可再生能源优缺点范文

导语：如何才能写好一篇可再生能源优缺点，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。

篇1

关键词 边防海岛；可再生能源；智能微电网

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0113-02

随着化石能源日趋枯竭，当今世界范围内对节能、环保和可持续发展有了更加理智和长远的认识，世界各国无不大力强调发展新能源技术，特别是取之不尽，用之不竭的太阳能、风能等可再生资源的高新技术利用。

我国边防海岸线漫长，有大量的边防海岛，长期以来解决这些边防部队的供电问题，一直是总后基础建设的重点工作之一。采用传统柴油或汽油发电机组定时供电，不但成本较高，对环境产生一定污染，油料的保障及时也是不容忽视的问题。随着可再生能源的快速发展和微电网技术日渐成熟，在边防海岛有效利用丰富的太阳能、风能等可再生资源实现边防海岛的能源自给成为可能。在此背景下，制定和选择合理、高效的可再生能源应用计划成为重要的研究方向。

1 传统光伏发电系统

针对边防海岛自身特点，在原有柴油发电机组的基础上，增加光伏发电系统，共同承担发电任务。当有太阳时，逆变器将光伏发电系统所发的直流电逆变成正弦交流电，产生电流直接供给交流负载；在没有太阳时，负载用电全部由柴油机组

供给。

在光伏阵列中安装智能汇流箱和光伏巡检系统。智能汇流箱可以检测到接入汇流箱内的每一串光伏电池组串的电压、电流，并可以根据电压、电流参数对该电池组串状态进行智能判断，当出现短路故障等异常时自动切断该组串；当故障消失后自动恢复该组串的连接。

光伏巡检系统则是基于对光伏发电系统安全的考虑，通过智能汇流箱采集每串电池板的工作状态，再将采集信号汇总，传送给上位机。当一块太阳能电池板出现故障时，信号采集器自动检测出故障板所处位置，并将信息传送给上位机，上位机将错误信息显示在其监视器上。检修人员可根据上位机显示的信息，直接检修或更换故障电池板。另该系统具备的控制作用可实现远程对故障太阳能电池板实时自动断开功能，可对故障太阳能电池板进行处理，增强了光伏发电系统的安全稳定性。

该种对可再生能源的应用方式适用于在传统发电系统基础上增加少量设备，并配套监控系统，相对成本较低。缺点是自动化程度较低，没有从根本上解决边防海岛可再生能源供电问题。结构图如图1所示。

2 智能控制光伏发电系统

在传统光伏发电系统的基础上，增加智能控制柜和自发电系统，提升监控软件的管理功能，在充分分析光伏发电出力特性的基础上，增加了自动装卸载功能。该系统通过远程监控，对本地负载进行实时监测，并对短期负载的变化进行预测，通过实时控制光伏发电功率，使当前光伏发电功率与负载相匹配，从而保证光伏发电以比较稳定的功率供电，从而保证电网的安全。自发电系统软件界面如图2所示。

该系统还具有自动故障排除功能，在发现光伏发电系统运行出现故障时，对于一些小故障可以自动下达指令控制智能汇流箱切断该部分电路，确保光伏发电系统整体运行不受影响。该系统除根据负载情况自动调整限制光伏发电最大功率外，还可取消自动控制状态，人工手动对光伏发电功率进行限制，开启或关闭部分光伏发电机组。该种方式实现光伏发电系统的半自治运行，具备故障自恢复功能，提高了自动化、智能化水平。缺点是没有解决可再生能源最大化利用的问题，在限功率运行状态下浪费了部分电能。

3 可再生能源智能微电网系统

可再生能源智能微电网系统是集能源、负荷、能量管理系统为一体的独立微型智能发电配电系统，结构如图3所示。将太阳能、风能作为微电网内的分布式电源，组建储能系统，在微电网能量管理系统的管理下自动运行。

能量管理系统包括在线实时控制、发电预测、负荷预测、储能系统和供电可靠性管理等。可以实时获取微电网内各节点的运行参数，此外能量管理系统采用模拟人工智能，可替代操作人员控制整个微电网内的智能汇流箱、智能并网控制柜、并网逆变器、储能逆变器；并及时进行发电预测和负荷预测，做到知己知彼，可以根据发电趋势及储能系统荷电状况决定电能调度策略，实现自治运行、无人值守。

采用可再生能源智能微电网系统，自动化、智能化程度大大提高，对柴油发电机组的依赖大大降低，并消除了光伏发电浪费现象，可再生能源利用率得到有效提高。

4 结论

综上所述，上述三种可再生能源应用方式具备各自的优缺点，对比如下。

参考文献

[1]付永长，蔡皓.太阳能发电的现状及发展[J].农村电气化，2009（09）.

[2]李钢，赵静，姚振纪.智能微电网的控制策略研究综述[J].电工电气，2012（01）.

篇2

关键词:开式地表水水源热泵水处理,区域集中供冷供热

中图分类号：C35文献标识码： 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、开式地表水水源热泵系统的水处理方式

目前，节能、环保、降耗已成为建筑节能发展研究的主题,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经。开式地表水水源热泵系统作为可再生能源建筑应用的一种有效方式，受到日益广泛的应用[1][2]。开式地表水水源热泵系统的水处理方式常见形式如表1所示。

表1开式地表水水源热泵系统的常见水处理方式

二、江北城CBD区域江水源热泵集中供冷供热项目水处理方案分析

1、工程概况

作为两江新区的金融核心区，重庆市江北嘴中央商务区地处江北区长江与嘉陵江交汇处，东临长江，南濒嘉陵江，地理位置优越，自然条件极佳，有重庆的陆家嘴之称。整个区域占地面积226.03公顷，总计建筑面积为652.60万平方米。

为加快“两型”社会建设，《重庆市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》已将建筑节能、发展低碳建筑列为“十二五”时期建设“两型”社会的重要工程项目，到“十二五”期末，重庆要累计形成年节能446万吨标煤，减排当量CO21016万吨的能力[3]。为更好的在重庆提升可再生能源建筑应用示范的影响力，重庆市江北嘴中央商务区约400万平方米的公建建筑实施江水源热泵集中供冷供热项目。该项目设置1号能源站与2号能源站，目前2号能源站已基本实施完成，1号能源站正在开展设计工作。

2、2号能源站水处理方案及存在的问题

2号能源站一期水处理采用渗渠取水方式，取水量为1600 m3/h，该水处理方式仅适合应用在具有足够面积、厚度的砂卵石层组成的滤床上，该项目所处大部分区域不能满足该要求。通过几年的实际运行情况来看，渗渠取水的取水量出现逐年衰减的趋势、同时这种水处理方式易于淤塞，每年清淤难度大，维护费用较高。在夏季洪水高峰期间，许多塑料袋、树枝等水上漂浮物，仍然通过渗渠管道进入取水竖井，导致取水水泵无法正常运行。

2号能源站二期取水工程采用直接取水方式，取水量为10500 m3/h，按照类似传统水厂水处理方式，设置沉沙池，采用了过于保守的水处理手段，初投资大，占地面积大，仍存在针对性不强、效果不十分明显的问题。通过观察2号能源站几年来的运行状况，可以发现夏季洪峰期含沙量大，浊度高，塑料袋、树枝等水上漂浮物多，是制约水源热泵技术在重庆地区应用的关键问题。采用什么样的水处理方案既可靠安全又简单方便，是解决水源热泵技术在重庆推广的关键问题。

3、1号能源站水处理方案初步探讨

根据重庆市江北城CBD区域江水源热泵集中供冷供热项目1号能源站可行性研究报告结论可知，1号能源站夏季高峰最大取水量为16500m3/h,如何保证如此巨大的水量和适当条件的水质，是1号能源站实施成功与否的关键。

江河水水处理工艺选择应重点考虑除沙降浊，并与机组的水质要求和系统清洗方式相适应。应设置防止结垢等稳定水质的设施[4]。1号能源站采用的离心式水源热泵机组是成熟设备，水质指标宜满足表2的规定，当水源热泵机组采用自动清洗装置及在线自动清洗装置时，浊度允许值可适当放宽。

表2 地表水水源热泵机组水质标准（建议值）

1号能源站水处理方式的重点应该放在防止大颗粒泥砂、塑料袋以及树枝在夏季洪峰期进入系统而使设备磨损，影响设备使用寿命，无需采用过高的水处理方式，造成不必要的经济浪费。表3是四种水处理方案的优缺点比较：

表3四种水处理方案的优缺点比较

四、结束语

下一步作者拟将把水处理综合评价方法应用于江北城CBD区域集中供冷供热项目1号能源站项目，对1、2号能源站采用的水处理实施效果进行观察和总结分析，为类似项目水处理方案的选择提供参考。

参考文献

[1]李文 王勇 吴浩，开式地表水水源热泵系统的取水方案分析，制冷与空调 ，2009年4月。

[2]蒋慧颖，张铭，闫明，水源热泵系统探讨与应用，建筑节能，2007,35（10）：14-17

[3]程志毅，吴波，谢自强，建筑节能设计，重庆大学出版社，2012年5月。

篇3

关键词：暖通空调；特点；节能设计；解决措施

暖通空调的主要特点和节能的重要性

在城市化飞速发展和人们生活水平日益提高提高的今天,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,在发达国家已达到40%,建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%～50%,且在逐年上升。为了使建筑物内部空气保持适宜的温湿度,通常在建筑中采用设置暖通空调系统来保证这一需求,其中所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。其中包括由于新风负荷引起的能耗、建筑物冷热负荷引起的能耗及输送设备的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在:第一,系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二,维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。因此在条件具备的情况下可以利用天然能源来满足需求,如太阳能、废热、地热、浅层土壤蓄热等。第三,通常采用交换的形式处理暖通空调系统涉及到的冷热量。因此为了有效地利用能量可以采用冷热量回收的方法。

建筑能耗在总能耗中占有相当大的比例，在一些发达国家已达到40%，据统计在湖南省也达到27.8%。而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升。由于人均建筑面积不断增大，暖通空调系统在建筑系统中的广泛应用，致使能耗将进一步增大。这也将进一步激化能源短缺矛盾。此外，现有的暖通空调系统使用的基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。不可再生能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也会造成严重的环境问题，如在我国的一些地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势，对生态环境和可持续发展带来了很大影响。在炎热的夏天，倘若采取节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展、振兴湖南经济等都有着重要的意义。根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的，如果采用节能技术，现有空调系统节能20%-50%完全可能。

二、当前暖通空调系统在节能方面面临的问题

（一）暖通空调系统的设计及施工管理

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而,在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,加之工程设计周期普遍较短,设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,一些设计单位只求数量,忽视质量,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准,甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。另外,目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐,很大一部分人员非本专业院校毕业或是非对口专业毕业,甚至一部分人员根本未经过任何培训,对本专业理论知识似懂非懂,常凭经验,采用惯用方案或甲方指定的方案,由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决,最终导致系统出现无法挽回的不良后果,给系统的运行、管理留下隐患,在实际工作中,由此造成的经济损失也是相当严重的。

(二)暖通空调系统的节能设计

近年来,随着对节能和环保要求的不断提高,新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从,如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案,是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。但是不科学的评价方法则会造成严重损失。

(三)暖通空调系统运行管理

除设计施工外,运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对暖通空调操作人员的培训,很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只执行开机、关机和冬夏转换的操作,显然不能达到相应的节能效果。

三、 解决暧通空调节能问题的措施

1、 在设计阶段重视节能因素。

设计方案与暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂．系统设计的优劣直接影响系统的经济运行和耗能性能。

2、 应注重从节能的角度认真进行设计方案的比较和优选。

在设计中应注意考虑节能效果．不能盲目地追求新技术．认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案。要从实际出发考虑每种方案的适用条件和范围。在设计暖通空调方案时，必须结合工程的具体情况。要全面考虑负荷特性、环境特点和建筑使用功能要求等因素，还要注意从节能角度确定出最佳设计方案，确保系统运行的节能性和经济性。

3、 精确的设计计算

从工程的具体情况出发对暖通空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算。寻找出一个比较合理的设计方案，使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，为在运行中节能奠定基础．并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、水管道阻力，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。未经计算片面的根据水泵或风机的特性曲线选择设备，或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等都会在运行中造成不必要的能量损耗。此外，在条件或系统允许的情况下．通过综合性的进行总能耗的比较，应合理加大系统的介质温差，减少系统的送风量和水流量，降低输送过程中的能耗。

4、必须提高国内暖通空调设计收费水平。

提高国内暖通空调系统设计收费水平． 使国内外设计单位能在公平的条件下进行竞争。管理部门应制定相应的法规，保障工程设计的合理设计周期．使暖通空调设计人员在方案设计阶段投入更多的时间和精力考虑节能等要素．这样才能达到事半功倍的效果。

5、 强化系统的运行管理水平。

对暖通空调专业的操作人员进行培训。提高管理人员的业务技能和专业水平．使其具备必须的暖通空调基本理论常识．实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的．应重新培训．考核合格后才能上岗。并且提高管理人员的素质，增强其责任心。这样，管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节．达到设计要求的节能效果。

6、 选择节能的采暖空调方式。

同一个采暖对象采用不同的采暖方式，其能耗、室内环境的舒适程度是大不相刷的。如北方采用低温地板辐射采暖．不仅舒适而．且此时的室内温度与采用散热器方式相比。可以低2℃ ～5℃ ．能耗当然大为降低；在选择空调方式时选择辐射式空调方式一般比对流方式舒适节能。

7、 选择可再生能源或低品位能源的空调系统。

不可再生能源的大量使用造成能源的日趋枯竭． 环境日益恶化，开发利用天然可再生能源成为必然。在天然可再生能源中，太阳能、风能发电，太阳能供热或制冷系统，地源热泵空调系统等技术已经成熟，应大力推广使用。利用可再生能源的暖通空调系统．不仅有着显著的环境和社会效益，也是节能的最有效途径。

结语

只有对暖通空调系统目前存在的问题给予重视， 暖通空调才能给千家万户带来便利，才能充分发挥它的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，需要得到政府部门的重视和支持。同时，我们每一个人都有义务在暖通空调的节能领域里积极地贡献自己的力量。

参考文献

[1]路永华．暖通空调系统节能探讨[U]．应用能源技术，2005(5)．

篇4

关键词 全自动；组件；串焊；汇焊；层压；组框；测试

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0155-02

0引言

伴随着光伏行业的不断发展，企业引进自动化生产线所带来的优势表现的越来越明显，自动化生产线生产不仅提高了产品生产率，缩短生产周期，提高产品质量，更直接提高企业的经济效益，在人员成本越来越高的今天，企业实现自动化生产更是刻不容缓，直接影响着企业的发展，企业的未来。

1 光伏发展在西部的特点及优势

1.1资源优势

材料、信息、能源是支持现代文明的三大支柱，现在能源问题日趋成为人类社会关注的焦点。随着社会的发展，人口总数不断增加，人类生活需要的能源也不断增加，而且不可再生能源的储蓄量也越来越少，并已日益枯竭。加之化石燃料的使用造成的环境污染、温室效应等，对生态平衡和人类生存带来严重的危害。由于能源短缺和环境污染的双重压力，因此寻找一种可替代的再生能源就显得相当重要。

在太阳能、风能、潮汐能、等各类可再生能源中，不管从资源的可开发性、稳定性、分布的普遍性，还是从清洁性、技术的可靠性来看，太阳能都比其它可再生能源更具优越性。

2004年世界实际能耗 13TW

2050年世界实际能耗 30TW

2100年世界实际能耗 46TW

未开发水力

海洋能（潮汐、海浪、海流）

地热能 12TW

可利用风力 2-4TW

全球总太阳能 120，000TW

经济可利用600TW

表1 能源需求与可再生资源

注：1TW=109kW，数据来源：美国能源部Office of Science报告，2005。

据欧洲联合研究中心预测，太阳能光伏发电在未来世界能源结构中占据的地位将越来越高，将成为未来世界能源的主体。预计到2030年可再生能源在总能源中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到10％以上。

我国西部地区幅员辽阔，广大的草原、戈壁地区人烟稀少，光照时间长，太阳辐射强烈，太阳能资源相当丰富。其中青藏高原地区日照强度、平均日照时间均居全国首位。青藏高原平均海拔高度在4km以上，大气相对稀薄，透明度好，日照时间长。以柴达木盆地为例，当地太阳辐射强烈，年均日照超过3 100h，每平方米的辐射量为 6950MJ。

且拥有成湟乌格等 330kV双回路电网，便于光伏发电的上网和输送。西部是我国太阳能资源最富集的地区，每年最高达2 333 kW·h/m2 （日辐射量6.4 kW·h/m2），位居世界第二，仅次于非洲撒哈拉沙漠。被人们称为“日光城”的拉萨，1961年至 1970年的平均值，年平均日照时间为3 005.7h，年平均晴天数为108.5天，阴天数为98.8天，太阳总辐射为816kJ/cm2·a。

我国西部地区现有沙漠化土地面积100 多万km2，且呈逐年扩大趋势，主要分布在太阳能资源丰富的西北和西南地区，其中大部分为荒漠、戈壁滩，地势平坦，适合大规模铺设太阳能光伏列阵，用地成本低廉。在我国西部地区发展光伏产业有着三大有利因素：一是西部地区有着得天独厚的地理优势和资源优势，尤其是青藏高原、西部等地区；

二是国家能源政策的支持，国家将开发利用新能源和可再生能源放到国家能源建设开发战略的优先地位，这为发展光伏产业提供了巨大政策支持。国家发改委网站公布《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》，明确 2011 年 7 月 1 日前后核准的光伏发电项目的上网电价分别为每千瓦时 1.15 元和 1 元，照此电价标准，由于不同的光照资源条件，西部地区相对于东部地区收益更大，现西部光伏发电成本能维持在每度 0.9 元左右的较低水平，相对于 1 元的标杆电价，意味着有 10% 的内部收益率；

三是光伏产业在西部的发展带来的巨大经济效益，对西部地区的和谐稳定、民族政策的落实、当地居民的长治久安、环境治理和水土保持、老百姓增收致富，促进我国经济发展升级转型、增长方式的转变都具有重要意义。

1.2发电过程优势

光伏发电系统是利用太阳能电池组件把光能转换为电能的一种装置。且在发电过程中不会对环境造成任何不良影响，且无人值守、维护成本低。另外太阳能资源分布区域较为广泛且取之不尽、用之不竭，能与建筑结合，因此可节省大量的土地资源，且前期投资相对较少，不像水电、火电等前期投入成本较大。与水电相比，水电前期需要修建大坝蓄水，不仅投入大而且会产生不良的生态效应；与火电相比，火电的前期投入也相对较大，且在后期需要以原煤作为燃料在原煤的燃烧过程中会产生粉尘、二氧化碳等会对环境造成极大的污染；与风力发电相比，风力发电受到地域的限制，且发电过程相对稳定性较差。光伏发电的系统稳性较高，且晶硅光伏组件的使用寿命为25年，制硅原料在地球矿物质元素组分中的含量较大占到约25.8％，有相当大的开发潜能。

2 自动线跟手动线相比的优势

2.1产品一致性更加可靠

劳动密集企业人为因素太多，多方面导致产品一致性很难控制：

1）员工素质不一，熟练度不一；

2）人员太多，导致工作环境很难达到要求；

3）产品精度难以控制。

2.2大幅提高劳动生产率

在单位时间内能够制造更多的产品，每个劳动力的投入能够创造更高的产值，而且可以将劳动者从常规的手工劳动中解脱出来，转而从事更加有创造性的工作。

2.3产品质量具有高度重复性、一致性，能够大幅降低不合格率

2.4产品精度高

机器设备上采用了各种高精度的导向、定位、进给、调整、检测、视觉系统或部件，可以保证产品装配生产的高精度。

2.5缩短制造周期，减少制品数量

机器自动化使产品的制造周期缩短，能够使企业实现快速交货，提高企业在市场上的竞争力，同时还可以降低原材料及制品的数量，降低流动资金成本。

2.6在对人体有害、危险的环境下替代人工操作

2.7部分情况下只能依靠机器自动化生产

目前，市场上的产品越来越小型化、微型化，零件的尺寸大幅减小，各种微机电系统迅速发展，这些微型机构、微型传感器、微型执行器等产品的制造与装配只能依靠机器来实现。

正因为机器自动化生产所具有的高质量及高度一致性、高生产率、低成本、快速制造等各种优越性，制造自动化已经成为今后主流的生产模式，尤其是在目前全球经济一体化的环境下，要有效地参与国际竞争，必须具有一流的生产工艺和生产装备。制造自动化已经成为企业提高产品质量、参与国际市场竞争的必要条件，制造自动化是执照也发展的必然趋势。

3成本优势

生产制造工艺人员 一班人员 三班两运转人员

工艺 4 12

质检 5 15

设备 3 9

生产

工序 电池分选 4 12

玻璃EVA焊带准备 7 21

电池片单焊 12 36

电池片串焊 10 30

组件排版 8 24

汇流条焊接

层叠 8 24

排版组件镜面检测 4 12

层压 4 12

层压后削边 2 6

层压后外观检 0

整板EL检测 2 6

装框 3 9

接线盒安装 2 6

固化 4 12

清洗外观检查 8 24

电性能测试 6 18

包装 4 12

合计 100 300

表2 50MW组件手动线生产制造工艺人员

机器自动化装配生产的节拍很短，可以达到较高的生产率，同时机器可以连续运行，因而在大批量生产的条件下能大幅降低制造成本。

按照50MW组件线进行计算，通常手动线需要设备成本300万，人工100人/班，按生产制造工艺人员做如上划分。

设备折旧10年，人工平均工资5万/年，人员要通常按三班两运转进行倒班生产，则年运行成本100×3×5+300/10=1530万/年

自动线成本约2300万，人工40人/班，按生产制造工艺人员做如下划分：

生产制造工艺人员 一班人员 三班两运转人员

工艺 2 6

质检 3 9

设备 3 9

生产

工序 电池分选 2 6

玻璃EVA准备 4 12

电池片串焊 1 3

单串EL检测 1 3

组件排版 0 0

汇流条焊接 4 12

层叠 2 6

排版组件镜面检测

层压 2 6

层压后削边 1 3

层压后外观检 1 3

整板EL检测 1 3

装框 2 6

接线盒安装 1 3

固化 2 6

清洗外观检查 3 9

电性能测试 2 6

包装 3 9

合计 40 120

表3 50MW组件自动线生产制造工艺人员

同样设备折旧10年，人工平均工资5万/年，人员要通常按三班两运转进行倒班生产，加上自动线设备年维护成本约100万，则年运行成本=40×3×5+2300/10+100=930万/年。

4结论

全自动组件生产线在西部地区的应用更加具有优势，在资源方面，青藏高原大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长，全年日照时数3 200h～3 300h。

其次政策的开放，土地、光照资源丰富，适合开展大规模光伏电站建设，矿产资源充足、劳动力成本低，利于光伏企业提高利润空间。并且全自动组件生产线的高质量及高度一致性、高生产率、低成本、快速制造等优势在持续生产中也比传统生产线明显。

参考文献

篇5

【关键词】并网光伏发电系统；电网；特性；影响；优缺点

【分类号】：TM615

光伏并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后接入公共电网。光伏并网发电系统有集中式大型并网电站，一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电；也有分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，是并网发电的主流。

一、并网光伏发电系统概述

并网光伏系统是一种分布式发电方式，工作时先将太阳能电池组件产生的直流电转换成满足电网要求的直流电，然后并入公共电网。并网光伏系统的核心部件是并网逆变器，包含了电网信号检测、输出电流控制、最大功率点跟踪、抗孤岛等，是集检测、控制、并网和保护为一体的装置。目前我国并网光伏电站的发展尚处于初级阶段，并网光伏发电站对电网的影响还需进一步的探讨和研究。并网光伏发电的方式不同于常规发电，并网光伏发电的能量密度低、稳定性和调节能力差，发电量容易受天气及地域的影响，因此并网发电后会对电网产生一定的影响。并网光伏发电不能套用常规发电的并网技术和接入计算方法，对于不同容量、不同并网方式和系统配置的光伏发电系统，应根据实际情况按要求接入不同的输电网或配电网。由于国内还没有比较全面可操作的管理标准和技术规范，因此对于并网光伏系统的评估尚不完善，从而影响了并网光伏技术的发展。造成这种情况的主要原因是目前国内对并网光伏发电系统的特性还不熟悉，包括光伏系统本身以及光伏对电网的影响等，因此进一步研究并网光伏发电系统的特点，对推动光伏并网技术的发展、加快能源结构调整、提高清洁能源利用率都有十分重要的意义。

二、并网光伏电站的发电特性

2.1光伏发电具有间歇性、随机性的特点，这些规律难以预测，因此光伏发电还无法参与电力平衡的计划，光伏发电只能依据《可再生能源法》，在电网公司统一报装，运营模式为自发自用（含余量上网）及统购统销。

2.2光伏发电需要太阳辐射能作支持，因此只能在白天发电，夜晚不能发电，并且雨雪天的发电率较低。光伏发电的能力随太阳辐射的增强而增强，中午时发电能力达到最大。

2.3光伏发电站工作时，需要调整电网中其他电源的出力，提供一定的负荷保证光伏发电供电。当光伏发电受到天气等因素影响时，又需要其他电源提供补偿，从而保证光伏发电系统的稳定性和可靠性。

2.4光伏发电的功率受天气因素的影响很大，通常比电网正常的负荷变化快，如当天空中有云层遮挡阳光时，光伏发电站的发电量会迅速减少70%。

2.5大型光伏电站的光伏发电传输距离远。由于太阳能发电需要大规模的集中开发，我国对于太阳能发电的开发多集中在西北、华北等日照资源丰富的戈壁荒漠地区，而且由于该地区地广人稀，对发电量的消耗较小，因此光伏发电需要经过长距离传输至需要的地区。小型光伏电站，尤其是屋顶式家庭光伏发电系统一般就近消纳，以自发自用为主。

三、光伏并网发电系统的优缺点

与独立运行的太阳能光伏电站相比，并入电网可以给太阳能光伏发电带来诸多好处：

3.1 应用优势

不必考虑负载供电的稳定性的问题；光伏电池可以始终工作在最大功率点处，由大电网来接纳太阳能所发的全部电能，提高了太阳能发电的效率。由于直接将电能输入，可以充分利用光伏阵列所发的电力。省略了作为储能环节的蓄电池，降低了蓄电池充放电的能量损耗，免除了对蓄电池的维护，以及由其带来的间接污染，降低了系统的成本；并网光伏系统可以对公用电网起到调峰作用。

3.2 存在的问题

与所有光伏发电系统一样，并网系统也存在以下缺点：①光伏阵列发电效率低；②系统的造价成本高；③发电运行受气候环境因素影响大。另外并网光伏供电系统作为一种分散式发电系统，对传统的集中供电系统的电网会产生不良的影响，如谐波污染、孤岛效应等，并且对电能质量及系统保护也会带来一定的影响。

四、大型并网光伏电站对电网的影响

大型并网光伏电站的接入，会对传统电网的规划设计、调度运行、电网保护等方面产生影响。分析这些影响对制定相关技术措施并保证电网正常运行至关重要。以下对光伏发电并网的影响进行详细地介绍。

4.1光照条件的影响。由于光照的随机性、间歇性以及周期性，因此光伏电站发电对电网会产生影响。光照不稳定会引起电站输出功率出现大的随机波动，间歇性的功率波动会降低电网的电能质量。

4.2光伏发电并入电网往往会造成各种扰动，这严重影响了电网系统的电能质量。分布式电源的不规则启停、导致其输出功率波动，或者分布式电源与配电网负荷的不协调运行，都会直接或间接引起电压闪变。大量的电力电子装置在分布式电源并网时被应用到系统中，对其进行操作会引起电网电流、电压波形发生畸变，造成电网的谐波污染。当光伏发电经过电子逆变器并网时，容易导致三相电流和谐波的不稳定，使输出的功率出现波动，造成电网电压的频闪波动。

4.3光伏发电并网后将会对电网的调峰能力造成影响。由于光伏发电站工作时，需要调整电网中其他电源的出力，提供一定的负荷保证光伏发电供电。当光伏发电受天气等因素影响时，又需要其他电源提供补偿，从而保证光伏发电的稳定性和可靠性。

4.4对于大型并网光伏系统，其光伏电站的数量和规模都较大，相应地受光照条件的影响，将会出现输电线的电压稳定性问题。

4.5并网光伏接入配电网会使电网变成多电源结构，同时导致潮流和短路电流大小、流向及分布特性发生变化。

4.6光伏发电系统对电网的保护造成影响。当光伏发电系统出现线路故障时，会影响继电保护以及重合闸。目前我国中低压电网多是不接地单侧电源和辐射性供电网络，基于断路器的三段式进行变电站保护，主线上装有自动跳闸装置。大型光伏发电站的并网将使电网改变传统的单电源辐射型网络，变为两端或多端网络，因此会改变故障电流的大小，引起断路器保护和重合闸失灵。同时光伏发电系统自身的故障也会对系统的保护产生影响，当光伏发电系统的孤岛保护功能不能适应重合闸装置时，就会引起非同期合闸。

五、结束语

光伏发电是一种新能源技术，因其独特的优势受到国际的广泛关注。光伏发电技术是可再生能源利用的有效形式，同时作为电网的重要补充，因此光伏发电在我国得到了大力发展，然而由于光伏发电自身的特点，当其接入电网时会对常规电网的运行规划和管理等方面造成很多影响，因此分析这些影响产生的原因，对于制定相关的技术措施和管理规范有重要的研究和实用价值。

参考文献：

[1]李铭. 光伏并网发电系统控制策略的研究[D].山东大学，2013.

[2]徐美君. 国内光伏并网发电关键技术研究获重要突破[J]. 玻璃与搪瓷，2012，06：16.

[3]陈炜，艾欣，吴涛，刘辉. 光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J]. 电力自动化设备，2013，02：26-32+39.

篇6

关键词：暖通　空调　节能　新技术

随着我国建筑和交通事业的快速发展。节能的重点已从工业逐渐转向建筑和交通。暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分。因此，暖通空调的节能问题不仅关系到千家万户的冷暖，关系到人们的健康和安全，关系到工作效果和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。

一、暖通空调节能方面存在的主要问题：

1、暖通空调在设计以及施工管理方面存在的问题：

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而.在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视.加之工程设计周期普遍较短。设计收费与设计产生的经济效益不挂钩.以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准.甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60％。另外，目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训.对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验工作，在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决。最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患。

2、暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法：

暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”。近年来，随着对节能和环保要求的不断提高.新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同.各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从.如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计人员的重要课题。另一方面。不科学的评价方法则会起到误导的作用.造成严重损失。

3、暖通空调运行管理中存在的问题：

除设计施工外.运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了.因此不注意对暖通空调操作人员的培训。很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识。不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作。显然系统达不到相应的节能效果。

二、解决暖通空调节能问题的措施：

1、在设计阶段重视节能因素：

设计方案对暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂.系统设计的优劣直接影响系统的经济运行和耗能性能。因此应考虑以下三个方面的问题：

(1)应注重从节能的角度认真进行设计方案的比较和优选。

例如对冷热源系统的选择，因为暖通空调系统所消耗的能量大部分是冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用。还应结合当地能源结构和建筑使用功能特点，对耗能指标进行分析比较。在系统形势选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异，系统应分开设置或分环，以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象。造成不必要的能量损耗。在设计中应注意考虑节能效果.不能盲目地追求新技术.认为采用最新技术的设计方案就是最佳方案。实际上每种方案都有其适用条件和范围。在确定暖通空调设计方案时。务必结合工程的具体情况。根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境特点等多方面因素.注意从节能角度、全面技术经济分析比较后确定出最佳设计方案。确保系统运行的经济性与节能性。

(2)必须认真进行设计计算。

应根据工程具体情况对暖通空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算。寻找出一个比较合理的设计方案，使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，为在运行中节能奠定基础.并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、水管道阻力，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。不经计算只按照水泵或风机的特性曲线选择设备。或按照水泵和风机样本的铭牌参数选择流量、扬程等都会在运行中造成不必要的能量损耗。另外。在有条件或系统允许的情况下.经过综合进行总能耗的比较。应合理加大系统的介质温差。以减少系统的水流和送风量。降低输送过程中的能耗。

(3)必须提高国内暖通空调设计收费水平。

提高国内暖通空调系统设计收费水平.使国内外设计单位能在公平的条件下进行竞争。管理部门应制定相应的法规，保障工程设计的合理设计周期.使暖通空调设计人员在方案设计阶段投入更多的时间和精力考虑节能等要素.这样才能达到事半功倍的效果。

2、强化系统的运行管理水平：

对暖通空调专业的操作人员进行培训。提高管理人员的专业水平和业务技能.使其具备必须的暖通空调基本理论常识.实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的.应重新培训.考核合格后才能上岗。同时提高管理人员的素质，增强其责任心。这样，管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节.达到设计要求的节能效果。

3、选择节能的采暖空调方式：

同一个采暖对象采用不同的采暖方式，其能耗、室内环境的舒适程度是大不相刷的。如北方采用低温地板辐射采暖.不仅舒适而.且此时的室内温度与采用散热器方式相比。可以低2℃～5℃.能耗当然大为降低；在选择空调方式时选择辐射式空调方式一般比对流方式舒适节能。

4、选择可再生能源或低品位能源的空调系统：

篇7

关键词：光伏发电，并网控制，策略

1、研究意义

近几十年来，世界经济经历了跨跃式的发展，经济的发展离不开能源的支撑，世界能源的消耗量不断增长，地球上有限的能源储藏量和人类社会经济不断发展的矛盾越来越受到世界各国政府的关注。1990年到2010年，全世界的生产总值年平均增长3%左右。据统计，在过去的这30多年里，全球一次能源的消费量每年平均增长1.8%左右。按照现在经济发展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右将会枯竭。按国内专家计算，中国现有的石油资源只够开采约15年，天然气约40年，煤炭约80年。按照现在经济发展和能源消耗的速度，地球上的化石能源在百年左右将会枯竭。

伴随着石油、煤炭等一次能源的大量消耗，全球的环境问题日趋恶化。以煤炭为主要燃料的火电，造成了严重的粉尘污染，大型火电厂排放的燃煤污染物可以污染方圆几百公里的范围，在北京、上海出现的沙尘暴中都含有大量的煤炭污染物；另外火电的耗水量接近我国工业耗水量的一半，严重污染了水资源，其排放的二氧化硫污染物是形成酸雨的主要物质之一。石油、天然气等其他一次能源的大量使用造成了严重的空气污染，燃烧产生的二氧化碳直接造成全球的温室效应。但是由于电力需求的增加，近年来我国的火力发电量还在逐年提高。人类社会经济的可持续发展需要稳定持续、清洁环保的能源，然而目前主要使用的化石能源的储藏量并不能支撑人类社会长期稳定的发展。与传统的化石能源相对，水电、风能、太阳能，以及生物质能这些可再生的清洁能源应该成为未来支撑人类社会和全球发展的主要能源。我国的能源目前80%依靠煤炭，而全世界的平均水平不到30%。随着能源需求的快速增长，地下的煤矿被过度的开采，地下和地表的水资源遭到污染和破坏，尤其在我国的西北地区，生态环境遭到严重破坏，土地沙漠化和空气污染问题愈发严重，为了解决这个问题，我国应积极发展低碳经济，优化我国的能源结构，走经济社会可持续发展道路。

据目前权威数据显示，每天达到地面的太阳辐射能约为2.5亿桶石油，而且太阳能是一种绿色无污染能源，基本上不会造成任何环境问题。因此，自上世纪70年代开始，各国都将开发利用太阳能视为一个重大电力项目，作为本国能源可持续发展的一个重大举措。当前，对太阳能的利用主要有太阳能光化利用、太阳能发电利用、太阳能动力利用等，其中太阳能光伏发电被看作是最具潜力的一种。进入21世纪，光伏发电发展迅猛，尤其是近几年，由于光伏技术的迅猛发展，太阳能电池及配套组件年增长率达到惊人的33%。太阳能光伏发电进入了一个发展期，为了激励光伏发电市场，一些发达国家制定了符合本国国情的措施；其中在众多国家中德国提出的“上网电价政策”及“10万屋顶计划”，在太阳能利用率和装机容量方面多处于领先地位，为世界各国多方位的发展光伏发电系统提供了样例，大大的促进了光伏发电系统的应用。

2、光伏发电研究现状

在过去的40多年里，光伏发电产业从无到有，从小变大，随着光伏发电规模的不断扩大，光伏发电技术的不断发展，光伏发电已成为现在世界电力工业的不可或缺的重要组成部分，在最近的10年里光伏产业实现了跨越式的发展，表1展示了近10年的全球光伏装机容量的增长趋势。并且这种强劲的发展势头将继续保持下去。欧洲光伏发电产业协会（EPIA）日前的数据显示，截至2012年底，全球光伏发电累积装机容量达到10.2万MW，比上一年增加44%。在截至2012年底的全球累积装机容量中，欧洲占7成，德国（31%）和意大利（16%）加在一起占全球的接近一半，其次是中国（8%）、美国（7%）和日本（7%）。

截止 2012 年底，全年在全世界范围内的光伏发电系统安装容量已达到大约30GW，其中之前占据全球六成光伏市场的德意两国在今年增长缓慢，只占据了40%左右，其中德国占26%，意大利占10%；中国的市场份额仅次于德国，占据16%；美国排在第三位，占据13%，但是美国的实际装机容量低于预期，日本占据全球市场的7%；东欧和印度市场增长较快，高于预期。

目前，我国的光伏发电技术发展迅速，但是与世界先进水平相比，在技术层面还是落后于世界先进水平的，主要因为我国的太阳能发电研究起步较晚。随着我国与光伏产业水平先进的发达国家（德国、日本等）之间光伏项目合作的深入和国家对光伏产业的扶持补贴制度，有力的刺激了我国的光伏产业的发展。在“十一五”期间，兆瓦级别光伏并网发电电厂的成功试点给国内大容量光伏并网电厂的研究和建设开辟了道路。除了财政补贴和技术支持，国家出台的支持新能源产业发展的相关法律和通知，如《可再生能源法》、《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、《太阳能光电建设应用财政补助资金管理办法暂行办法》和《关于实施金太阳示范工程的通知》、《可再生能源发展“十二五”规划》、《太阳能光伏产业发展“十二五”规划》和《太阳能发电“十二五”规划》都为我国的光伏产业的发展提供了有力的保障和支持。预计在未来的10年内光伏发电的电价将会进一步降低。目前，我国已经有大量的成规模的光伏发电工程建设完成并投入运行。2012年10月，国家电网公司《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》，在提高分布式光伏发电项目并网服务效率、免收相关费用等方面做出15条承诺，各级电网企业认真履行各项承诺，确保并网服务工作实施有序、服务畅通[10]。这为小型光伏电站的并网敞开了大门。在2012年全国的并网太阳能装机容量为3.28GW，同比增长47.8%，发电量3500GW时，比上年增长4.1倍，在过去的2013年里也建成了大约3GW的光伏并网装机容量，基本实现了年底全国累计装机容量达到6GW的目标。根据我国国家能源局公布了《2014年上半年光伏发电简况》（以下简称《简况》）。《简况》显示，2014年上半年，我国新增光伏发电并网容量3.30GW，比去年同期增长约100%。其中，新增光伏电站并网容量2.30GW，新增分布式光伏并网容量1GW。

3、光伏发电并网控制策略的研究

要实现并网，不仅要使逆变器侧的输出电流在频率和相位上与电网电压保持同步，并能够很好地跟踪电网电压参数变化，且电流总畸变率 THD 要很小，这样可将对电网谐波的影响降到最低，而且还要使逆变器侧输出有功功率达到最大值，即功率因数接近 1。因此，控制并网逆变器是光伏并网发电控制系统的关键所在，选用何种逆变器控制策略也会影响整个系统的效率。

由于光伏发电系统的输出不具有同步发电机那样的外特性曲线，为了使光伏并网逆变器输出设定要求的电压、频率、相位的电能，需要对光伏并网逆变系统进行相关的控制，一般是对光伏并网逆变器的输出电流进行控制。并网逆变器的电流控制方法其实就是从采用来的电网电压中分析有无变化和何种变化，然后输出反映了该变化的指令信号，使得逆变器的输出电流实现对电网电压的跟踪。逆变器依据控制对象的不同，可以将逆变器分为电流源型与电压源型两类。直接电流控制与间接电流控制是两种常用的逆变器控制策略。间接电流控制无需电流反馈，控制算法相对比较简单，但是间接电流控制对系统参数敏感，电流动态响应慢。而直接电流控制需要电流反馈，且电流的响应速度快，输出电流的质量较好，适合进行精密控制。本文中对常用的瞬时值滞环比较控制、定时比较控制、三角波比较控制、滑模变结构控制、无差拍控制等是较常用的电流控制方式进行了分析比较，重点分析PI控制和重复控制，PI控制的参数较少，简单可靠，易于实现，减小系统的稳态误差，但是并不能完全消除稳态误差，PI控制的抗干扰能力也较差。重复控制则可以实现对参考信号进行无差跟踪，实时控制效果较差。

近年来，随着数字控制技术的快速发展，已渐渐取代了模拟控制技术。数字化 PWM 控制算法因其算法简单、控制效果好、硬件调试电路比较简单，这样使得硬件成本下降不少，因而得到了不断发展，应用前景广阔。为了使并网逆变器侧输出单位功率因数且无谐波的正弦电流，世界各国的研究人员经过不断的摸索与实验，提出了多种有效的数字控制方案。针对并网电流控制，仅仅采用常见的控制策略有重复控制、滞环控制、无差拍控制、PI 控制等实现单位功率因数运行是不够的，我们应当根据不同情况下的不同控制目标，来采取多种控制策略的转换来实现。

为了改善逆变器输出波形，针对以上的一系列并网控制策略，国内外的专家学者进行了一些改进。文献（1）提到，将扰动观测器加入无差拍控制中去，通过观测器发出扰动可以实时观测负载电流，增强了负载适应性。滑膜变结构控制是一种非线性控制方法，鲁棒性较强，因为具有固有的开关特性非常适合应用到逆变器的控制中去。文献（2）利用重复控制技术对逆变器输出波形进行谐波抑制。重复控制技术的特点是输出特性相对稳定，谐波含量较少，系统稳定性强，但是对误差的跟踪性能较差，会延迟一定时间。文献（3）等人在控制系统中加入PID控制方法，可以对开关周期进行追踪通过较为精密的参数设置可以是系统获得良好的性能，弥补波形输出质量不高这一缺点。彭传彪等人提出滞环电流控制是一种优越的非线性控制，控制简单，易于实现，但是因为环宽的局限性导致开关频率不稳定，谐波种类较多。针对这一问题提出了自适应滞环电流控制策略，采用基于滞环电流控制的的复合控制策略，通过改变环宽来实现开关频率的固定，减少输出波形的畸变率，抑制谐波。文献（4）引入频率反馈环节，考虑开关频率的周期性变化，通过PI控制器调整滞环控制器的环宽值，使用模糊推理在线整定比例参数，提高了系统的动态特性。文献（5）通过对比传统正弦脉宽调制技术的优缺点和应用方法，在此基础上提出一种改进方法―反相载波交点式采样法，该方法的调制效果接近自然采样法而优于不对称规则采样法，因此利用该调制方法产生的SPWM波更接近正弦波，控制点时刻的计算只需求解简单的直线交点方程，控制算法简单，节省了微处理器的储存空间，易于在DSP系统中实现。

针对光伏系统直流注入的研究，文献（6）提出采用半桥拓扑逆变器的方法来抑制直流分量流入电网。文献（7）提出一种基于直流分量检测及校正方法，采用高精度检测电路和检测元件来实现较为理想的直流抑制效果，但是，这样成本较高。文献（8）同时提出在逆变器输出侧串联隔直流电容器的方法，为了避免基波的压降过大，要采用较大的电容，但在实际应用中理想电容并不存在，并且电容元件对电路的影响很大，一旦损毁，就会引发断路，会导致过电压的现象。文献（9）将虚拟电容的思想引入直流抑制中，通过改变控制方法来代替隔直电容，使并网逆变器的输出中不含直流分量，但是光伏并网系统的LCL滤波电路工作时，采用电容隔直的方法可能失效。文献（10）提出了一种基于PR与PI联合控制的直流抑制技术，利用PR控制器的无静差跟踪交流参考量、PI控制的无静差跟踪直流参考量的特性，这种方法无需增加硬件电路，且只占用很少的控制芯片资源。

4、总结

全球经济在过去的几十年里突飞猛进的发展，伴随着生活水平的节节攀升，人类对传统化石能源的依赖也越来越强，但是传统的化石能源总会枯竭，世界各国在能源上的争夺愈发激烈，加上传统化石能源的大量使用对环境的破坏又大大影响了人们的日常生活质量。因此，世界各国都将目光转向了绿色清洁的可再生能源，太阳能发电就是众多可再生能源利用方式中一种，日益成为各国在新能源利用方面的研究热点。而光伏并网发电是大规模利用太阳能资源的必由之路，光伏发电在能源结构中扮演着越来越重要的角色，加强对并网控制策略的研究也至关重要。

参考文献

[1] MATTAVELLI P. An improved deadbeat control for UPS using disturbance observers[J]. IEEE Transactions on Industrial Elec-tronics ， 2005，52（1）：206-210.

[2] CHEN Sufen ， LAI Y M， TAN Siewchong，et al. Optimal design of repetitive controller for harmonic elimination in PWM voltage source inverters[C] ∥Telecommunications Energy Conference， 29thInternational. Rome， Italy：[s.n.]，2007：236-241.

[3] 高军，黎辉，杨旭，等.基于 PID 控制和重复控制的正弦波逆变电源研究[J]. 电工电能新技术， 2002，21（1）：1-4.

[4] 彭传彪，王少坤，王晓锋，侯振义. 自适应滞环电流控制逆变器复合控制策略[J].电力自动化设备，2012，31（7）：42-47.

[5] 曾江，刘艳，叶小军，余涛. 有源滤波器的低损耗滞环电流控制方法[J].电网技术，2012，34（1）：73-78.

[6]彭振江. 基于DSP的光伏并网逆变器的优化研究[D]： [长沙理工大学硕士学位论文].长沙： 长沙理工大学，2013.

[7] 刘鸿鹏， 王卫， 吴辉.光伏逆变器的调制方式分析与直流分量抑制[J].中国电机工程学报，2010，30（9）：27-32.

[8] ARMSTRONG M，ATKINSON D J，JOHNSON C M，et al. Autocalibrating DC link current sensing technique for transformer less， grid connected， H-bridge inverter systems [J]. IEEE Transon Power Electronics， 2006，21 （5） ：1385-1393.

篇8

关键词：节能减排；海运船舶；新能源；玻璃钢船舶；经济航速

中图分类号：F403.3 文献标识码：A

近年来，节能减排成为全世界关注的话题。气候变暖带来的全球性灾难已经触目惊心。2011年11月德班气候大会宣布将制定法律工具或法律成果来约束各国的减排工作。在已采取的一系列行之有效的措施中，本文将就各国海运船舶采用的节能减排方式作一简单介绍。

1 全球环境下的节能减排目标

国际能源机构统计数据表明，2010年全球二氧化碳排放量达到有史以来的最高值306亿吨。荷兰环境评估局公布的数据显示，2007年中国二氧化碳排放量约占世界总体的四分之一，居世界首位。人均碳排放总量超过5吨，2010年则达到6.8吨。2009年哥本哈根气候大会，中国承诺，2020年，我国单位GDP二氧化碳排放量将比2005年减少40%~45%。在国内，交通运输部在“十二五”发展规划中提出，到2020年，中国营运船舶的单位运输货物周转量能耗要降低15%，二氧化碳排放量减少16%。

2 海运船舶常见的节能减排方式

海运船舶节能减排方式有很多，包括采用新型的更为清洁的能源作为船舶动力、采用新型材料建造船舶。或者从航运角度，采用经济航速。无论站在哪个角度，世界各国都展开了很多的尝试。

2.1 新能源船舶

柴油，是目前世界上各类船舶的主要能源。由于其燃烧后产生的NOX、SO2等气体对大气的严重污染，迫使船舶制造商不得不为船舶寻找更为清洁的新型能源作为动力。近年来，造船业所采用的新型能源主要有太阳能、氢能、风能、核能、天然气、生物能、海洋能等。

2.1.1 太阳能

太阳能是一种新型的可再生能源，现代科技利用太阳能发电为船舶提供动力。

2011年8月，世界最大的太阳能动力船舶“星球太阳能号”抵达香港，这是它环球之旅的其中一站。该船的太阳能板约500多平方米，最高航速达15海里，即使在缺乏阳光的情况下，一次充电的能量也可维持3天的航行。该船造价为1 000万欧元，耗时13个月。

太阳能安全无污染，不消耗其他地球资源，不会导致温室效应。船舶行驶在海面上有绝佳的采光条件，敞露的轮船表面又适宜铺置大面积太阳能板。这些优势使太阳能在全球领域节能减排的呼声下，受到航运界的更多关注。

2.1.2 氢能

氢能，是氢的化学能，属于二次能源，目前广泛应用于宇航飞船。它是最清洁的可再生能源之一，对环境的友好度很高，因此成为船舶的又一种新型动力。

氢能来源于水，燃烧后又还原成水，不污染环境。氢气无味无毒，即使发生泄漏，也会远离地面，在纯度高于75%时，性质更为稳定，发生爆炸的系数较低。

现有的船舶常规动力机械稍加改造，既可用氢代替煤和石油作为动力，这使得氢能更加受到环保组织的关注。当船舶行驶在海上，周围存在着取之不尽的电解水——海水。利用海上的有利条件，收集太阳能，既可以在阳光充足的时候利用太阳能作为动力，又可以利用太阳能电解海水制氢，作为储备能源。无需像柴油船舶一样，靠岸获取能源。

2007年，冰岛氢能公司利用欧特克解决方案设计出了世界上第一艘配备氢能的商用船。这是一艘重达130吨、可搭乘150名乘客的观鲸旗舰船。该项举措，为船舶搭载氢能注入了一剂兴奋剂。

2.1.3 风能

风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。风能在地球上分部广泛，储量很大，可再生，永不枯竭，而且不产生任何污染。

随着科技的发展，风力发电的成本一降再降，现在已经远低于太阳能发电。研究表明，风力发电的成本为4

~8 美分/（kW·h），而太阳能光伏发电和太阳能热力发电的成本分别是50~100 美分/（kW·h）和12~30美分/（kW·h）。与煤电相比，风力发电将减少CO2 820~910 t/（GW·h）。目前，风力发电成本已经降到了20世纪80 年代的六分之一，并且继续下降[1]。

风在海洋上的强度要比陆地大很多，船舶行驶在海上有很合适的条件利用风能。但是，海洋上的风分布也不是很均匀，有些地方可能风平浪静，有些地方又可能狂风大作以至于折损风帆。考虑到以上的各种情况，各国在制造利用风能为动力的新能源船舶时，也采用了相应的对策。

1980年8月，世界上第一艘风帆油轮“新爱德丸号”建造于日本，截止到2004年日本已有14艘以风作辅助动力的船只航行在海上，它们的耗油量仅为普通机动船的75%[2]。

这些船舶虽然采用了风能这种新型能源，但仍然以主机为主，风帆为辅，同时也注意到，当风向不合适的时候，可调帆的角度，风力过大时，也可将其放倒。至于风力的储存，德国柏林的普伦茨劳启用的一座风力混合发电站，可将风能以氢的形式储存起来，在无风情况下继续提供“绿色能源”。船舶在利用风能的时候，也可以考虑是否能将能量储存以备不时之需，或者干脆采用包含了风能的混合动力。

2.1.4 核能

篇9

关键词：暖通空调系统 节能 方法

空调的出现为人们创造了更舒适的生活环境，但随着时间的推移，全球能源出现紧缺，使暖通空调系统的能源消耗面临严重的考验。据不完全统计，暖通空调系统消耗的能耗占到建筑能耗的30%-50%，且目前出现递增的趋势。因此，节能降耗成为空调系统设计、运行和管理中的关键环节。

1. 暖通空调系统节能的意义

随着时代的进步，经济的快速发展，我国的建筑业迅速发展，建筑能耗不断增加，建筑能耗已经占据社会总能耗的1/3左右，有些地区高达40%，且其总量呈逐年上升趋势，能源总消费量的比例已从上个世纪70 年末的10%上升到近年的28%左右，其中2/3为暖通空调系统所消耗。随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，暖通空调系统得以广泛应用，用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。此外，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占绝大比例。能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题，随着二氧化碳、氮氧化物、硫化物、烟尘等的排放增加，酸雨现象频繁发生，对生态环境和可持续发展带来了很大影响。根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的。如果采取相应的节能技术，使现有空调系统节能30%～50%完全可能。因此考虑暖通空调系统节能具有长远意义。

2. 暖通空调系统节能存在的问题

要实现空调系统的节能降耗，已经具备了许多成熟的条件，但同时也存在许多问题有待于解决：

设计及施工管理方面存在的问题：空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响，然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，使得设计建造的系统不仅初投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%，另外，目前建筑施工、监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训，对本专业理论知识似懂非懂，工程施工过程中没有按建筑节能工程施工质量验收规范进行节能施工，按常凭经验，采用惯用方案或甲方指定的方案，由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决，最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患，在实际工作中，由此造成的经济损失也是相当严重的。

对暖通空调系统的节能设计与施工缺乏评价。近年来，随着对节能和环保要求的不断提高，新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计与施工人员往往无所适从，如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计与施工人员的重要课题。暖通空调系统运行管理中的节能问题除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了，因此不注意对暖通空调操作人员的培训，很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。为此要求运行管理人员不仅要有强烈的责任心，上岗前还必须要进行系统的培训和考核，考核合格后才能上岗。

3. 暖通空调系统节能的方法

随着科学技术的不断进步，暖通空调领域新的技术不断出现，我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。细心研究、精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行基本上是在部分负荷下运行，如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计，系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。

改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失。我们知道对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度。显然是不全面的，势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用，为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，如采用PMV-PPD 指标对空调系统进行调控，可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。

采用新型节能舒适健康的空调方式影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果改变传统的空调方式，增加辐射热，此时所需要的空气温度降显著下降，显然后者比前者具有显著的节能效果。

工程管理过程中严格执行工程监理及工程施工人员持证上岗制度，严格按建筑节能工程施工质量验收规范及当地政府节能要求进行节能材料监理见证送检、质量监督站监督送检和现场节能检测，建筑节能工程开工前编制建筑节能施工专项方案并严格按审批的建筑节能施工专项方案工艺监理和施工。

推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP 值，使得同等制热(或制冷)量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。

开展冷热回收利用的运用工作，实现能源的最大限度利用。目前许多空调系统冷热回收利用也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。

4. 结束语

暖通空调系统在建筑行业也占据重要的位置，起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的途径和方法，是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济科学发展前提。

参考文献：

[1] GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准

篇10

关键词：太阳能热水供应；空气源热泵；水源热泵；太阳能-热泵中央热水系统

人民生活水平的普遍提升，让公共建筑的住宅卫生热水及空调等基础设施走进了千家万户，这些基础设施的普及率也越来越高。我国卫生热水供热上的能耗在社会中浓厚的比例中占据了30%左右，这意味着这些能耗给我们的生存环境带来了非常大的压力，尤其是那些化石燃料在燃烧或是使用过程中，会对大气层产生非常严重的污染。这些污染带来的严重后果引起了许多国家的关注，所以开发新能源或是可再生资源技术的使用，已经成为当代科研工作的重点。

1 太阳能热水供应节能技术

1.1 采用太阳能再生能源的优点

丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。利用太阳能热水器提供热水有许多优点。节能、经济。太阳光是不要钱的，住宅用户投资几千元的太阳能热水器，可用上15～20年，省掉许多煤气或油等不可再生能源。太阳能集热器可就近设置，缩短了管道的长度，减小循环设备等的尺寸，减少设备的能耗。没有任何废气排放，不污染环境，是一种绿色环保产品。现代太阳能热水器在夏天可把水加热至70℃以上，春秋天使用也基本无问题，在冬天同样可以使用。冬天只要是晴朗的日子或是忽阴忽阳的雨天有2～3h的光照，水就热了，可直接使用；在冬季阴雨连绵的日子，水温也可提升20～30℃，这时只要辅助电加热装置将水加热升温，水就可以用于洗浴、盟洗了，比起从市政生活供水直接升温至需要的温度。

太阳能、水源、空气源属低温热源，故在水的加热和储存及相应储热设备、水加热器等的设计计算均不能采用常规热源系统的设计参数。

1.2 太阳能热水供应系统的设计应用

太阳能在使用过程中可以为民用建筑的热水系统带来许多便利，不仅仅因为太阳能供热系统在性能的发挥上可以保持稳定。同时，通过设计师的细节设计，也可以与周围的建筑与环境形成协调的氛围。设计人员在对太阳能系统供热上的步骤进行设计时，尽量让这些功能可以达到一体化水准，对太阳能热水系统的发展方向进行量身定做上的处理，根据建筑风格的各不相同，对太阳能供热系统进行相应的规划与设计，不仅可以让太阳能热水系统的效能，得到最大限度的发挥，与此同时，也可以保证太阳能供热系统在安装过程中不影响建筑身上的审美特性。

2 水源、空气源低温再生能源热水供应节能技术

空气水源热能等这些资源，具有非常良好的可再生优势，热泵在工作过程中，所采用的基本原理是提取环境中的热量和是废热，并将这些热量进行收集处理，统一进行二次利用。传统意义上的热泵热水器在使用过程中，是通过机械压缩的形式让这些废热可以在得到设计师的规划以后，重新投入到正常的供热系统中，让自己的热量重新发挥效用，这在一定意义上也属于可再生资源。

2.1 环境效益显著

设置人员在对热泵热水供热系统进行技术研发时，采用中小型燃气式热水器或是小型燃气锅炉，对这些废热进行收集处理，在收集过程中不仅不会存在任何燃烧的步骤，也不会对环境产生任何的压力，使用过程中也可以很大程度的避免电热水器所造成的电能浪费情况，这项热水器供热处理技术最大的优势在于对环境不构成任何压力。

2.2 节能、运行费用低

热泵制热系数（能效比）恒大于1，全年平均的能效比可达3～4，制热效率高。热泵热水器比传统热水供应系统运行效率还要高25～30%。在华东、华南小型宾馆传统热水供应系统的运行耗电量约为2.33kw・h/人，而热泵热水器热水供应系统约为0.74kw・h/人。保守估计每个客房节约电能约为500kw・h/a。每1kw・h按0.6元计，每间客房节省300元/a。因此由于热泵热水器系统的运行费用低，所增加的初投资可在5～7a内收回。

2.3 超大水量、适用范围广、安装方便

热泵热水器在使用过程中，水箱上的容量超出许多人的想象，主要是因为这种水箱容量可以根据具体的实际环境要求，进行量身定做的处理，在水量上可以达到充足的供应。面对不同的使用环境和不同的供应客体，都可以有针对性的进行满足。同时，这种新型的供热技术比传统的热水供应系统在运行效率上要高很多，大概是30%左右的比例。这种工作系统在恶劣的环境温度下也可以正常工作，具有良好的稳定性。与此同时，还可以对大面积的供热系统进行支持，无论是小区住宅还是宾馆酒店，甚至是集体宿舍等这些都可以进行集中供热上的处理，热泵热水器在安装上要求很低，基本上可以在任何地方都可以进行安装处理，占地面积小，安装步骤简单，无需进行安装面积上的规划，也不需要机房，进行能源上的供应。

3 热泵热水系统常用方式及优缺点

空气源热泵热水系统在结构上具有简单的优势，同样不需要使用太多的占地面积与专用机房来进行基础设备上的支持，安装非常方便，按装人员不需要通过相应的技术培训就可以对这些组件进行安装上的处理。在供热方面也具有不可替代的优势，主要是空气源热泵热水器可以采用多台机组并联的安装模式对用户的用水需求进行供应，与此同时，如果用户需要更多的水资源，空气源热水泵也可以在运行中直接添加设备，对这些需求进行满足。大型空气源热泵热水系统在应用过程中的优势，让人们看到了非常良好的市场发展潜力，许多企业在对这项技术进行调整以后，开发了许多小型家用的空气源热水器，这些热水器在使用过程中出水温度稳定，并且与传统的燃气热水器相比，在使用成本上也会有很大幅度的降低。

空气源热泵制热过程质上是对空气中蕴藏的太阳热能的提升利用，根据泵的工作特性，在整个热水系统的运行过程中，热机组作为辅助热源运行所供应的热量中，只有一小分来自电能，所以太阳能一热泵集中热水系统大大高了太阳能利用率，减少了对一次能源的消耗。

结束语

综上所述，节能环保型的可再生资源在利用过程中，给人们的生活带来了许多便利的同时，也让我们的环境压力得到了很大程度的缓解。不仅有助于国民经济的稳定运行，也让我们的时代向前发展的脚步得到大跨度的迈进。所以，可再生资源的开发与利用，会成为当今时展的主题，在不断的技术革新过程中应用的面积越来越广。

参考文献

[1]彭娇娇，刘光远，从卫民，郑爱青.空气源热泵辅助太阳能热水系统在江淮地区的应用潜力研究[J].能源与环境.2010（03）.