動，這嚴重影響了電網系統的電能質量。分布式電源的不規則啟停、導致其輸出功率波動，或者分布式電源與配電網負荷的不協調運行，都會直接或間接引起電壓閃變。大量的電力電子裝置在分布式電源并網時被應用到系統中，對其進行操作會引起電網電流、電壓波形發生畸變，造成電網的諧波污染。當光伏發電經過電子逆變器并網時，容易導致三相電流和諧波的不穩定，使輸出的功率出現波動，造成電網電壓的頻閃波動。

4.3光伏發電并網后將會對電網的調峰能力造成影響。由于光伏發電站工作時，需要調整電網中其他電源的出力，提供一定的負荷保證光伏發電供電。當光伏發電受天氣等因素影響時，又需要其他電源提供補償，從而保證光伏發電的穩定性和可靠性。

4.4對于大型并網光伏系統，其光伏電站的數量和規模都較大，相應地受光照條件的影響，將會出現輸電線的電壓穩定性問題。

4.5并網光伏接入配電網會使電網變成多電源結構，同時導致潮流和短路電流大小、流向及分布特性發生變化。

4.6光伏發電系統對電網的保護造成影響。當光伏發電系統出現線路故障時，會影響繼電保護以及重合閘。目前我國中低壓電網多是不接地單側電源和輻射性供電網絡，基于斷路器的三段式進行變電站保護，主線上裝有自動跳閘裝置。大型光伏發電站的并網將使電網改變傳統的單電源輻射型網絡，變為兩端或多端網絡，因此會改變故障電流的大小，引起斷路器保護和重合閘失靈。同時光伏發電系統自身的故障也會對系統的保護產生影響，當光伏發電系統的孤島保護功能不能適應重合閘裝置時，就會引起非同期合閘。

五、結束語

光伏發電是一種新能源技術，因其獨特的優勢受到國際的廣泛關注。光伏發電技術是可再生能源利用的有效形式，同時作為電網的重要補充，因此光伏發電在我國得到了大力發展，然而由于光伏發電自身的特點，當其接入電網時會對常規電網的運行規劃和管理等方面造成很多影響，因此分析這些影響產生的原因，對于制定相關的技術措施和管理規范有重要的研究和實用價值。

參考文獻：

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關鍵詞：暖通　空調　節能　新技術

隨著我國建筑和交通事業的快速發展。節能的重點已從工業逐漸轉向建筑和交通。暖通空調系統的節能占建筑節能的主要部分。因此，暖通空調的節能問題不僅關系到千家萬戶的冷暖，關系到人們的健康和安全，關系到工作效果和產品質量，還關系到國家能源安全、資源消耗和環境污染。

一、暖通空調節能方面存在的主要問題：

1、暖通空調在設計以及施工管理方面存在的問題：

暖通空調系統的設計對空調系統的節能有著重要的影響，然而.在實際工作中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視.加之工程設計周期普遍較短。設計收費與設計產生的經濟效益不掛鉤.以及一些技術性問題沒有完全得到解決等原因，使得設計施工完的系統不僅投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準.甚至有的公共建筑的暖通空調能耗占建筑總能耗達60％。另外，目前建筑施工監理行業中暖通空調專業人員水平參差不齊，很大一部分人員非本專業院校畢業或非對口專業，甚至一部分人員根本未經過任何培訓.對本專業理論知識似懂非懂，常憑經驗工作，在設計或施工中遇到的一些涉及方案性調整問題不能進行及時正確的處理和解決。最終導致系統出現無法挽回的不良后果，給系統的運行、管理留下隱患。

2、暖通空調的設計缺乏對節能方案的科學評價方法：

暖通空調設計的特點是“條條大道通羅馬”。近年來，隨著對節能和環保要求的不斷提高.新的技術方案不斷涌現，每種技術方案往往都有各自的優缺點。面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同.各方面的評價結果也往往不相同，甚至大相徑庭；由于缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法，設計人員往往霧里看花，無所適從.如何在眾多的設計方案中找到最合適的節能方案，是困擾暖通空調設計人員的重要課題。另一方面。不科學的評價方法則會起到誤導的作用.造成嚴重損失。

3、暖通空調運行管理中存在的問題：

除設計施工外.運行管理也起著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了.因此不注意對暖通空調操作人員的培訓。很多操作人員不具備必要的暖通空調基本理論常識。不懂得根據室外參數的變化進行相應的調節。一年四季只有開機、關機和冬、夏季轉換操作。顯然系統達不到相應的節能效果。

二、解決暖通空調節能問題的措施：

1、在設計階段重視節能因素：

設計方案對暖通空調系統在使用中是否節能關系重大。暖通空調系統特別是中央空調系統龐大而復雜.系統設計的優劣直接影響系統的經濟運行和耗能性能。因此應考慮以下三個方面的問題：

(1)應注重從節能的角度認真進行設計方案的比較和優選。

例如對冷熱源系統的選擇，因為暖通空調系統所消耗的能量大部分是冷熱源系統中消耗掉的。選擇冷熱源系統不僅需要考慮它的初投資和運行費用。還應結合當地能源結構和建筑使用功能特點，對耗能指標進行分析比較。在系統形勢選擇和劃分時應注意考慮不同朝向、周邊區與內區之間的差異，系統應分開設置或分環，以便分系統或分環控制和調節。這樣可以避免某些區域出現夏季過冷或冬季過熱的現象。造成不必要的能量損耗。在設計中應注意考慮節能效果.不能盲目地追求新技術.認為采用最新技術的設計方案就是最佳方案。實際上每種方案都有其適用條件和范圍。在確定暖通空調設計方案時。務必結合工程的具體情況。根據負荷特性、建筑使用功能要求和環境特點等多方面因素.注意從節能角度、全面技術經濟分析比較后確定出最佳設計方案。確保系統運行的經濟性與節能性。

(2)必須認真進行設計計算。

應根據工程具體情況對暖通空調運行季節進行全工況、全過程的分析計算。尋找出一個比較合理的設計方案，使暖通空調系統在不同的室外氣象參數或室內狀況下都能經濟合理地運行，為在運行中節能奠定基礎.并且要認真、合理地確定系統冷、熱負荷及風、水管道阻力，選擇合適的冷、熱源設備和水泵、風機等動力設備，確保所選擇的各項設備能恰好在最佳工況狀態下運行。不經計算只按照水泵或風機的特性曲線選擇設備。或按照水泵和風機樣本的銘牌參數選擇流量、揚程等都會在運行中造成不必要的能量損耗。另外。在有條件或系統允許的情況下.經過綜合進行總能耗的比較。應合理加大系統的介質溫差。以減少系統的水流和送風量。降低輸送過程中的能耗。

(3)必須提高國內暖通空調設計收費水平。

提高國內暖通空調系統設計收費水平.使國內外設計單位能在公平的條件下進行競爭。管理部門應制定相應的法規，保障工程設計的合理設計周期.使暖通空調設計人員在方案設計階段投入更多的時間和精力考慮節能等要素.這樣才能達到事半功倍的效果。

2、強化系統的運行管理水平：

對暖通空調專業的操作人員進行培訓。提高管理人員的專業水平和業務技能.使其具備必須的暖通空調基本理論常識.實行空調操作人員操作證制度，對沒有達到考核要求的.應重新培訓.考核合格后才能上崗。同時提高管理人員的素質，增強其責任心。這樣，管理人員才有能力根據室外參數的變化進行相應的調節.達到設計要求的節能效果。

3、選擇節能的采暖空調方式：

同一個采暖對象采用不同的采暖方式，其能耗、室內環境的舒適程度是大不相刷的。如北方采用低溫地板輻射采暖.不僅舒適而.且此時的室內溫度與采用散熱器方式相比。可以低2℃～5℃.能耗當然大為降低；在選擇空調方式時選擇輻射式空調方式一般比對流方式舒適節能。

4、選擇可再生能源或低品位能源的空調系統：

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關鍵詞：光伏發電，并網控制，策略

1、研究意義

近幾十年來，世界經濟經歷了跨躍式的發展，經濟的發展離不開能源的支撐，世界能源的消耗量不斷增長，地球上有限的能源儲藏量和人類社會經濟不斷發展的矛盾越來越受到世界各國政府的關注。1990年到2010年，全世界的生產總值年平均增長3%左右。據統計，在過去的這30多年里，全球一次能源的消費量每年平均增長1.8%左右。按照現在經濟發展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右將會枯竭。按國內專家計算，中國現有的石油資源只夠開采約15年，天然氣約40年，煤炭約80年。按照現在經濟發展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右將會枯竭。

伴隨著石油、煤炭等一次能源的大量消耗，全球的環境問題日趨惡化。以煤炭為主要燃料的火電，造成了嚴重的粉塵污染，大型火電廠排放的燃煤污染物可以污染方圓幾百公里的范圍，在北京、上海出現的沙塵暴中都含有大量的煤炭污染物；另外火電的耗水量接近我國工業耗水量的一半，嚴重污染了水資源，其排放的二氧化硫污染物是形成酸雨的主要物質之一。石油、天然氣等其他一次能源的大量使用造成了嚴重的空氣污染，燃燒產生的二氧化碳直接造成全球的溫室效應。但是由于電力需求的增加，近年來我國的火力發電量還在逐年提高。人類社會經濟的可持續發展需要穩定持續、清潔環保的能源，然而目前主要使用的化石能源的儲藏量并不能支撐人類社會長期穩定的發展。與傳統的化石能源相對，水電、風能、太陽能，以及生物質能這些可再生的清潔能源應該成為未來支撐人類社會和全球發展的主要能源。我國的能源目前80%依靠煤炭，而全世界的平均水平不到30%。隨著能源需求的快速增長，地下的煤礦被過度的開采，地下和地表的水資源遭到污染和破壞，尤其在我國的西北地區，生態環境遭到嚴重破壞，土地沙漠化和空氣污染問題愈發嚴重，為了解決這個問題，我國應積極發展低碳經濟，優化我國的能源結構，走經濟社會可持續發展道路。

據目前權威數據顯示，每天達到地面的太陽輻射能約為2.5億桶石油，而且太陽能是一種綠色無污染能源，基本上不會造成任何環境問題。因此，自上世紀70年代開始，各國都將開發利用太陽能視為一個重大電力項目，作為本國能源可持續發展的一個重大舉措。當前，對太陽能的利用主要有太陽能光化利用、太陽能發電利用、太陽能動力利用等，其中太陽能光伏發電被看作是最具潛力的一種。進入21世紀，光伏發電發展迅猛，尤其是近幾年，由于光伏技術的迅猛發展，太陽能電池及配套組件年增長率達到驚人的33%。太陽能光伏發電進入了一個發展期，為了激勵光伏發電市場，一些發達國家制定了符合本國國情的措施；其中在眾多國家中德國提出的“上網電價政策”及“10萬屋頂計劃”，在太陽能利用率和裝機容量方面多處于領先地位，為世界各國多方位的發展光伏發電系統提供了樣例，大大的促進了光伏發電系統的應用。

2、光伏發電研究現狀

在過去的40多年里，光伏發電產業從無到有，從小變大，隨著光伏發電規模的不斷擴大，光伏發電技術的不斷發展，光伏發電已成為現在世界電力工業的不可或缺的重要組成部分，在最近的10年里光伏產業實現了跨越式的發展，表1展示了近10年的全球光伏裝機容量的增長趨勢。并且這種強勁的發展勢頭將繼續保持下去。歐洲光伏發電產業協會（EPIA）日前的數據顯示，截至2012年底，全球光伏發電累積裝機容量達到10.2萬MW，比上一年增加44%。在截至2012年底的全球累積裝機容量中，歐洲占7成，德國（31%）和意大利（16%）加在一起占全球的接近一半，其次是中國（8%）、美國（7%）和日本（7%）。

截止 2012 年底，全年在全世界范圍內的光伏發電系統安裝容量已達到大約30GW，其中之前占據全球六成光伏市場的德意兩國在今年增長緩慢，只占據了40%左右，其中德國占26%，意大利占10%；中國的市場份額僅次于德國，占據16%；美國排在第三位，占據13%，但是美國的實際裝機容量低于預期，日本占據全球市場的7%；東歐和印度市場增長較快，高于預期。

目前，我國的光伏發電技術發展迅速，但是與世界先進水平相比，在技術層面還是落后于世界先進水平的，主要因為我國的太陽能發電研究起步較晚。隨著我國與光伏產業水平先進的發達國家（德國、日本等）之間光伏項目合作的深入和國家對光伏產業的扶持補貼制度，有力的刺激了我國的光伏產業的發展。在“十一五”期間，兆瓦級別光伏并網發電電廠的成功試點給國內大容量光伏并網電廠的研究和建設開辟了道路。除了財政補貼和技術支持，國家出臺的支持新能源產業發展的相關法律和通知，如《可再生能源法》、《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》、《太陽能光電建設應用財政補助資金管理辦法暫行辦法》和《關于實施金太陽示范工程的通知》、《可再生能源發展“十二五”規劃》、《太陽能光伏產業發展“十二五”規劃》和《太陽能發電“十二五”規劃》都為我國的光伏產業的發展提供了有力的保障和支持。預計在未來的10年內光伏發電的電價將會進一步降低。目前，我國已經有大量的成規模的光伏發電工程建設完成并投入運行。2012年10月，國家電網公司《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見》，在提高分布式光伏發電項目并網服務效率、免收相關費用等方面做出15條承諾，各級電網企業認真履行各項承諾，確保并網服務工作實施有序、服務暢通[10]。這為小型光伏電站的并網敞開了大門。在2012年全國的并網太陽能裝機容量為3.28GW，同比增長47.8%，發電量3500GW時，比上年增長4.1倍，在過去的2013年里也建成了大約3GW的光伏并網裝機容量，基本實現了年底全國累計裝機容量達到6GW的目標。根據我國國家能源局公布了《2014年上半年光伏發電簡況》（以下簡稱《簡況》）。《簡況》顯示，2014年上半年，我國新增光伏發電并網容量3.30GW，比去年同期增長約100%。其中，新增光伏電站并網容量2.30GW，新增分布式光伏并網容量1GW。

3、光伏發電并網控制策略的研究

要實現并網，不僅要使逆變器側的輸出電流在頻率和相位上與電網電壓保持同步，并能夠很好地跟蹤電網電壓參數變化，且電流總畸變率 THD 要很小，這樣可將對電網諧波的影響降到最低，而且還要使逆變器側輸出有功功率達到最大值，即功率因數接近 1。因此，控制并網逆變器是光伏并網發電控制系統的關鍵所在，選用何種逆變器控制策略也會影響整個系統的效率。

由于光伏發電系統的輸出不具有同步發電機那樣的外特性曲線，為了使光伏并網逆變器輸出設定要求的電壓、頻率、相位的電能，需要對光伏并網逆變系統進行相關的控制，一般是對光伏并網逆變器的輸出電流進行控制。并網逆變器的電流控制方法其實就是從采用來的電網電壓中分析有無變化和何種變化，然后輸出反映了該變化的指令信號，使得逆變器的輸出電流實現對電網電壓的跟蹤。逆變器依據控制對象的不同，可以將逆變器分為電流源型與電壓源型兩類。直接電流控制與間接電流控制是兩種常用的逆變器控制策略。間接電流控制無需電流反饋，控制算法相對比較簡單，但是間接電流控制對系統參數敏感，電流動態響應慢。而直接電流控制需要電流反饋，且電流的響應速度快，輸出電流的質量較好，適合進行精密控制。本文中對常用的瞬時值滯環比較控制、定時比較控制、三角波比較控制、滑模變結構控制、無差拍控制等是較常用的電流控制方式進行了分析比較，重點分析PI控制和重復控制，PI控制的參數較少，簡單可靠，易于實現，減小系統的穩態誤差，但是并不能完全消除穩態誤差，PI控制的抗干擾能力也較差。重復控制則可以實現對參考信號進行無差跟蹤，實時控制效果較差。

近年來，隨著數字控制技術的快速發展，已漸漸取代了模擬控制技術。數字化 PWM 控制算法因其算法簡單、控制效果好、硬件調試電路比較簡單，這樣使得硬件成本下降不少，因而得到了不斷發展，應用前景廣闊。為了使并網逆變器側輸出單位功率因數且無諧波的正弦電流，世界各國的研究人員經過不斷的摸索與實驗，提出了多種有效的數字控制方案。針對并網電流控制，僅僅采用常見的控制策略有重復控制、滯環控制、無差拍控制、PI 控制等實現單位功率因數運行是不夠的，我們應當根據不同情況下的不同控制目標，來采取多種控制策略的轉換來實現。

為了改善逆變器輸出波形，針對以上的一系列并網控制策略，國內外的專家學者進行了一些改進。文獻（1）提到，將擾動觀測器加入無差拍控制中去，通過觀測器發出擾動可以實時觀測負載電流，增強了負載適應性。滑膜變結構控制是一種非線性控制方法，魯棒性較強，因為具有固有的開關特性非常適合應用到逆變器的控制中去。文獻（2）利用重復控制技術對逆變器輸出波形進行諧波抑制。重復控制技術的特點是輸出特性相對穩定，諧波含量較少，系統穩定性強，但是對誤差的跟蹤性能較差，會延遲一定時間。文獻（3）等人在控制系統中加入PID控制方法，可以對開關周期進行追蹤通過較為精密的參數設置可以是系統獲得良好的性能，彌補波形輸出質量不高這一缺點。彭傳彪等人提出滯環電流控制是一種優越的非線性控制，控制簡單，易于實現，但是因為環寬的局限性導致開關頻率不穩定，諧波種類較多。針對這一問題提出了自適應滯環電流控制策略，采用基于滯環電流控制的的復合控制策略，通過改變環寬來實現開關頻率的固定，減少輸出波形的畸變率，抑制諧波。文獻（4）引入頻率反饋環節，考慮開關頻率的周期性變化，通過PI控制器調整滯環控制器的環寬值，使用模糊推理在線整定比例參數，提高了系統的動態特性。文獻（5）通過對比傳統正弦脈寬調制技術的優缺點和應用方法，在此基礎上提出一種改進方法―反相載波交點式采樣法，該方法的調制效果接近自然采樣法而優于不對稱規則采樣法，因此利用該調制方法產生的SPWM波更接近正弦波，控制點時刻的計算只需求解簡單的直線交點方程，控制算法簡單，節省了微處理器的儲存空間，易于在DSP系統中實現。

針對光伏系統直流注入的研究，文獻（6）提出采用半橋拓撲逆變器的方法來抑制直流分量流入電網。文獻（7）提出一種基于直流分量檢測及校正方法，采用高精度檢測電路和檢測元件來實現較為理想的直流抑制效果，但是，這樣成本較高。文獻（8）同時提出在逆變器輸出側串聯隔直流電容器的方法，為了避免基波的壓降過大，要采用較大的電容，但在實際應用中理想電容并不存在，并且電容元件對電路的影響很大，一旦損毀，就會引發斷路，會導致過電壓的現象。文獻（9）將虛擬電容的思想引入直流抑制中，通過改變控制方法來代替隔直電容，使并網逆變器的輸出中不含直流分量，但是光伏并網系統的LCL濾波電路工作時，采用電容隔直的方法可能失效。文獻（10）提出了一種基于PR與PI聯合控制的直流抑制技術，利用PR控制器的無靜差跟蹤交流參考量、PI控制的無靜差跟蹤直流參考量的特性，這種方法無需增加硬件電路，且只占用很少的控制芯片資源。

4、總結

全球經濟在過去的幾十年里突飛猛進的發展，伴隨著生活水平的節節攀升，人類對傳統化石能源的依賴也越來越強，但是傳統的化石能源總會枯竭，世界各國在能源上的爭奪愈發激烈，加上傳統化石能源的大量使用對環境的破壞又大大影響了人們的日常生活質量。因此，世界各國都將目光轉向了綠色清潔的可再生能源，太陽能發電就是眾多可再生能源利用方式中一種，日益成為各國在新能源利用方面的研究熱點。而光伏并網發電是大規模利用太陽能資源的必由之路，光伏發電在能源結構中扮演著越來越重要的角色，加強對并網控制策略的研究也至關重要。

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關鍵詞：節能減排；海運船舶；新能源；玻璃鋼船舶；經濟航速

中圖分類號：F403.3 文獻標識碼：A

近年來，節能減排成為全世界關注的話題。氣候變暖帶來的全球性災難已經觸目驚心。2011年11月德班氣候大會宣布將制定法律工具或法律成果來約束各國的減排工作。在已采取的一系列行之有效的措施中，本文將就各國海運船舶采用的節能減排方式作一簡單介紹。

1 全球環境下的節能減排目標

國際能源機構統計數據表明，2010年全球二氧化碳排放量達到有史以來的最高值306億噸。荷蘭環境評估局公布的數據顯示，2007年中國二氧化碳排放量約占世界總體的四分之一，居世界首位。人均碳排放總量超過5噸，2010年則達到6.8噸。2009年哥本哈根氣候大會，中國承諾，2020年，我國單位GDP二氧化碳排放量將比2005年減少40%~45%。在國內，交通運輸部在“十二五”發展規劃中提出，到2020年，中國營運船舶的單位運輸貨物周轉量能耗要降低15%，二氧化碳排放量減少16%。

2 海運船舶常見的節能減排方式

海運船舶節能減排方式有很多，包括采用新型的更為清潔的能源作為船舶動力、采用新型材料建造船舶。或者從航運角度，采用經濟航速。無論站在哪個角度，世界各國都展開了很多的嘗試。

2.1 新能源船舶

柴油，是目前世界上各類船舶的主要能源。由于其燃燒后產生的NOX、SO2等氣體對大氣的嚴重污染，迫使船舶制造商不得不為船舶尋找更為清潔的新型能源作為動力。近年來，造船業所采用的新型能源主要有太陽能、氫能、風能、核能、天然氣、生物能、海洋能等。

2.1.1 太陽能

太陽能是一種新型的可再生能源，現代科技利用太陽能發電為船舶提供動力。

2011年8月，世界最大的太陽能動力船舶“星球太陽能號”抵達香港，這是它環球之旅的其中一站。該船的太陽能板約500多平方米，最高航速達15海里，即使在缺乏陽光的情況下，一次充電的能量也可維持3天的航行。該船造價為1 000萬歐元，耗時13個月。

太陽能安全無污染，不消耗其他地球資源，不會導致溫室效應。船舶行駛在海面上有絕佳的采光條件，敞露的輪船表面又適宜鋪置大面積太陽能板。這些優勢使太陽能在全球領域節能減排的呼聲下，受到航運界的更多關注。

2.1.2 氫能

氫能，是氫的化學能，屬于二次能源，目前廣泛應用于宇航飛船。它是最清潔的可再生能源之一，對環境的友好度很高，因此成為船舶的又一種新型動力。

氫能來源于水，燃燒后又還原成水，不污染環境。氫氣無味無毒，即使發生泄漏，也會遠離地面，在純度高于75%時，性質更為穩定，發生爆炸的系數較低。

現有的船舶常規動力機械稍加改造，既可用氫代替煤和石油作為動力，這使得氫能更加受到環保組織的關注。當船舶行駛在海上，周圍存在著取之不盡的電解水——海水。利用海上的有利條件，收集太陽能，既可以在陽光充足的時候利用太陽能作為動力，又可以利用太陽能電解海水制氫，作為儲備能源。無需像柴油船舶一樣，靠岸獲取能源。

2007年，冰島氫能公司利用歐特克解決方案設計出了世界上第一艘配備氫能的商用船。這是一艘重達130噸、可搭乘150名乘客的觀鯨旗艦船。該項舉措，為船舶搭載氫能注入了一劑興奮劑。

2.1.3 風能

風能是地球表面大量空氣流動所產生的動能。風能在地球上分部廣泛，儲量很大，可再生，永不枯竭，而且不產生任何污染。

隨著科技的發展，風力發電的成本一降再降，現在已經遠低于太陽能發電。研究表明，風力發電的成本為4

~8 美分/（kW·h），而太陽能光伏發電和太陽能熱力發電的成本分別是50~100 美分/（kW·h）和12~30美分/（kW·h）。與煤電相比，風力發電將減少CO2 820~910 t/（GW·h）。目前，風力發電成本已經降到了20世紀80 年代的六分之一，并且繼續下降[1]。

風在海洋上的強度要比陸地大很多，船舶行駛在海上有很合適的條件利用風能。但是，海洋上的風分布也不是很均勻，有些地方可能風平浪靜，有些地方又可能狂風大作以至于折損風帆。考慮到以上的各種情況，各國在制造利用風能為動力的新能源船舶時，也采用了相應的對策。

1980年8月，世界上第一艘風帆油輪“新愛德丸號”建造于日本，截止到2004年日本已有14艘以風作輔助動力的船只航行在海上，它們的耗油量僅為普通機動船的75%[2]。

這些船舶雖然采用了風能這種新型能源，但仍然以主機為主，風帆為輔，同時也注意到，當風向不合適的時候，可調帆的角度，風力過大時，也可將其放倒。至于風力的儲存，德國柏林的普倫茨勞啟用的一座風力混合發電站，可將風能以氫的形式儲存起來，在無風情況下繼續提供“綠色能源”。船舶在利用風能的時候，也可以考慮是否能將能量儲存以備不時之需，或者干脆采用包含了風能的混合動力。

2.1.4 核能

篇9

關鍵詞：暖通空調系統 節能 方法

空調的出現為人們創造了更舒適的生活環境，但隨著時間的推移，全球能源出現緊缺，使暖通空調系統的能源消耗面臨嚴重的考驗。據不完全統計，暖通空調系統消耗的能耗占到建筑能耗的30%-50%，且目前出現遞增的趨勢。因此，節能降耗成為空調系統設計、運行和管理中的關鍵環節。

1. 暖通空調系統節能的意義

隨著時代的進步，經濟的快速發展，我國的建筑業迅速發展，建筑能耗不斷增加，建筑能耗已經占據社會總能耗的1/3左右，有些地區高達40%，且其總量呈逐年上升趨勢，能源總消費量的比例已從上個世紀70 年末的10%上升到近年的28%左右，其中2/3為暖通空調系統所消耗。隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，暖通空調系統得以廣泛應用，用于暖通空調系統的能耗也將進一步增大，這勢必造成能源供求矛盾的進一步激化。此外，現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占絕大比例。能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也帶來嚴重的環境問題，隨著二氧化碳、氮氧化物、硫化物、煙塵等的排放增加，酸雨現象頻繁發生，對生態環境和可持續發展帶來了很大影響。根據暖通空調行業的研究成果，現有空調系統的能耗是驚人的。如果采取相應的節能技術，使現有空調系統節能30%～50%完全可能。因此考慮暖通空調系統節能具有長遠意義。

2. 暖通空調系統節能存在的問題

要實現空調系統的節能降耗，已經具備了許多成熟的條件，但同時也存在許多問題有待于解決：

設計及施工管理方面存在的問題：空調系統的設計對空調系統的節能性有著重要的影響，然而在實際中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視，使得設計建造的系統不僅初投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準。甚至有的公共建筑的暖通空調能耗占建筑總能耗達60%，另外，目前建筑施工、監理行業中暖通空調專業人員水平參差不齊，很大一部分人員非本專業院校畢業或非對口專業，甚至一部分人員根本未經過任何培訓，對本專業理論知識似懂非懂，工程施工過程中沒有按建筑節能工程施工質量驗收規范進行節能施工，按常憑經驗，采用慣用方案或甲方指定的方案，由此在設計或施工中遇到的一些涉及方案性調整問題不能進行及時正確的處理和解決，最終導致系統出現無法挽回的不良后果，給系統的運行、管理留下隱患，在實際工作中，由此造成的經濟損失也是相當嚴重的。

對暖通空調系統的節能設計與施工缺乏評價。近年來，隨著對節能和環保要求的不斷提高，新的技術方案不斷涌現，每種技術方案往往都有各自的優缺點。面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方面的評價結果也往往不相同，甚至大相徑庭；由于缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法，設計與施工人員往往無所適從，如何在眾多的設計方案中找到最合適的節能方案，是困擾暖通空調設計與施工人員的重要課題。暖通空調系統運行管理中的節能問題除設計施工外，運行管理也起著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了，因此不注意對暖通空調操作人員的培訓，很多操作人員不具備必要的暖通空調基本理論常識，不懂得根據室外參數的變化進行相應的調節。一年四季只有開機、關機和冬、夏季轉換操作，顯然系統達不到相應的節能效果。為此要求運行管理人員不僅要有強烈的責任心，上崗前還必須要進行系統的培訓和考核，考核合格后才能上崗。

3. 暖通空調系統節能的方法

隨著科學技術的不斷進步，暖通空調領域新的技術不斷出現，我們可以通過多種方法實現暖通空調系統的節能。細心研究、精心設計暖通空調系統，使其在高效經濟的狀況下運行暖通空調系統特別是中央空調系統是一個龐大復雜的系統，系統設計的優劣直接影響到系統的使用性能。例如系統往往都是按最大負荷設計的，而實際運行基本上是在部分負荷下運行，如果系統各部分的設計不能滿足部分負荷運行的要求，那系統的能耗是很大的。又如新風系統的設計，系統應該能隨著室外氣象參數的變化改變新風量，以最大限度地縮短主機的開啟時間。可以說空調系統的設計對系統的節能起著重要的作用。

改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失。我們知道對于暖通空調系統而言，通過維護結構的空調負荷占有很大比例，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數的大小，亦即決定通過維護結構的空調負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節能設計規范和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。提高系統控制水平，調整室內熱濕環境參數，盡可能降低空調系統能耗空調系統特別是舒適性空調系統對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風速、環境平均輻射溫度進行的，人體對環境的冷熱感覺是這些環境因素綜合作用的結果。以往的空調控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度，甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的，勢必帶來許多問題，如空調系統對人體的作用不直接、當環境變化時對環境的調控不迅速、人體感到不舒適、空調系統的這種調控方式不節能。熱濕環境研究成果的應用，為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎。如果采用舒適性評價指標即體感指標作為空調系統的調控參數，如采用PMV-PPD 指標對空調系統進行調控，可使空調系統在人體舒適的條件下節能30%左右。

采用新型節能舒適健康的空調方式影響人體熱舒適性的環境參數眾多，不同的環境參數組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環境參數組合空調系統的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統的空調方式，把整個室內的空氣加熱，通過空氣實現人體與環境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果改變傳統的空調方式，增加輻射熱，此時所需要的空氣溫度降顯著下降，顯然后者比前者具有顯著的節能效果。

工程管理過程中嚴格執行工程監理及工程施工人員持證上崗制度，嚴格按建筑節能工程施工質量驗收規范及當地政府節能要求進行節能材料監理見證送檢、質量監督站監督送檢和現場節能檢測，建筑節能工程開工前編制建筑節能施工專項方案并嚴格按審批的建筑節能施工專項方案工藝監理和施工。

推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調系統隨著空調系統的廣泛應用，空調對不可再生能源的消耗將大幅度上升，同時對生態環境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能源已經成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調系統就是在這種形勢下發展起來的，它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調系統的COP 值，使得同等制熱(或制冷)量下的系統能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術也在開發研究著。

開展冷熱回收利用的運用工作，實現能源的最大限度利用。目前許多空調系統冷熱回收利用也在蓬勃開展，如空調系統排風的全熱回收器，夏季利用冷凝熱的衛生熱水供應等，都是對系統冷熱的回收利用，顯著提高了空調系統能源利用率。

4. 結束語

暖通空調系統在建筑行業也占據重要的位置，起著重要的作用，節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的途徑和方法，是實現大幅度節能、產生顯著的環境和社會效益、推動經濟科學發展前提。

參考文獻：

[1] GB 50189-2005 公共建筑節能設計標準

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關鍵詞：太陽能熱水供應；空氣源熱泵；水源熱泵；太陽能-熱泵中央熱水系統

人民生活水平的普遍提升，讓公共建筑的住宅衛生熱水及空調等基礎設施走進了千家萬戶，這些基礎設施的普及率也越來越高。我國衛生熱水供熱上的能耗在社會中濃厚的比例中占據了30%左右，這意味著這些能耗給我們的生存環境帶來了非常大的壓力，尤其是那些化石燃料在燃燒或是使用過程中，會對大氣層產生非常嚴重的污染。這些污染帶來的嚴重后果引起了許多國家的關注，所以開發新能源或是可再生資源技術的使用，已經成為當代科研工作的重點。

1 太陽能熱水供應節能技術

1.1 采用太陽能再生能源的優點

豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。利用太陽能熱水器提供熱水有許多優點。節能、經濟。太陽光是不要錢的，住宅用戶投資幾千元的太陽能熱水器，可用上15～20年，省掉許多煤氣或油等不可再生能源。太陽能集熱器可就近設置，縮短了管道的長度，減小循環設備等的尺寸，減少設備的能耗。沒有任何廢氣排放，不污染環境，是一種綠色環保產品。現代太陽能熱水器在夏天可把水加熱至70℃以上，春秋天使用也基本無問題，在冬天同樣可以使用。冬天只要是晴朗的日子或是忽陰忽陽的雨天有2～3h的光照，水就熱了，可直接使用；在冬季陰雨連綿的日子，水溫也可提升20～30℃，這時只要輔助電加熱裝置將水加熱升溫，水就可以用于洗浴、盟洗了，比起從市政生活供水直接升溫至需要的溫度。

太陽能、水源、空氣源屬低溫熱源，故在水的加熱和儲存及相應儲熱設備、水加熱器等的設計計算均不能采用常規熱源系統的設計參數。

1.2 太陽能熱水供應系統的設計應用

太陽能在使用過程中可以為民用建筑的熱水系統帶來許多便利，不僅僅因為太陽能供熱系統在性能的發揮上可以保持穩定。同時，通過設計師的細節設計，也可以與周圍的建筑與環境形成協調的氛圍。設計人員在對太陽能系統供熱上的步驟進行設計時，盡量讓這些功能可以達到一體化水準，對太陽能熱水系統的發展方向進行量身定做上的處理，根據建筑風格的各不相同，對太陽能供熱系統進行相應的規劃與設計，不僅可以讓太陽能熱水系統的效能，得到最大限度的發揮，與此同時，也可以保證太陽能供熱系統在安裝過程中不影響建筑身上的審美特性。

2 水源、空氣源低溫再生能源熱水供應節能技術

空氣水源熱能等這些資源，具有非常良好的可再生優勢，熱泵在工作過程中，所采用的基本原理是提取環境中的熱量和是廢熱，并將這些熱量進行收集處理，統一進行二次利用。傳統意義上的熱泵熱水器在使用過程中，是通過機械壓縮的形式讓這些廢熱可以在得到設計師的規劃以后，重新投入到正常的供熱系統中，讓自己的熱量重新發揮效用，這在一定意義上也屬于可再生資源。

2.1 環境效益顯著

設置人員在對熱泵熱水供熱系統進行技術研發時，采用中小型燃氣式熱水器或是小型燃氣鍋爐，對這些廢熱進行收集處理，在收集過程中不僅不會存在任何燃燒的步驟，也不會對環境產生任何的壓力，使用過程中也可以很大程度的避免電熱水器所造成的電能浪費情況，這項熱水器供熱處理技術最大的優勢在于對環境不構成任何壓力。

2.2 節能、運行費用低

熱泵制熱系數（能效比）恒大于1，全年平均的能效比可達3～4，制熱效率高。熱泵熱水器比傳統熱水供應系統運行效率還要高25～30%。在華東、華南小型賓館傳統熱水供應系統的運行耗電量約為2.33kw?h/人，而熱泵熱水器熱水供應系統約為0.74kw?h/人。保守估計每個客房節約電能約為500kw?h/a。每1kw?h按0.6元計，每間客房節省300元/a。因此由于熱泵熱水器系統的運行費用低，所增加的初投資可在5～7a內收回。

2.3 超大水量、適用范圍廣、安裝方便

熱泵熱水器在使用過程中，水箱上的容量超出許多人的想象，主要是因為這種水箱容量可以根據具體的實際環境要求，進行量身定做的處理，在水量上可以達到充足的供應。面對不同的使用環境和不同的供應客體，都可以有針對性的進行滿足。同時，這種新型的供熱技術比傳統的熱水供應系統在運行效率上要高很多，大概是30%左右的比例。這種工作系統在惡劣的環境溫度下也可以正常工作，具有良好的穩定性。與此同時，還可以對大面積的供熱系統進行支持，無論是小區住宅還是賓館酒店，甚至是集體宿舍等這些都可以進行集中供熱上的處理，熱泵熱水器在安裝上要求很低，基本上可以在任何地方都可以進行安裝處理，占地面積小，安裝步驟簡單，無需進行安裝面積上的規劃，也不需要機房，進行能源上的供應。

3 熱泵熱水系統常用方式及優缺點

空氣源熱泵熱水系統在結構上具有簡單的優勢，同樣不需要使用太多的占地面積與專用機房來進行基礎設備上的支持，安裝非常方便，按裝人員不需要通過相應的技術培訓就可以對這些組件進行安裝上的處理。在供熱方面也具有不可替代的優勢，主要是空氣源熱泵熱水器可以采用多臺機組并聯的安裝模式對用戶的用水需求進行供應，與此同時，如果用戶需要更多的水資源，空氣源熱水泵也可以在運行中直接添加設備，對這些需求進行滿足。大型空氣源熱泵熱水系統在應用過程中的優勢，讓人們看到了非常良好的市場發展潛力，許多企業在對這項技術進行調整以后，開發了許多小型家用的空氣源熱水器，這些熱水器在使用過程中出水溫度穩定，并且與傳統的燃氣熱水器相比，在使用成本上也會有很大幅度的降低。

空氣源熱泵制熱過程質上是對空氣中蘊藏的太陽熱能的提升利用，根據泵的工作特性，在整個熱水系統的運行過程中，熱機組作為輔助熱源運行所供應的熱量中，只有一小分來自電能，所以太陽能一熱泵集中熱水系統大大高了太陽能利用率，減少了對一次能源的消耗。

結束語

綜上所述，節能環保型的可再生資源在利用過程中，給人們的生活帶來了許多便利的同時，也讓我們的環境壓力得到了很大程度的緩解。不僅有助于國民經濟的穩定運行，也讓我們的時代向前發展的腳步得到大跨度的邁進。所以，可再生資源的開發與利用，會成為當今時展的主題，在不斷的技術革新過程中應用的面積越來越廣。

參考文獻

[1]彭嬌嬌，劉光遠，從衛民，鄭愛青.空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統在江淮地區的應用潛力研究[J].能源與環境.2010（03）.