新能源电力设计范文

时间:2023-06-07 16:51:43

导语:如何才能写好一篇新能源电力设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

新能源电力设计

篇1

关键词:鄱阳湖生态经济;电力新能源;实训基地建设

作者简介:陶海英(1971-),女,江西南昌人,江西电力职业技术学院,高级技师,讲师。(江西南昌330032)

基金项目:本文系2010年江西省省级教改项目(JXJG-10- 58-3)的研究成果。

中图分类号:G482     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)06-0096-02

继矶山湖、长岭、大岭之后,老爷庙风电场于2011年底开始并网发电,这是江西省建成的第四个风力发电场,也是迄今该省最大的风电项目,该项目装机容量为49.5MW,安装33台单机容量1500kW的风电机组,预计年发电量1.02亿kWh。这使得全省风电总装机容量达13.35万kW。按照规划,江西风电2020年将达100万kW,每年可为电网供电23.2亿kWh。另外,到2012年,全省光伏产业销售收入达到3500亿元,高纯硅料8万吨,多晶硅片和单晶硅片17000MW,太阳能电池及组件16000MW。为了适应区域电力新能源应用产业的发展现状与趋势,适应地方风电和光伏行业经济发展对高职人才的需求,电力新能源实训基地建设是当务之急。实训基地是培养新能源高素质技能人才的主要实践训练场所,是职业技能培训和技能鉴定、高新技术推广应用的主战场。因此,探索建设好电力新能源应用技术实训基地对于鄱阳湖生态经济发展有着重要的意义。

一、电力新能源实训基地建设思路

(1)合作性。电力新能源专业技能实训基地是针对新能源企业生产经营过程中专业岗位群的技能而设立的工作环境,该基地的建设具有投资大和运行费用高的特点,政府牵线搭桥,依托电力高职院校,由高校和企业联合共建电力新能源实训基地,达到资源共享,携手共图发展。一方面可以弥补学校经费的不足,另一方面解决企业所需电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资效益。使高职院校学生更快满足企业岗位需求,减少上岗时间;企业员工不需要到外省去,就近得到及时有针对性的培训,减少员工培训成本,提高培训效果。

(2)先进性。要注重实训基地建设理念的先进性、技术的先进性、资源的先进性、教学手段的先进性、实训教学展示的先进性、实训基地现场管理的先进性。使新能源应用技术实训基地成为一个在技术、管理、运行机制等方面具有示范、引领作用,具有综合的新型服务基地。

(3)适应性。尽可能适应电力新能源生产、技术、管理、服务第一线;尽可能适应一定时期内江西风电、太阳能企业发展对人才数量和质量方面的要求;要区别于海洋风电和戈壁风电,须适应内陆性风电、太阳能企业对电力新能源理论和实践技能的要求;适应学生以能力训练为主线的技能增长规律;适应提高员工专业技能的训练规律。

(4)渐进性。实训基地的建设应坚持基本技能训练和专业技能训练相结合,按照分层次、模块化和循序渐进方式,强调学员先夯实基本技能,强化对学员使用设备的能力、分析并排除设备故障能力的培养,据此确立实训内容并开发实训项目,形成从基本操作、基本工艺、基本技能训练,逐渐到专业故障分析排除,最后到综合技能训练的配套实训的渐进过程。形成“基本操作实训―专业操作实训―综合操作实训”的渐进体系。可以总体规划,分期建设。

(5)模拟性。电力新能源实训基地应充分体现新能源生产现场的特点,要尽最大可能模拟企业生产经营的实际状况,建成针对性很强的、数量和场地足够的实训工位,努力体现真实的职业环境和工作氛围,要注意选取具有代表性的装置。让学员在真实的职业环境下按照岗位对基本技术技能的要求,得到实际操作训练和综合索质的培养。

二、电力新能源实训基地的规划

联手风机生产企业、光伏企业、新能源投资企业,共同打造电力新能源实训基地。依托电力职业技术学院,在对原有校内实训中心进行整合的基础上,改建、扩建和新建一批实训场所。计划用三年的时间,依次完成基本操作实训区、专业操作实训区、综合操作实训区的建设工作。

(1)实训基地的照明和动力系统,由新建风力发电和太阳能发电承担,使得实训基地本身就是洁净能源的应用典范,而且,这些风力发电和太阳能发电系统本身,将是学员完成实训项目的最好的实训对象。

(2)新建一个新能源展示厅。它是学生进校时主要的参观场所,学校其他专业的学生和社会人员都可以到此参观。把它建成为省内宣传和推广新能源的对外窗口,一个生态经济发展模式的教育基地。

(3)新建新能源实训场所,包括:风机装配实训区、风场测试区、风力发电机测试区、光伏实训区、单片机与控制实验室、风机运行测控室和多媒体教学区等。

风机装配实训区承担风力机组实训模块,应有风叶的测试平台,轮毂、机舱、齿轮箱、联轴器、制动系统、偏航系统、液压系统以及风力机的基础。用来让学生认知风机主机结构,设备、器材的布局,完成装配实训。建设风电主机电性能测试平台;光伏发电测试系统拟整体外购。

电力职业技术学院原有火力发电专业和电力系统及其自动化专业,电气设备及其系统单元:发电机、箱式变电站、主变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、配电装置、补偿电容器、接地网等,控制和保护系统单元,集电与输电线路单元,集电线路、电缆线路等实训内容,都可以在原有实训中心的基础上增加一些功能或者内容即可实现。

(4)实训的内容。风电实训的内容包括:风电基础知识、并网型风力发电机组的原理特点与主要参数、环鄱阳湖典型风电厂的组成、风电厂施工建设前期施工准备工作、风机基础施工要点、塔架制造技术要求及工艺、塔架制造常见问题及处理办法、风机的出厂检验及试验、风机的运输、箱变的安装、风机的调试、风电厂施工质量管理、风力发电厂项目工程验收规程、风电场的运行与维护、风电场的事故处理。还有风电元件测试;风电产品测试;风电设备组装与调试;风力发电机组组装和调试。太阳能发电主要内容包括光伏材料,光伏发电测试系统等。

(5)实训基地的建设目标。打造成为省级高职实训基地建设点,高技术重点实验室,“产学结合,亦工亦学”,人才培养模式创新实验基地。

三、电力新能源实训基地的建设

1.硬件设施条件建设

实训硬件设施是满足电力新能源教学要求的实践场所,配备先进的针对环鄱阳湖的风电场主力机型等硬件设备是教学方案顺利实施、教学目标得以实现的重要依托。特色鲜明和布局合理的实践设施和场所保证职业技能训练能落到实处,这样实训课程才有一种工程教学情境。有针对性地进行硬件设施的建设是完全必要的。

除了有必要的经费保障和图书资料建设,也需要进行自我教材和培训讲义资料建设。需要根据适应的风电场主力机型有针对性编写相应的培训讲义。讲义不局限于纸质的,还应制作教学光盘,采用多媒体动画、投影、模型等辅助教学资源。

2.师资队伍建设

实训基地师资队伍的建设要有特色与创新,建设“双师型”师资队伍是提高实训质量的关键,要制定中长期的师资队伍建设计划和管理措施。高水平的技能不会来自于简单的书本知识,只有经过生产实际的检验,并经过提炼所形成的实际工作经验才能在生产实践中发挥出更大的作用。在原有专职教师中抽调相关骨干青年教师到新能源企业挂职锻炼,通过实践技能培训以提高现有师资的技能素质。

其次要从风电企业生产一线引进一定数量专业技术人员到教师队伍,聘用少数从事风电设计、生产和建设的一线专业技术人员作为兼职培训师。对从企业引进的师资,通过听课、写讲稿、试讲等一系列培训,增强执教效果。

3.实训项目和内容建设

实训项目和内容充分适应风力发电、太阳能发电产业相应岗位群的需求,以增强学生的专业技能,增加电力高职毕业生就业机会与发展空间。以风电为例,其实训项目和内容如下。

(1)风电机组的组装。内容包括:塔架的安装;主机(机舱)的吊装;风轮组装与吊装;风机附属设备的安装;箱式变电站的安装;电力线路与通信线路的施工;中央监控装置的安装等。

(2)风电机组的调整试验。内容包括:风电机组的传动系统、液压系统、偏航系统、刹车系统和监控系统等功能系统正确性的检验;采取针对性的措施,消除发现的质量缺陷,确保被试机组性能达标。

(3)风电机组的运行与维护。风电机组的启动、并网与停机;日常运行监视、记录的主要内容;定期巡视的主要内容;风电机组工作状态之间的转换;风电机组日常维护的主要项目和要求;年度例行维护的内容和要求。

(4)风电机组的异常运行与事故处理。风电机组的异常运行与事故处理的基本要求;故障的分类;故障处理的过程;风电机组常见故障及故障排除方法。

4.实训方法和手段建设

采用小组及大循环分组形式,以工程工艺方法为主线,打破工种界限,重组训练内容,强化训练效果。建立一个开放的、有利于培养现代工程能力和创造性建设的训练体系。推进以“项目导向、任务驱动”为特征,以“技艺分解、能力递进”为要求,以“市场对接、职业衔接”为标准的教学方法建设。

在教学手段方面,实训基地通过模拟和仿真手段,建设有足够的工作台位,辅以实物模型、实物照片、现场的录像,精心设计和制作Flas,借助于多媒体教学的形象、逼真、立体,加上展板、挂图、陈列柜等多种教学手段,达到直观效果。结合原理图,使得电气设备抽象概念和复杂的原理过程形象化,利用现代多媒体技术进行仿真,利用虚拟现实技术为学生提供能灵活应用的、满足学生情境需求的学习硬件资源。

5.评价体系建设

人才理念之偏废势必导致相关制度的缺陷。人才尤其是工程应用人才之生命力在于实践动手能力,即从学生模仿训练过程的成效,到直接的实践训练的表现,从一个基本的工艺步骤,到一项技能形成。把学员的工艺技术能力作为最直接的质量准则之一,应使操作技能与综合能力的质量保障体系贯穿于实训质量的整个生成过程,在这个过程中,学生工程意识、动手能力和工艺水平始终是实训质量的主体。

四、结束语

总之,电力新能源实训基地的建设必须以提高学生的基本技能和综合能力为根本宗旨,以培养学生的工程实践能力为重点,遵循工程应用人才培养的规律,按照工程实践教育的大框架和现代工程应用技能训练的基本要求来进行总体规划和建设。有理由相信,电力新能源实训基地的建设,必定能为培养出更多优秀的适应鄱阳湖生态经济和可持续发展需求的电力新能源应用技术人才服务。

参考文献:

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[6]薛叙明.高职教育实训基地建设模式的探索与创新[J].常州工程职业技术学院学报,2008,(1):13-17.

篇2

近年来社会在不断的发展,在其发展的过程中,各行各业的发展速度也在提高,随着人们生活水平的不断提升,电气行业在人们生活中逐渐得以渗透。然而在现阶段,电气行业在发展的过程中,仍然面临的一些问题,其中最为主要的便是电气能源的供应问题,以及电气节能技术的发展,为了解决该问题,文章中围绕电力新能源的开发,分析了电气节能技术的具体措施。

【关键词】电力新能源 电气节能技术 应用发展

现阶段,受我国经济发展的影响,人们的生活水平也在逐步提升,电气行业在人们生活中不断得以渗透。然而随着电气能源需求量的增加,电气能源短缺也就成为制约电气行业发展的重要因素。针对该问题,致力于电力新能源的开发以及电气节能技术的使用,是推动电气行业发展最为有效的措施,不仅能够缓解电气能源紧缺的现状,同时还能够优化我国的环境,在其基础上实现电气能源的可持续发展。为此,文章中针对电力新能源的开发与应用,对电气节能技术进行了分析。

1 电气新能源开发

1.1 太阳能光伏发电

现阶段我们对于太阳能的应用已经比较普遍,太阳能作为新能源,其能源储备量较大,并且已经被开发,所以在各方面的应用中十分普遍。在电力方面,太阳能光伏发电的应用,主要是利用了太阳能电池板、控制器以及蓄电池等元件共同构成了光伏发电系统,为此,这也是一个发电的控制系统。在其应用的过程中,主要是通过太阳能电池板以及蓄电池的连接,以此进行太阳能的储存,再利用控制器以及逆变器对太阳能传输系统进行控制,实现对电网的管理,进而达到节能的目的。现如今太阳能在人们的生活中十分普遍,例如热水器等,其运行原理便是通过安装的太阳能电池板将公共电网进行连接,进而构成光伏系统,不仅提高了能源的利用效率,同时也减少了能源的损耗。

1.2 地热能源的开发

受社会发展的影响,人们的取暖设施愈发先进,尤其是地热资源的应用,逐渐成为现阶段家庭中取暖的主要设施。在我国,拥有丰富地热资源的地区主要在云南以及一带,经过相关的调查分析可知,现阶段我国地热田数量约为300左右,天然热量能够达到1.1×102J/年。由此可知,地热资源的开发是现阶段推动电力新能源发展的主要内容,在地热资源的开发中,我国还存在比较大的发展空间。除此之外,开发地热资源,不仅能够推动我国电力行业的发展,对于农业的发展也具有一定的重要性。

1.3 核能资源的开发

在电力众多新能源中,核能是其中最具效率、清洁性最高的能源,但是核能本身具备较高的危险性,为此,在对其进行开发时,需要格外重视核反应堆的开发。现阶段我国在开发核反应堆方面的技术仍然处于发展阶段,核能的应用范围也比较受限,所以,相关人员要借鉴其他发达国家的开发经验,在开发核能的同时能够降低风险,减少放射带来的危险,充分发挥核能对于电力的价值。

2 电气节能技术应用措施

2.1 优化电网配置,完善电气节能技术

全面优化电网配置,是完善电气节能技术、减少电能消耗的有效措施,由于电网在运行的过程中,会导致无功电流出现,进而对电能造成影响,造成电能消耗。优化电网配置最为有效的措施便是进行无功补偿,运用电气节能技术减少电能的损耗,除此之外,优化电网配置对电网功率的分配也具有一定的影响,不仅保障了变压器中电压的平稳运行,同时也减少了电能的消耗。

2.2 强化照明设计,节省能源

平时在人们的生活中,照明设备是人们不可或缺的一部分,照明设备不仅能够为人们在黑暗的环境中提供光亮,也为城市的美化贡献了一定的力量。然而在照明设备的大量应用中,也造成了大量的电能损耗,为了解决这一问题,对照明设备进行节能设计,减少照明能源的消耗便成为现阶段节省能源的重要手段,在照明节能设计的基础上,既能够保证照明的质量与效果,同时也能够减少能源的消耗。其一,合理选择照明形式,在照明的同时要善于利用自然光,以此减少照明能源的消耗,其次,设计人员在进行设计的过程中,要将自然光源与照明光源进行结合,以此实现节能照明能源的目的。其二,结合不同的照明场所,设计不同的照明亮度,例如卧室光源的设计,可以选择相对柔和的照明灯光,还可以利用荧光灯进行光源的平衡设计,针对比较高级的场所,便可以选择三基色荧光灯,或是高显色性钠灯;其三,在照明的安装方面,要合理选择安装位置,结合该场所实际的照明需求,设计节能开关,例如声控开关,便可以实现照明节能的目的。

2.3 空调系统的节能设计

现如今空调系统的应用已经十分普遍,在建筑内部可以通过空调系统的应用,实现对温度的调节,然而在应用空调系统的同时,会导致能源耗损。为此,空调系统的节能设计已经成为现阶段相关人员研究的主要问题之一。冰蓄冷技术主要是通过电网低谷阶段的风能,将冷量进行储存,以此实现白天能量的释放,达到节能的目的。冰蓄冷技术的应用,不仅实现了能源的节约,同时也大大节约了空调安装的费用,减低空调制冷机的功率,减少电力负荷,进而实现空调系统的能源节约。

3 结束语

综上所述,受我国经济发展的影响,社会中对于电力的需求逐渐增大,然而随着需求的不断提升,电力能源也出现了紧缺的现象,为了解决这一问题,开发电力新能源,推行电力节能技术,是现阶段促进电力行业发展的主要手段。文章针对电力新能源的开发,对电力节能技术的应用手段进行了阐述,通过文章中的分析,希望能够在此基础上全面提升电力新能源开发效率,实现电力能源节约,减少能源的消耗,进而推动我国电力行业的可持续发展。

参考文献

[1]刘耀华.电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].低碳世界,2016(07):38-39.

[2]胡灿.电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J].科技与企业,2014(08):132.

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[4]赵争鸣.电力电子技术应用系统发展热点综述[J].变频器世界,2010(01):41-43+52.

[5]郭鹏.电力节能措施与电气新能源的开发分析[J].科技创新与应用,2013(29):165.

[6]张冰.电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J].硅谷,2014(14):6-7.

作者简介

李东君(2000-),女,高一学生,研究方向为电力。

篇3

关键词:新能源发电;课程知识体系;教学改革;教学方法

作者简介:张涛(1981-),男,安徽阜阳人,三峡大学电气与新能源学院,副教授;武建瑞(1983-),男,陕西蒲城人,三峡大学电气与新能源学院,助理工程师。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系三峡大学教学研究项目重点项目(项目编号:J2011008)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0073-02

能源是人类生存和发展的重要物质基础,随着社会发展对能源需求的持续增长,以及能源短缺危机和全球环境的日益恶化,能源对人类经济与社会发展的制约和对资源环境的影响也越来越显著。[1]面对能源短缺危机和环境保护的双重压力下,必须通过能源利用新技术实现“开源”和“节流”。因此,大规模开发新的能源,大力发展高效、环保的电力工业成为解决能源问题的有效途径,培养这方面的人才对新能源的开发和利用具有重要意义。

三峡大学具有浓厚的电力行业背景,为了让三峡大学(以下简称“我校”)电气工程类专业学生了解新能源相关知识,“新能源发电技术”课程应运而生,它是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。该课程的讲授,能够帮助学生较为全面地了解和掌握新能源利用形式及其相关技术的前沿动态,有利于培养学生的创新思维能力。为了提高教学质量,结合电气工程类专业的特点,探索适合电力系统及其自动化专业课程授课内容和教学方法是十分必要的。本文将根据笔者近年来的教学实践,谈谈对该课程的教学改革与实践方面的几点体会。

一、课程教学存在的主要问题和矛盾

“新能源发电技术”课程是一门多学科交叉的课程,除了涉及电力和能源领域的知识外,还要求学生具有其他领域相关的知识,如课程中风力发电技术涉及空气动力学的相关知识,太阳能电池涉及的半导体材料的相关知识,生物质能中涉及的生物化学等相关知识等。[2,4]由于新能源发电技术的研究属于前沿科学,目前,我国部分高校的相关专业已开设“新能源发电技术”课程,但不同学科对该专业课程的教学需求不同,导致教材内容侧重点差异较大。该课程的建设中存在的问题较为突出,集中体现在:不同专业教材内容侧重点不同,缺乏适合电力系统及其自动化专业的教材;作为一门选修课程,学生重视程度不够;专业教学环节矛盾众多,包括课程与教材之间的矛盾,理论教学与实践教学之间的矛盾,教学目标与教学方法之间的矛盾等,这些都在很大程度上制约了“新能源发电技术”课程教学质量的提高。

对于电力系统及其自动化专业的学生,该课程需要涉及更多电气工程学科的相关知识,如电机学、电力电子技术、电力系统分析等专业知识。在新能源并网和储能技术中需要应用这些专业知识分析该研究领域前沿问题,有利于全面掌握新能源知识体系和培养学生分析问题的能力。由此可见,本课程内容丰富,知识点多,在该课程的建设中,需要根据专业特点,合理组织教学内容,让学生掌握晦涩难懂的外专业知识的,能利用本专业知识分析实际工程问题,激发学生学习该课程的兴趣,提高学生的综合素质,因此该课程的教学内容和教学模式的改革势在必行。

二、教学内容的改革

为了适应电力系统及其自动化专业学生的教学,在课程改革过程中,根据新能源发电行业现状和电气工程对新能源发电技术课程知识体系的需求,结合电力工程及其自动化专业的特点,精选教学内容,重新构建了新的课程知识体系,加强与电力系统及其自动化专业之间的联系。

根据新能源发电站接入电网的影响不同,将这些新能源技术分为两类:稳定性能源发电技术和间歇性能源发电技术。

一些新能源技术(如生物质能、地热能和常规水电)在接入电力系统方面和常规电力技术一样容易,除了一次能源的形式不同,转换成电能环节基本相同,都采用同步发电机进行发电,对电网的安全和稳定不会造成影响。因此,这部分新能源知识重点讲解各种新能源发电技术的基本原理,最新的发电技术的现状和动向,及在利用过程中对改善环境带来的好处,培养学生新的能源观念和意识。同时结合电网发展的最近进展,这些发电技术作为分布式电源接入电网时,如何规划电网,接入电网对电网的影响等方面进行适当的讲解,加强与电力系统知识的联系,提高学生学习的积极性,

由于受到季节、气象和地域等条件的影响,另一些新能源技术具有随机性、波动性和间歇性的特点,如风能和太阳能发电等新能源发电技术,在接入电力系统方面需要克服更多的挑战,其电力大规模并入常规电网会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响。这部分内容重点讲解与电力系统相关的技术,涉及到电机学、电力电子技术和电力系统相关的知识点。在间歇性能源并网过程中,电力储能技术可以补偿负荷波动,解决风能和太阳能等间歇式新能源发电直接并网对电网的冲击,调节电能质量,使大规模风力发电和太阳能发电能够方便可靠地并入常规电网。随着可再生新能源发电技术的快速发展,电力储能技术也是电力系统及其自动化专业学生必须掌握的知识,所以储能技术也是该课程知识体系的重要部分。

本文提出的课程知识体系目前还没有相关教材,为此,笔者较为系统地构建并编写适合电力系统及其自动化专业的“新能源发电技术”课程讲义,使之更符合电力系统及其自动化专业的教学。从两学期的试用情况来看,学生认同感增强,明确该课程是本专业不可或缺的重要选修课,重视程度显著提升,在教学过程中取得了良好的效果。

三、教学模式改革

选择合适的教学方法,能够提高课堂效率。教学内容的不同,授课的教学方法也需要相应的改进,为此笔者对教学方法也进行了改革,使之与课程知识体系相适应。

1.采用学术专题讲座的教学方式

“新能源发电技术”课程知识体系要求运用新的教学方法。每种新能源发电技术各自成章,自成系统,各部分内容均有很多前沿的技术,仅靠书本知识已经不能适应科技的进步。[5,6]因此需要任课教师补充相关发展的新动向和新技术,以学术讲座的形式进行讲授与课程相关知识点。讲解过程中,以具体的行业问题为背景,采取启发式的讲解方式,层层剖析问题,可以让学生在有限的学时内,掌握发电技术的发展现状、发电原理、利用方式、开发存在的问题和研究现状及动向。如地热发电、海洋能发电、生物质能发电、太阳能热发电技术,都可以采用讲座的方式进行讲解。同时在讲座过程中,增加学生提问环节,让学生可以积极参与,引导学生自主思考。

为了强化实践,在每一个专题授课结束后,教师通过布置与该专题相关的设计题目,让学生学以致用。比如让学生设计太阳能热电站,利用波浪能发电原理设计相应的波浪能电站,设计新农村综合利用生物质能的方案,设计垃圾发电站工艺流程等,作为分布式电源接入电网时,结合不同能源开发利用的特点对该地区新能源开发和电网结构做出合理规划,并给出理由。通过这些综合性设计作业,可以增强大家的创新意识和实践能力,激发了学生的学习兴趣和主动性,训练了学生分析问题、解决问题的综合能力,起到了非常好的效果。

2.基于问题的探究式教学方式

传统的讲授方式,可以系统地讲解,课堂容量大。风力发电和光伏发电技术涉及知识点多,知识点零散,因此需要教师合理组织教学内容,使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节,精讲多练。但传统的授课方式,学生被动接受,学习积极性不高。

为此,笔者采用基于问题的探究式教学方式,在教学的过程中,教师起引导作用,对课程中的知识点进行分析,提出基于问题的讨论题目;并分析学生需要掌握的知识要点,为学生提供必要的参考文献,让学生课后自己查阅资料,引导他们学会自己总结知识点,利用所学知识分析实际问题。而学生在课后根据自己的兴趣自愿选题,并分小组进行研讨,研讨后,该小组总结讨论结果。在课堂讨论中,每个小组推荐一名学生做交流发言,将自己的研究内容做简要汇报。学生互相提问展开讨论,老师进行有针对性的点评,肯定了学生们取得的成绩,对错误的地方进行了补充和纠正。[2]为了达到分组讨论学习预期效果,要求每个小组在上交的文献报告中,明确每个学生所做的工作和参加小组讨论的发言内容,督促每个学生都参与讨论学习。通过这种教学方式,充分调动了学生的积极性和主动性,也很好地完成了教学目标,促进了教学质量的提高,达到“授人以渔”的目的。

3.改进多媒体教学方式

由于该课程设计的专业知识具有跨学科的特点,有些知识点学生难以掌握,有些原理较为抽象。如风机的偏航过程、变桨过程、风机的失速原理、斯特林发动机的发电过程等都比较抽象,在没有实物演示的前提下,学生经常不容易理解。因此在讲这些课程内容时,采用多媒体动画演示的方法,帮助学生理解基本概念和知识,让学生更快更易地理解和掌握这些内容。

四、考试方法的改革

虽然在教学内容和方法上进行了改革,提高了学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,但仍有不少学生选课和学习动机不端正。他们不是为了完善自己的知识结构,提高自己的综合素质,只是为了凑满学分,对选修课缺乏足够的重视。[6]传统的闭卷考核方式不能全面地反映真实的教学情况。撰写课程论文,成绩只与论文写得好不好有关,有的同学东拼西凑,也能获得一个理想的成绩。这些方式都难以督促学生平常的学习,因此仍需完善课程的考核方式。根据“新能源发电技术”课程的特点,笔者对该课程的考试方式做了合理的改革,促进学生学习,公正地反映了学生的成绩。主要采取了以下一些措施:

1.注重对学生平时的考查

增加课堂随机考查的次数。通过提问、课堂测验等方式,让学生在上课时能集中精力听讲,防止学生上课“开小差”。回答问题和课堂测验计入平时成绩。

2.增加撰写文献报告和大作业

基于问题的探究式教学方式中,撰写文献报告和小组讨论环节能够有效培养了学生查阅文献、撰写论文、发现问题、解决问题、独立思考的能力,因此能够较为科学评价学生平时的努力程度。因此,课堂讨论和小组讨论中,根据学生在该环节中的贡献不同给学生不同成绩,这样能起到督促学生学习和检验学生学习效果的作用。

作业是课堂教学的有效补充和延伸,是教学中必不可少的环节。大作业一般具有综合性的特点,能够有效锻炼学生的综合能力,巩固平时所学的知识,是反馈教学效果的有效手段。因此增加大作业和撰写文献报告在平时成绩中的比重也是考查学生平时学习的有效手段。

3.增加平时成绩的权重

平时考核成绩权重由原来的30%提高到目前的50%,有效地避免了学生平时不学习,考试时突击学习也能取得不错成绩的弊端,提高学生学习的积极性和自觉性。

通过上述措施的实施,经调查表明多数学生都认可这种成绩考核方法较合理、公正,能够真实反映学生的成绩,受到了多数学生的欢迎。

五、结束语

“新能源发电技术”课程是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。本文针对课程建设中存在的突出问题,构建了适合电气工程类专业的“新能源发电技术”课程的知识体系,合理组织教学内容,并根据授课内容提出了合适的教学和考核方法。通过课程教学改革,激发学生的学习兴趣,引导学生主动学习,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新意识,提高学生的综合素质,达到提高该课程的教学质量和教学效果的目的。

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关键词:电力设计;节能措施;电力工程;能源

中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-01

一、电力工程中提倡节能的意义

(一)电力工程行业是我国能源生产和消耗的重要部门,担负着为国内输送电能的重要使命,为经济生产发展保驾护航。电力工程领域能否行之有效的开展节能工作,对我国整体能源的节省起着重要影响。所以我们需要在电力工程设计中采取更加有效的节能措施,降低电力工程领域的能耗比。

(二)我国电力工程的节能重点是如何能高效率高品质的提高能源的使用,并且研究出各项措施进行节能,节能措施在电力工程中的使用,能极大缓和国内对能源需求的迫切同时降低企业的能耗,提高综合市场竞争力,电力工程领域中的节能消耗措施更有助于我国环保事业的发展,作为我国可持续发展道路上的长远决策,更是基础国策,电力工程领域的节能措施与我国发展目标是一致的,是我国实现可持续发展与构建和谐社会的主要力量。

二、电力工程节能中存在的问题

在我国企业当中,电力需求大、费用高的问题一直存在。这种情况不仅增加了经济投资也对生态环境造成了破坏。很多的节电宣传和规范落实不到位、没有提高紧迫性等原因而不能很好的实施。

(一)变电所的位置以及低压供电线路设计不合理造成的电力消耗。由于实际地理条件的变化或生产需求的不同,变电所位置不合适,使供电总线路过长压力变大。或者的为了节约资金,减少了配电箱的数量,导致配电箱超负荷运行,增加了线路使用压力和线路以及开关的损耗。

(二)对电力节能改造的资金和技术投入不足,过多重视眼前经济效益,对节能改造问题就不再那么重视。对电力节能方面的管理问题,在定期对电力计量工作当中不严谨,技术水平较低,不够重视。

三、电力工程设计中的节能技术

(一)加强运用价格机制对于用电的调控。现代社会的市场经济下,价格对普通的民众和中小型企业来说都是市场经济中重要的部分,是市场供求中的杠杆。电力工程设计中电力有时候会出现短缺的情况,所以抓好电力资源的有效配置,有效把控用户用电的最大负荷量。实施峰谷分段电价,要积极调控管理技术,加强对于用户用电的调控管理。

(二)供配电系统的节能重点应该在设计、优化阶段,而这块往往容易被忽视,要从根本上出发控制电能的利用,在企业中要进行合理的水电和火电的联合调度模式,优化电网调度模式,提高输电的质量。供电电压的选择应根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定,装机设备等级和设备状况以及平均负荷率直接制约着输电的质量,是电网发电的重要经济性指标,通过节能型变压器的使用,降低其本身造成的电力损耗。降低综合线损,通过科学调控手段的采取,根据各个发电厂的实际运营情况,制定出科学的配置方案减少电力损耗。

(三)节能型变压器,变压器是输变电行业中的主要耗能项目,我们要在条件允许的情况下进行改造,维护和保持三相负荷之间的平衡安全。在节能技术的设计中一定要保护三相技术的平衡性,如果三相负荷不能平衡的时候,就会带来漏电的隐患,变压器负载荷度与电流间是呈正比的关系的,灵敏相的漏电会直接导致变压器功率损耗的加大,不灵敏相的漏电还会直接引发触电事故。危害到人身安全以及财产损失,所以,电力工程设计中考虑到三相平衡问题是十分有必要有意义的。

(四)对运行中的电压进行实时有效的调节。电力工程设计中在电压及线路上作出一定的调节,理调节电压的运行,保证供电的质量,实现有效的节能,根据电压的平方和有功的耗损之间是正比的关系的理论,自动调节压力的变压器可以一定程度上保证输出电压的稳定性。另外在制定节能措施中要注意自然因素和部分人为因素,最大限度地避免可能造成危害的因素。

(五)减少设备的无用功的消耗。在电力工程的设计中可以设置并联电容器来减少供电中感性负荷的产生来控制电能的损耗,作出无功补偿。无功补偿大大降低了无用功的损耗,节省了可开支。动态的无功补偿是无功的发生器巨大提升,这种方法产生的谐波少,有效地改善了供电质量。相关的设计人员应当从多方面考虑,敢于创新实践,主动寻求更多新型的节能能源,完善设计人员素质和技术,进一步提高电力节能措施。

(六)新能源的应用,风能和太阳能是我国电气新能源开发的重要资源,电气新能源的开发分析随着工业经济的迅速发展,我国能源问题也面临着越来越严峻的挑战,除了要从意识上技术上节约电能之外,还应当大力开发电气工程新能源。以政府为保障不断加大新能源的开发力度,将开发新能源作为现阶段节约能源战略的重要措施之一。煤炭是我国主要的电力能源,但能源利用的效率很低下,与天然气相比,煤燃烧时每单位能量排放的二氧化碳量也要更多。所以,要着手调整和优化能源结构。我国很多地区和企业已经开始采用新能源发电,一定程度上为减少了城市污染。天然气在安装中比煤的价格便宜,更适合大范围运用。

(七)积极研究和寻找开发新型节能技术。和世界先进理念接轨,寻找更多有效的节能技术,多方位开展节能工作,选择节能设备,并利用到可以利用的天然资源。例如有些企业中推广使用离子点火助燃技术了,自然,环保科学,属于有效节能减排的新兴技术,减少了污染物的排放。新技术在不断地开发,需要全球的共同努力为世界可持续发展做出一份贡献。

四、结语

综上所述,电力工程设计中应当提高节能减排观念,改进节能技术,不断创新发展,并且将节能意识推广到生活中。电力工程设计的节能措施需要设计工作人员的共同努力,在设计上考虑充分,同时注重节能和安全性问题,真正意义上落实节能措施,保证社会绿色环保可持续发展。

参考文献:

[1]阳煌.浅析电力工程设计中的节能措施[J].魅力中国,2014,(5)

[2]陈锡坤.电力工程设计中的节能措施探索[J].科技创新与应用,2011,(19):110

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关键词:电气节能技术;电力新能源;发展应用

1引言

我国是一个人口大国,随着经济建设的快速发展,对电力的需求不断增加,为了追求经济建设的可持续发展,实现节能环保的目标,我国开发了电力新能源,研究了电气节能的技术措施,有效的降低了电能的耗损,以下就对电气节能技术的措施分析以及电力新能源的开发进行简单的分析.

2电气节能技术与措施分析

电气节能技术与措施主要是从两个大的方面进行的:①研究新型的电气节能技术从而降低电能的消耗与损耗;②通过对原有的电气设备进行改造,从而降低电能损耗,实现节能目标。

2.1研究新型的电气节能技术降低电能的消耗与损耗

新型的电气节能技术主要为分布式的电力供给,这种供电方式是基于节能环保技术运行的,在使用的过程中,主要是对电力集中的供给,在运行的过程中,主要是在电力用户的周围安装发电系统,从而采用分布式的方法统一集中的进行电力的输送与供给,采用此种供电方式可以有效的降低电能的消耗,与传统供电方式相比,具有良好的能源节约作用,并且采用分布式的电气节能技术可以循环利用可再生的资源进行电力的输送,实现能源节约,环境保护的目标。研究对发电、储存能量的电气节能技术的研究,具有较高的实践价值,通过对热水器的蓄能与蓄热技术,空调的蓄冷技术措施等的应用,可以实现电能的有效转化,以其他能源形式储存起来,以便在需要工作的时候再转化为电能,实现电能的合理分配与利用,降低了电能的损耗,提高了电能的利用率与使用率,具有较高的节能环保效果。

2.2通过对原有的电气设备进行改造,降低电能损耗,实现节能目标

现今,电气设备不仅会消耗巨大的能源,还会在使用的过程中,造成一定的能源损耗,所以研究电气节能技术,通过对电气设备进行改造,调整原先不合理的地方,从而提高电能的使用率,降低电能的损耗,对电气设备进行改进措施主要表现在以下几个方面:

2.2.1对变压器设备进行节能技术的改进

在整个电网运行输送系统中,变压器是最重要的组成,将节能技术应用在变压器设备的改进上,可以调节电压,实现电能的安全输送,降低电能的损耗,而对变压器设备进行节能技术的改进,就是要使变压器改进为低损耗的设备。不同的用户对电力的需求不同,因此不同用户的电力输送的电压也存在着较大的不同,采用变压器调节电压时,就会造成一定电能的损失,所以研究低损耗的变压器,对节约电能具有重要作用,采用非晶合金铁心构成的变压器具有良好的节能环保作用,不仅可以降低电能的损耗,还可以降低成本的支出,具有良好的推广使用价值。调整变压器的参数可以有效的降低电能的消耗,实现节能目标,在电能输送的过程中,我们要对电力负载进行调整,改变其运行的方式,降低电能在输送过程中的损耗。变压器在运行的过程中们需要加强对各个方面的管理,通过对变压器进行调整,可以提高节能的效果,降低变压器中的功率损失与消耗,提高电能的利用效率,从而实现节能环保的目标。

2.2.2对电网运行的配置进行节能技术的应用与优化

对电网运行的配置进行优化与设置也可以降低电能的损耗,因为在电网运行时,往往会出现无功的电流导致的电能损耗,而对电网运行的优化配置就是无功补偿,采用节能技术措施降低电能的损耗,还可以对电网的功率进行合理的配置与分配,保证变压器电压的稳定状态,降低电能损耗。

2.2.3采用节能技术减少线路的电力损耗

发电站是通过输电线路进行电路的输送的,很多时候发电站与电力用户的距离非常远,在运输的过程中就会造成线路的电能损耗,输电线路越长,电力负载就越大,造成的电能耗损也就更大,降低线路的电阻值,可以提高电网系统的功率因数。在供电营业区域内,要结合区域经济发展,做好规划与布点方面的工作,如负荷密集地变电站电压等级应选110kV及以上为宜,偏远山区,负荷较轻的地方可采用35kV及以下变电站。线路规划要坚持最短距离的原则,减少线路的长度距离,在选择导线时,要注意规格的选择,包括截面积等,选择截面积较大的导线在某种程度上也能降低能源消耗。在进行输电线路的架设时,要对整个区域进行综合了解,选用最短路径的方法降线路电能的损耗。

2.2.4采用节能技术实现空调系统的环保与节能

一般在建筑内都是通过空调系统来实现室内温度的改变与调节,但是空调系统会造成极大的能源损耗,所以如何提高空调系统的节能环保就成为电气技能技术研究的重要内容,要对空调系统进行优化设置,要对空调系统进行参数的设定,选用节能环保型的空调,实现节能控制的目标。冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间风能,利用低价电制冰蓄冷将冷量储存起来,白天用电高峰时溶水,与冷冻机组共同供冷,而在白天空调高峰负荷时,将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的成套技术。从能源合理分配角度出发可知,冰蓄冷技术有效的节约了能源,节省了空调设备费用,减少制冷主机的装机容量和功率,利用峰谷分时电价,大量减少运行费用,也降低了总电力负荷,减少电力需求,缓解建设新电厂(机组)的压力。此外,冰蓄冷技术还能节省用户对空调系统的投资、改造、运行维护等费用,降低用户空调系统的运行费用冰蓄冷技术具有良好的节能减排作用。

3电力新能源的开发与发展应用

除了电气节能技术的应用,还可以开发电力新能源,实现电能的节能环保作用。现今随着经济建设的快速发展与进步,我国对电能的需求逐渐升高,但是能源使用比较紧张,如何开发电力新能源就成为现今能源利用的最重要课题,开发电力新能源可以缓解能源紧张的现状,促进经济建设的可持续发展。近些年来我国对电力新能源的开发研究力度不断的加大,也取得了一些进展,开发使用的新能源有效的缓解了能源紧张的局面,节约了能源,现今我国电力新能源的开发与发展是在机遇与挑战中并存,以下就对有良好实践效果的电力新能源进行介绍分析。

3.1风能转化为电能的应用

风能作为电力新能源具有良好的节能效果,对纾解现今能源紧张的现状提供了积极的作用,利用风能转化为电能,有效的提高了电能的利用率,现今可以有较多的新能源应用在电力能源的开发与使用中,风能的应用具有良好的节能效果。图4~5是与美国风电利用小时数与发电量的对比,虽然与美国还存在一定距离,但是也在不断的进步中。

3.2太阳能转化为电能的应用

我国最常见的电力新能源就是太阳能的发电,主要是采用分布式的太阳能发电形式,可以满足用户对电力的需求,除此之外,还可以将太阳能转化的多余电能传送到电力系统中,采用太阳能的分布式发电具有较高的优势价值,不仅可以高效的转化为电能,还可以就地附近进行使用。采用光伏的太阳能发电,适合分布式的特点,不仅可以为当地的用户提供基础的电力能源,还具有良好的节能环保作用。电力新能源的开发与应用具有良好的发展前景,可以促进经济建设的可持续发展,通过对电力新能源的不断开发与研究,可以减少对资源的过度利用,实现资源节约与环境保护的目标,新能源与传统的能源相比具有较高的实用价值与推广价值,污染小,还可以节约电能,对新能源进行开发与研究是时代所趋,也是构件和谐社会的重要手段。

4结束语

总之,我国对电力的需求不断的增加,研究电气节能技术与电力新能源可以舒缓能源紧张的现状,解决电能的损耗以及资源浪费的问题,具有良好的节能环保作用,我们要继续研究电气节能的技术,加大对电力新能源的开发与研究,从而促进经济建设的可持续发展。

作者:刘耀华 单位:国网江西省电力公司宜春市袁州区供电分公司

参考文献:

[1]郭鑫.电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].山东工业技术,2014,12(1):22~28.

[2]张文吉.浅析电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].建筑工程技术与设计,2015,01(8):12~23.

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【山东大学与山东电力工程咨询院合作共建国家级工程实践教育中心】1月30日,山东大学与山东电力工程咨询院合作共建国家级工程实践教育中心揭牌仪式在济南举行。山东大学副校长陈炎表示,国家级工程实践教育中心是山东大学与山东电力工程咨询院多年来合作开展工程实践教育结出的丰硕成果;依托山东电力工程咨询院丰富的资源优势和山东大学优良的办学传统,这次合作必将会成为校企之间优势互补、合作共赢的典范;希望中心尽快成为双方的教学实习基地、科研研发基地、成果转化基地与就业孵化基地,成为国内一流的工程实践教育中心,形成系统化的人才培养经验,共同为创建中国特色的工程教育培养模式作出贡献。(山东大学)

【国家能源主动配电网技术研发中心在北京交通大学正式成立】3月20日,由北京交通大学牵头,许继集团有限公司、北京市电力公司,南车株洲电力机车研究所有限公司共同申请的“国家能源主动配电网技术研发中心”成立。各单位将加大投入,力争用3—5年时间将研发中心建设为具有国际一流水平的主动配电网人才培养和国际交流中心、重大科学问题的研究中心、重要装备的孵化中心和低碳理念的宣传中心,为中国的主动配电网发展提供有力的理论支持和技术支撑。(北京交通大学)

【国际电力高校联盟成立暨首届研讨会将在上海电力学院召开】5月31日-6月2日,国际电力高校联盟成立暨首届研讨会在上海电力学院召开。国际电力高校联盟简称E8及ADEPT,是由上海电力学院倡导并得到国外7个国家7所以电力为特色的大学的积极响应,首批8个国家8所电力高校共同组建的。E8国际电力高校联盟将致力于促进联盟高校间的深入交流与合作,发挥电力高校在社会发展中的作用,提升电力高校在行业发展中的地位与作用。(上海电力学院)

【沈阳工程学院能源与动力工程专业入选国家综合改革试点专业】6月3日,教育部印发了《关于公布“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点的通知》(教高司函[2013]56号),沈阳工程学院能源与动力工程专业继2011年被评为辽宁省综合改革试点专业后,又被评为国家综合改革试点专业。至此,沈阳工程学院31个本科专业已有2个成为国家级本科重点建设专业,5个成为辽宁省重点建设专业。(沈阳工程学院)

【“天津大学—惠生能源化工联合研发中心”揭牌】6月6日,在惠生控股集团总部举行了“天津大学—惠生能源化工联合研发中心”揭牌仪式。中心成立之后,惠生工程(中国)有限公司将分期向天津大学支付合成气制乙醇新技术持续开发及其他双方共同确定的能源化工新技术开发的研究经费,持续时间为5年;中心的首要目标是要开发成功具有国内领先地位的合成气制乙醇成套技术,并在全球范围内进行技术推广,同时在合作双方共同认可的能源化工前瞻性新技术研发上处于领先地位,在未来几年内成为我国能源化工领域重要的联合研发中心。(天津大学)

【中国石油大学新能源研究院“生物燃气北京市重点实验室”通过认定】6月13日,北京市科委对中国石油大学新能源研究院“生物燃气北京市重点实验室”进行了专家评审,实验室顺利通过审核,成功获得认定建设。“生物燃气北京市重点实验室”结合中国石油大学优势学科,以服务北京建设为目标,共定位三个主要研究方向:城市废弃物处理产沼气、农林废弃物处理产沼气和沼气高值综合利用。(中国石油大学)

【浙江大学能源与动力实验教学中心正式获批为国家级实验教学示范中心】6月25日,教育部正式发函《关于批准北京大学化学基础实验教学中心等500个实验教学中心为“国际级实验教学示范中心”的通知》,浙江大学能源与动力实验教学中心正式获批为国家级实验教学示范中心。浙江大学能源与动力实验教学中心是“十一五”期间C9高校中唯一获批的能源与动力类国家级实验教学示范中心。经过10余年的建设,浙江大学能源与动力实验教学示范中心在实验教学理念、实践教学体系、实验教学方法、实验教材、实验设备和实验室管理等方面进行了深入系统地改革与探索,已经表现出鲜明的特色。(浙江大学)

【中山大学与中国广核集团共建“核电安全联合研发中心”】7月6日,中山大学与中国广核集团在深圳大亚湾核电基地共同签署了《合作共建“核电安全联合研究中心”合作协议》。根据合作协议,双方将共建“中国广核集团—中山大学核电安全联合研发中心”,分别在深圳和珠海建设两个核电安全研发实验室,继续深化双方在科学研究和人才培养的协作发展。(中山大学)

【东北电力大学成功获批为博士学位授予单位】7月10日-11日,经国务院学位委员会第三十次会议审议批准,东北电力大学被确定为博士学位授予单位,动力工程及工程热物理、电气工程为博士学位授权一级学科。(东北电力大学)

【上海市唯一能源领域重大科技攻关计划在上海交大成功验收】7月11日,上海市科委重大科技攻关计划“煤基多联产(IGCC)成套技术研究”课题验收会在上海交通大学召开。验收专家组认为,科研团队出色地完成了项目要求中的各项任务:在国内率先建立了IGCC系统匹配及稳态性能预测分析、动态特性仿真平台;对采用合成气的IGCC系统压气机/涡轮通流改造方案进行了分析;自主研制了合成气双旋流非预混燃烧室,在设计技术上有所突破;探索了燃烧中低热值燃料时热声振荡产生的机理及合理的燃烧组织形式,为中低热值燃气轮机燃烧室改型设计及自主研发提供了理论依据。该课题对煤基多联产IGCC系统的成套关键技术进行了研究,所获得的研究成果已得到部分应用,为建立我国自主的IGCC设计及研发平台奠定了基础。(上海交通大学)

【上海电力学院国家级新能源电力系统实验教学示范中心获批】7月29日,教育部公布了“十二五”国家级实验教学示范中心名单,上海电力学院“新能源电力系统实验教学示范中心”榜上有名,这是该校第一个国家级实验教学示范中心。中心的获批是上海电力学院在新能源电力系统实验教学建设方面的阶段性成果,中心将以此为起点,对接国家能源战略和智能电网建设,建设成多层次、强特色、重应用的“新能源电力系统实验教学示范中心”。(上海电力学院)

【华北电力大学携手剑桥大学成立全球可持续发展中心】9月12日,“剑桥大学—华北电力大学全球可持续发展中心”在华北电力大学成立。该中心以全球可持续发展为目标,立足于国际领先技术,开展绿色电力的科学研究,对于我国能源结构调整而言意义重大。中心建设着眼于经济社会可持续发展领域中的重点、热点、难点问题,开展战略性、前瞻性科学研究,对可持续发展领域的科学问题和技术难题攻坚克难,力争在节能减排等方面取得国际领先的研究成果和科学突破。(华北电力大学)

【华北电力大学首个国家级国际联合研究中心“新能源电力系统国际科技合作基地”通过认定】9月29日,科技部正式发文,华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室申报的“新能源电力系统国际科技合作基地”,经过主管部门遴选和推荐,科技部组织专家评议和研究,最终获得认定,这是该校首次获批建设该类中心。“新能源电力系统国际科技合作基地”的认定,将进一步促进华北电力大学相关学科的国际交流,进一步提升国际影响力,增强自主创新的科研能力,促进研究中心真正成为技术领先、人才聚集、示范引领的国际化平台。(华北电力大学)

【上海交大参建的“上海核电工程技术研究中心”获批成立】10月,上海市科委公布了2013年度“创新行动计划”上海工程技术研究中心建设项目名单,由上海交大与上海核工程研究设计院共建的上海核电工程技术研究中心获批成立。“上海核电工程技术研究中心”将依托已有的两个联合实验室,开展技术研发、成果转化、合作交流、人才培养等工作,完成热工水力及安全技术研究领域、核电材料研究领域的建设任务,为我国核电工程技术的开发和试验验证提供硬件平台。(上海交通大学)

【上海电力学院成功申报上海绿色能源并网工程技术研究中心】10月,经上海市科委相关部门初评、答辩、复评,上海电力学院电气工程学院申报的“筹建上海绿色能源并网工程技术研究中心”项目成功获得上海市科委立项资助,成为电气学院首个牵头负责的省部级研究基地。上海绿色能源并网工程技术研究中心将以技术成果的推广为导向,努力扩大绿色能源集电系统优化的工程应用范围,为社会创造更多的经济效益,同时继续积极突破行业关键技术,完善研发公共服务平台,推进绿色能源利用,为学院一流学科建设、学校内涵发展助力。(上海电力学院)

【北京交通大学“主动配电网大数据分析与处理创新引智基地”获准立项】10月14日,教育部和国家外国专家局《关于高等学校学科创新引智计划2014年度建设项目立项通知》(教技函[2013]50号)。根据通知,北京交通大学姜久春教授牵头负责的“主动配电网大数据分析与处理创新引智基地”正式批准立项。基地依托北京交通大学信号与信息处理国家重点学科和国家能源主动配电网技术研发中心,以主动配电网、大数据计算与分析方面若干重大技术为牵引,建立信息支撑平台,实现配电网运行实时动态优化、主设备监测以及保护的智能化。(北京交通大学)

【“非能动核能安全技术”北京市重点实验室在华北电力大学揭牌】10月27日,华北电力大学举行“非能动核能安全技术”北京市重点实验室揭牌仪式暨实验室第一届学术委员会第一次会议。华北电力大学副校长孙忠权表示,“非能动核能安全技术”北京市重点实验室的揭牌,是华北电力大学尤其是核科学与工程学院发展进程中的一件大事,是组织高水平核工程研究、聚集和培养优秀人才、开展高水平学术交流的重要平台,标志着学校在服务国家战略需求,参与北京市创新体系建设中又向前迈进了一大步,也标志着学校在新兴学科建设上迈上了一个新的台阶,对于推动华北电力大学高水平大学建设工作有着重要意义。(华北电力大学)

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【关键词】新能源电厂;通信业务;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

近几年随着新能源电厂的快速发展,越来越多的新能源电厂并入地区电网运行,其安全可靠性日益受到人们的关注。新能源电厂通信系统作为电网系统中的基础环节,承担了远动、电量、调度电话等通信业务的传输,是通信系统运维工作中的重点。但是,由于受设计水平、投资限制、施工质量等因素的影响,导致部分新能源电厂通信业务安全可靠性较低,直接影响了其安全运行。因此,有必要对目前新能源电厂通信系统中存在的问题进行全面分析,从而得出提高通信业务安全稳定运行的有效措施。

1 现状分析

目前新能源电厂主要以光伏和风电为主,通常处于电网的末端,一般采用OPGW光缆接入电力骨干通信网,根据日常运维经验,影响通信业务安全可靠性的因素主要包括接入方式、通信设备、施工质量、设计缺陷等。

(1)接入方式:新能源电厂光缆系统主要包括站内导引光缆和站间线路光缆,导引光缆一般采用ADSS光缆,线路光缆一般采用OPGW光缆,主要以12芯和24芯G.652型为主。由于投资等因素限制,目前新能源电厂多以单光缆方式就近接入骨干电力通信网且一般无迂回路由,不满足N-1的安全运行要求。因此,若该光缆中断,将会造成新能源通信业务全部中断。

(2)通信设备:新能源电厂通信设备主要包括光端机、PCM、通信电源等,其中光端机负责传输调度数据网、OMS等小颗粒通信业务,PCM主要借助2M通道传送行政小号、调度小号、远动、电量等模拟信号。由于新能源电厂至省调的通信业务种类较少,对通信带宽需求较低,因此核心设备SDH配置容量一般为155 Mbit/s,其制式、接口型式一般与电网侧保持一致。常见问题主要是光端机电源接入方式不满足“双电源”配置要求。

(3)施工质量:根据日常运维经验,新能源电厂通信系统故障易发点主要集中在导引光缆上,主要表现为由于构架处导引光缆封堵不严,导致管口在冬天进水而受冻导致光缆中断,同时由于导引光缆无标识、敷设深度不够等问题,将会导致站内野蛮施工而造成导引光缆中断,以上情况是目前比较常见的故障,将会直接导致新能源电厂通信业务中断。

除此之外,新能源电厂通信系统由于设计缺陷、验收不合格等因素,也会在日后运维中留下安全隐患,这将都会严重影响其通信业务的安全可靠性。为了进一步提高新能源电厂通信业务的安全可靠性,应进一步规范管理流程,对存在问题进行及时优化调整,才能有效消除安全隐患。

2 解决措施

2.1 优化通信接入方式

为了提高新能源电厂通信业务安全可靠性,首先要对其接入方式进行优化,目的在于解决“单支线”接入方式存在的问题,使其满足N-1原则。通常采取“双路由”策略对其接入方式进行优化。如下图所示,新能源电厂原来仅通过光缆1与变电站A连接,可以通过新建光缆2的方式,来提高其通信业务的安全可靠性。为了进一步提高新能源电厂通信业务的安全可靠性,还可以根据该站点通信接入方式,考虑就近其它站点进行新建光缆,以此来丰富通信光缆路由。新能源电厂原来仅通过光缆1与变电站A连接,变电站B距新能源电厂距离较近,因此为了优化其安全可靠性,可以通过新建光缆2的方式实现新能源电厂与变电站B的连接,这样可以避免因变电站单台SDH宕机而造成新能源电厂业务中断的事件发生,此种方式更加合理,安全可靠性更高。

图1 优化新能源电厂接入方式示意图

2.2 优化通信设备配置方式

通常新能源电厂仅配置一台光端机负责通信业务的传输,当该台光端机故障时则会导致承载的业务全部中断。因此,可以通过优化光端机配置方式来提高通信业务的安全可靠性,具体主要有以下几种方式:

(1)可以通过配置双设备方式提高整体安全可靠性,即通过两台不同的光端机的不同光路实现信号的传输。

(2)当投资有限时可以考虑在同一台设备采用MSP方式配置两个光方向,以提高业务的安全可靠性,即当当条光路中断时,业务自动切换至备用光路运行。

(3)当新能源电厂通过不同变电站接入骨干电力通信网时,可以通过构建SNCP保护路由来提高业务的安全可靠性,即当工作路由中断时,业务自动切换至保护路由运行。

2.3 提高施工质量

根据实际运维经验,新能源电厂通信系统故障易发点主要集中在导引光缆部分,其中以光缆封堵不严、无标识、敷设深度不够、缺乏保护措施等问题尤为突出。

(1)优化光缆封堵方式

针对构架处OPGW光缆引下线套管管口封堵不严的问题,可以利用基于“五步封堵法”的标准化封堵方式[1],采用泡沫胶、防火泥、防水胶布等材料对其管口进行防水封堵,经实践证明,该方法可有效防止新能源电厂光缆因管口进水而受冻导致光缆中断的事件发生。

(2)加强通信光缆标准化施工的措施

针对导引光缆无标识和敷设深度不够的问题,可以制定保护光缆的保护措施要求和埋深要求,如规定导引光缆敷设深度,要求地埋部分要加套镀锌钢管和PVC保护套管,以提高导引光缆的防外力破坏性。为了防止光缆遭野蛮施工导致中断事件的发生,可以在导引光缆敷设线路增设光缆标识桩,同时可以在地面部分用醒目颜色标识,以达到保护光缆的目的,该方法可有效解决光缆受外力破坏的现象,从而提高了通信业务的安全可靠性。

3 小结

新能源电厂通信系统的安全稳定运行直接关系到其承载业务是否能可靠传输,因此有必要通过有效措施提升其安全可靠性。在日常运维和管理工作中,应加强对新能源电厂通信并网的管理,完善和健全通信并网管理制度,加大对设计方案的审查力度,科学安排接入方式,及时对通信设备和通信光缆存在的安全隐患进行整改,才能有效提高新能源电厂通信业务的安全可靠性,从而为电网的稳定运行奠定良好基础。

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【关键词】电力电子技术;应用系统;发展

作为我国经济中其中一个主要基础性技术,电力电子技术在过去十几年得到了飞速的发展,并且其发展势头依然保持强劲,预计在未来十年内依旧发展很快。由于电力电子技术的独有特性,其对环境问题和能源危机的缓解起到了非常重要的作用。目前电气工程行业的四大热点应用包括新能源发电、电力牵引、电气节能以及智能电网。以下针对这些技术的特点分别展开一些分析和探讨。

1、新能源发电

随着全球整体工业化程度不断加强,人类的生活品质在不断提高的同时也面临着很多棘手的难题,如煤、石油等工业社会的基础支撑能源储量剧减,不仅如此,环境危机不断恶化,生态平衡严重破坏等等。在这种形势下,新能源的运用,尤其是包括太阳能、生物质能以及风能等新能源发电被很多国家大量关注。在我国,关于新能源发电的电力电子应用学科在全国各地高校普遍开设,引起了广大专家学者的浓厚兴趣。

新能源发电与电力电子的应用关系非常密切,这可从以下分析中看出:由包括AC-DC整流、DC-DC直流变换以及DC-AC逆变等环节组成的光伏发电系统中,大部分均与电力电子相关。例如,最常见的风力发电组织就包括了诸如变桨控制器、网侧变换器、系统控制器以及发电机侧变化器等电力电子变换技术。

当前,电子电力技术在新能源发电中的应用主要呈现如下特征:首先,大随机性。这主要是由诸如太阳能和风能等新能源受天气影响大所导致;其次,要求高;这主要体现在并网发电和电网电能输入上,前者对电能的质量要求高,后者对电能波动敏感。以上这些特征决定了新能源发电对于电子电力产品质量要求极高,而我国由于起步晚,研发能力不够,产品质量一直不可靠,相关性能和指标无法达标,稳定性差等,因此目前相关电力电子的高端产品均为进口。对于国产电子电力技术高性能产品的进一步发展还需从以下方面努力:

首先,大容量化;目前风力发电系统的发展趋势越来越大型化,光伏并网发电系统同样也有这种趋势。这在双馈风机系统中得到了很好的体现。其次,提高效率,加大可靠性。最后,为了满足电网新的需求,向孤岛保护和低电压穿弧方面进一步前进。

2、电气牵引

作为电力电子应用领域的新星,电力牵引近些年得到广泛关注。所谓的电力牵引,主要是指电动汽车、高铁、城市轻轨以及地铁等。无论是我国还是国外政府部门,都对电力牵引的发展大力支持。如到2013年,我国新能源汽车产能将进一步扩大至50万辆,包括普通型混合、充电式混合以及纯电动动力汽车。另外,美国计划到2015年插入式电动车普及数量达到100万辆,可见世界各国均把电力牵引作为自己的国家核心战略之一。

3、电气节能

电气节能的主要内容由电能质量、有源滤波以及变频调速组成,其中,最引人注目的也是最受国家大力支持的是变频节能。电机系统节能自从2006年便受到国家发改委的大力支持,并纳入节能规划工程之中,每年有超过100个相关项目得到国家支持,这些项目用以提高电机系统的性能,通过改变调速方式达到提高效率的目的,如通过选用变频调节方式,可有效改进压缩机和水泵等电机运转速度,相应的,效率也可提高百分之三十。显然,这种调节方式的改变是一种巨大的变革,因为变频调节不仅涉及到电力系统,对于很多诸如冶金、石油化工等国家基础行业也多有涉及,因此这种调节方式的改进对于国家的整体工业效率的提高起到了很大的促进作用。所谓变频调速系统,是指驱动电源采用电力电子变频器作为驱动力。该种技术相对成熟,市场大,更换周期长(约10年)。然后虽然变频系统具有如此诱人的优点,但是当前市场的电机中,高压系统中应用了该技术的只有百分之二十,低压系统也仅百分之三十,可见变频调速系统的发展空间依然非常巨大。

目前,变频调速系统的大力推广应用的主要难题包括以下几个方面,首先是变频器可靠性不足;其次是变频系统价格相对较高;最后,难以操作,很多操作人员的操作能力相差很大。为了解决如上这些问题,今后对于变频器的发展应更加关注功能的专业化。通过在制作和设计上的专业化,达到功能简化的同时增强性能的目的,从而进一步降低成本。除此之外,应该提高产品的集成程度,形成一种更有竞争力的集成产品。

4、智能电网

作为最近兴起的概念,智能电网尚未有确切的定义。不过一般将驱动采用电力电子技术、通讯技术、新能源技术以及传感技术的当做“智能电网”,尤其是无线通讯以及电网控制等相关技术。具体到电力电子上,主要指传感、信息控制、输电储能等方面,通过这些技术实现可再生能源发电的大规模化并达到稳定高效的电网技术。

虽然目前只能电网还没有得到大规模的应用,即使是个别在运行的也是作为示范工程运用,但是其优点却是显而易见的,其中在智能帝王中的电力电子技术的具有光分布、高电压、大容量以及结构组合化等优点。不过其存在的问题也相对较多,如相关器件性能有待提升,现有性能和功能不足。其容量和可靠性等任然有待提高。

5、总结

通过以上分析,不难发现,现代的工业已经离不开电力电子技术,其应用已经延伸到了工业的各个领域。所以,它毋庸置疑将构成高新技术集成群众不可或缺的关键技术之一。随着技术的进步和设备的改善,电力电子技术的应用空间和前景将继续扩大。相信通过不断革新,不断的挑战现有困难,用于抓住机遇,不远的未来电力电子技术的将会得到惊人的发展。

参考文献

[1]林雄金.电力电子技术发展及其在电力系统中的应用探讨[J].通讯世界,2013,21:124-125.

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关键词:电力电子;能量管理系统;电能质量控制

中图分类号:TU852文献标识码:A文章编号: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

我们已进入21世纪,这是一个全新的时代,经济的高速发展给人们的生活带来了很多的便利,但随之而来的却是能源的耗竭,原本丰富的能源如今已变得匮乏,并危及到人们未来的生产生活。与此同时,毫无顾忌的能源利用还造成了大气的严重污染,从而又引发能源危及,这样的恶性循环会直接危及到人类的发展,甚至威胁人类的健康和繁衍。因此,开拓新能源,减少能量源浪费成为当今世界最为关注的话题。

一、新能源的发电方式

(一)太阳能发电

太阳能发电开始于上世纪50年代,当时,第一块实用的硅太阳电池研制成功,如今,太阳能发电技术已经经历了半个世纪的发展,其技术也在日益成熟。目前,占主流的太阳电池仍然是硅太阳电池,主要分为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池。典型的太阳能供电系统结构如图1所示,太阳电池阵列进行光电转换,把太阳能变为电能,再由功率变换器将太阳电池输入到直流电中,最后转换成用户所要使用的电源模式。根据用户的需求,功率变换器可以选择直流斩波器进行DC/DC变换,或采用逆变器进行DC/AC变换。而功率变换装置还应包括蓄电池系统,主要是为了平衡电流。如果太阳光充足,可以利用太阳能,并利用蓄电池充电;如果在夜晚或者阳光不充足时,就可以使用蓄电池供电。

(二)风力发电

如今,风力的主要运用方式就是风力发电,它的发展速度最快,也最受全世界关注。风力发电主要有3种运转方式:

1.独立运行方式,利用一台小型的风力发电机向需要的用户提供电能,它还可以通过蓄电池充电,预防无风时影响发电效果;

2.风力发电与其他发电方式相结合的联合供电方式,主要向交通不便或偏远山区供电,以及地广人稀的草原牧场提供电力;

3.并网型风力发电运行方式,将风力发电网安装在条件较好的地区,常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机,这也是风力发电的主要发展方向。风力发电机组在不同风速的条件下运行,其发电机输出的电压的幅值和频率是变化的,所以,通常要配置电力电子功率变换器,通过这种装置控制电流,保证输出的电压是平衡稳定的。

(三)燃料电池发电系统

燃料电池(Fuel Cell)是将反应物如氢气等的化学能直接转化为电能的电化学装置。它通过燃料(通常是氢气)和氧气结合所发生的光电反应来发电。燃料电池发展了这么久,根据电介质的不同,主要分为5种燃料电池:碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell,AFC);质子交换膜燃料电池(Proton ExchangeMembrane Fuel Cell,PEMFC);磷酸燃料电池(Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC);熔盐燃料电池(Molten Car-bonate Fuel Cell,MCFC);固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)。

实际上,燃料电池也有其优点,例如:发电效率高:发热少;噪音低,污染小;功率密度高。目前,燃料电池发电主要集中在以下几个方面:燃料电池特性研究;燃料电池发电系统结构和高效功率变换的研究;能量管理技术;孤岛检测和保护技术,并网电流控制;并网运行与独立运行之间的无缝切换控制技术。

燃料电池所输出的电压会随着电压的变化,发生较大范围的变化。燃料电池的输出电压在负载发生突变时还要经过一段时间才能停止反应,对于质子交换模燃料电池响应延迟达2秒。因此,燃料电池一般与负荷动态的具体要求无法很好的匹配。

二、电力储能技术

可再生能源发电装置所产生的电能主要还存在无法预测的周期性变化,例如风能、光伏发电等,如果将其电能直接输入普通电网,将会对电流带来不良影响,而电力储备装置就可以平衡能源发电输入与电网之间的矛盾。电力储能技术有蓄水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、电池储能等它们都各具特点,各有优势,但它们的正常运行主要是依靠电子电力技术。

蓄水储能与压缩空气储能主要是对电力高峰期进行调节,但是对地理条件的要求较高。电池储能的精密性高,需要在技术成熟的条件下进行,理论上可以用于电力调峰,单电池使用寿命有效,这成为蓄电技术的难点。飞轮储能的储能量有限,运行复杂,一般用于电能质量调节。

三、电能质量控制

(一)电源谐波检测和分析技术

谐波的测量和分析都是以思想谐波治理为前提条件的,精准的谐波测量和分析可以为谐波的治理提供准确的依据。自提出快速傅里叶变换算法(FFT)以来,基于傅里叶变换的谐波测量得到了普遍应用。然而基于傅里叶变换的谐波测量要求整周期同步采样,不然就会严重影响其效果。因此,怎样减少因同步偏差而引起的测量误差成为电子电力技术人员迫切要解决的难题。

(二)电能质量控制和管理

首先,电能质量的控制和管理主要包含功率因数校正和滤波器设计,由于传统的无源滤波器体积和重点都很大,还需要对不同的频率进行设计,而功率因数较技术正是提高功率因数和降低谐波污染的重要途径。如今,电能质量控制和管理的研究重点在与PFC控制技术上,比如:单开关、多开关以及软开关三相PFC电路的研制,软开关技术与PFC技术的融合已经成为未来的发展趋势,虽然目前的PFC产品受到功率的限制,但应用于分布式新能源发电系统却是重要机遇。

四、总结

综上所述,随着科技的发展,新能源的开拓和使用技术越来越成熟,但是,要真正做好新能源发电技术,还需要从解决先存的各种问题,因此,电子电力技术人员应在在电气、电子、控制和信息等工程技术领域加强合作研究,通过系统集成和技术融合,实现各种技术的突破,我相信,我们一定可以克服各种困难,迎来新能源造福人类的灿烂明天。

参考文献:

[1]Rechten H.可再生能源技术[A].中美清洁能源技术论坛论文集[C],2001

[2]汤天浩.新能源与变换:系统集成、技术融合及应用展望[J].电源技术学报,2004,2,1

[3]李俊峰,高虎,王仲颖.中国风电发展报告[M].北京:中国环境科学出版社,2008

[4]戴慧珠,陈默子,王伟胜.中国风电发展现状及有关技术服务[J].中国电力,2005,38,1

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关键词:新能源;工程机械;节能减排

1新能源工程机械概述

1.1新能源设备应用现状

新能源工程机械设备种类繁多,天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前,我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成,部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展,三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言,我国新能源工程机械发展起步较晚,新能源机械的发展受到多方面因素的影响,在发展过程中,新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准,通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前,工业企业生产中,传统能源的应用出现了一系列问题,能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心,我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进,新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求,进行机械设备结构及性能的优化,有效地践行了绿色、节能的发展理念。

1.2制约新能源工程机械发展的因素

电驱动工程机械设备具有零污染、不耗油、噪声污染小的特点,但蓄电池容量较小,造成电动机整体功率存在局限性。蓄电池无法维持机械设备的长时间作业,电驱动机械设备在实际应用中给企业作业带来不便,因此,电驱动设备的应用会受到工作场地的制约,其在电源场所中才能正常作业。新能源工程机械设备的推广是一个漫长的过程,传统能源在长期的发展中形成了数量众多的能源补给站,但新能源的补给站相对较少。因此,新能源工程机械设备在应用过程中存在能源补给困难造成的设备无法正常运转问题,天然气设备加气方式局限于槽车与加气站。我国天然气配套设施不够完善,造成天然气保存方面的难题,天然气对存储环境的要求较高,由于气瓶无法保证隔热,遇到周围环境的温度升高时,瓶内的天然气会逐渐气化升压[2]。当压力值达到极限时就会出现天然气泄漏的问题,造成资源浪费,给设备使用企业带来安全隐患。

2新能源工程机械的特点

2.1新能源工程机械的多样性

我国机械设备的种类繁多,不同建设区域的具体工况及地理环境等存在明显的差异,工程建设人员为满足建设项目的需求,必须采用合适的机械设备开展作业,技术人员依据工程需要设计出了不同的机械设备。现代新能源机械设备具有多样性的特征,我国工程机械制造企业积极进行技术研发,生产出各种各样的现代化机械设备,新能源机械设备的研发队伍不断发展壮大。2.1.1太阳能光伏发电的应用世界能源危机的到来,推动了现代可再生能源产业的发展,气候变化及环境污染问题带来了世界能源格局的变化。可再生能源具有储量大、污染小的优势,水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能及生物质能都是可再生能源。可再生能源应用于工程机械中,是实现现代产业优化升级、促进经济发展的关键环节。太阳能是一种很清洁能源,避免了传统化石能源使用中造成的环境污染问题,利用太阳能发电,提高了资源利用率。光伏装机容量的推广与应用,促进了我国政府光伏政策的完善,我国光伏电装机容量呈现出不断增长的态势,光伏设备的使用是现代新能源工程机械设备应用的典型代表[3]。在政府政策支持及技术进步的推动下,我国光伏产业进入了新的发展阶段,产业链不断完善,光伏电池材料及相关组件的质量得到明显提高。建设光伏及滩涂光伏是两种主要的光伏电机装置,滩涂光伏在集中开发模式下与风电项目结合实现了分光互补发电。在电力企业并网光伏发电系统中,依据系统的结构及功能,人们将其分为可调试与不可调试两种。不可调试系统中未设置蓄电池组,系统集成度高,结构相对简单,系统的安装及调试环节简便,其工作原理为通过对系统中逆变器的控制,将光伏电池产生的直流电转换为交流电并将其输入公共电网,应维修或者公共电网故障而需要停止供电时,系统会自动停止供电,光伏供电机械设备降低了企业的运维成本。含大型光伏电站的电力系统中,调度中心依据有功需求调整光伏电站的出力状态,并网逆变器及光伏电站系统的无功补偿装置间相互协调,保证了电网的安全运行,提高了电力企业的经济效益。2.1.2LNG工程机械的应用工业生产中普遍使用天然气作为燃料,液化天然气(LNG)及压缩天然气(CNG)是工业企业中普遍应用的两种天然气。LNG采用压缩、冷凝的手段,在低温状态下液化后进入工业生产。CNG通过天然气加压的方式,将其以气态的方式存储在容器中,其与管道天然气的成分相同。新能源工程机械的应用中,通常以1:3的比例配置CNG与LNG,保障发动机高效运转,实现了节约能源的目标。新能源研究中,我国的自主品牌机械研究取得了重要的成就。例如,我国研发出了LNG装载机,与传统的柴油机相比,其使用过程中排放的污染物较少,造成的能源消耗也较小,是现代工业企业节能减排的典范。2.1.3双动力工程机械的应用与传统单一动力的机械不同,新能源双动力工程机械中配置有两个动力机,其使用的能源也不同,一台以柴油供能的方式运作,一台利用交流电实现供能,很好地适应了工作环境的要求。国外创造了一种双动力的移动筛分机,利用柴油发动将机械设备移至施工现场,有效地节约了能源,满足了人们工作的需要。山重建机制造的GC58DP-8双动力挖掘机采用上述原理,利用220V及380V电网工作,有效地节省了电源,降低了作业噪音,设备运行中对人力、资金的要求较低,在远离电源设备的作业中被广泛应用。2.1.车田技术的进步电力平衡发展中,风电具有重要的地位。在风电场中,通过安装许多风力机组并网发电的方式建立起来的风车田,是现代工业供电的典型模式。风车田装机采用技术先进的中型机组,配合发电机并网的风力发电机组进行发电,其单机容量较大,设备性能可靠,实现了风电资源的开发利用。我国风力发电机组的数量持续增加,总装机容量也不断增加。随着技术的进步及政府政策的支持,风车田建设在工业化发电中发挥着重要的作用,避免了化石燃料造成的资源浪费及环境污染问题。风能作为一种可再生能源而被广泛应用,我国风车田建设是现代经济社会可持续发展的重要措施。

2.2新能源工程机械的低碳环保性

工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献,但在工业化发展过程中,企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染,电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费,传统变电站运行下,落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统,有效地节约了煤炭资源,减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放,降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机,较传统的柴油机设备而言,减少了20%的二氧化碳排放量,而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力,实现了零排放,有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比,混合动力机械节约了20%的燃油,使用过程中的污染物排放量也明显减少。

3新能源工程机械设备的应用前景

随着技术的不断进步,新能源工程机械的种类不断增多,在长期的发展研究中,设计人员依据不同工作场景及环境的需要,设计出了满足工业企业发展的多种工程机械设备,传统发动机驱动下的工程机械设备逐渐被大功率马达的电驱动工程机械设备所代替。例如,典型的JCM921D(电动)挖掘机采用电网提供的电能作为动力源,代替传统的柴油机,向外输出功率,电动工程机械设备节能效果好,运作过程中产生的噪声污染较小[4],实现了零排放,该机械在隧道、港口及城市建设的电源场所被广泛应用。电力企业常会出现外接电源供用不够的情况,双动力工程机械的应用有效解决了这个问题。随着天然气机械的普及应用,加气站的设立密度发生了变化,在我国市区或郊区的拌合站,周围存在较多的天然气站。天然气设备在节能减排方面具有独特的优势,天然气作为主要的新型能源在机械工程中被广泛应用。例如,人们已经开始采用天然气机械进行作业,如天然气装载车、天然气搅拌车及天然气泵车等。但是,在偏远地域,由于加气设备、运输条件及加气站数量等多方面因素的影响,天然气机械无法推广应用。我国在新能源工程机械研究中取得了一定的成果,随着技术的不断进步及社会的发展,政府在发展新能源工程机械方面制定了相关政策,未来企业在新能源机械的应用与开发方面将加大资金投入。我国应借鉴发达国家新能源工程机械的技术与经验,建立完善的新能源机械产业链,实现关键零部件的自主生产。政府应制定更多的激励政策,促使现代企业积极应用新能源工程机械,将节能减排作为企业发展的重要目标。

4结语

随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化,新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征,其结构及性能不断优化,有助于现代工业企业节能减排目标的实现,新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。

参考文献

1章崇任.新能源工程机械特点分析[J].建筑机械,2009,(15):90-92.

2苏兆杰,唐向阳,王保森.浅谈几种新能源工程机械特点及发展[J].建设机械技术与管理,2014,(3):65-67.

3侯林帅.新能源工程机械特点研究[J].中国设备工程,2017,(3):133-134.