傳統(tǒng)能源特點范文

時間:2024-02-27 17:51:26

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傳統(tǒng)能源特點

篇1

關鍵字:新能源 新能源接入 智能配電網

引言

能源是人類活動的物質基礎,傳統(tǒng)能源危機導致能源資源枯竭,環(huán)境污染嚴重,嚴重威脅著人類的生存發(fā)展,本著有限資源和環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展原則,一場全世界范圍的新能源革命序幕已經開啟。電力行業(yè)作為傳統(tǒng)一次能源的最大使用者,需要在這場新能源革命浪潮當中充當先驅者的角色,大力研發(fā)新能源轉換科技,加快新能源開發(fā)綜合利用的腳步。

一、概念

(一)新能源

新能源也稱為非常規(guī)能源,是區(qū)別于傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。包括太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。新能源相較傳統(tǒng)能源的資源有限和環(huán)境污染特點,具有資源豐富,普遍具備可再生特性,可供人類永續(xù)利用,環(huán)保等巨大優(yōu)勢。隨著社會經濟發(fā)展,能源需求不斷增大,新能源開發(fā)利用的腳步在不斷加快,新能源取代傳統(tǒng)能源人類生活發(fā)展物質基礎地位是社會發(fā)展必然結果。

(二)智能配電網

智能電網是電力工業(yè)發(fā)展的必然要求,智能配電網是智能電網中配電網部分的內容,是實現智能電網的安全可靠、優(yōu)質高效、靈活互動的有效途徑。智能配電網相較于過去的傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)具有自愈、安全、信息化、提高電能質量、支持與用戶互動等明顯優(yōu)勢。全面推廣和推進智能配電網應用發(fā)展是電力工業(yè)發(fā)展的大勢所趨。

二、新能源接入對智能配電網的影響

(一)智能配電網新能源接入現狀

目前的電力工業(yè)新能源開發(fā)利用當中,光伏發(fā)電和風力發(fā)電的推進速度最快,世界電力工業(yè)大多都將其作為新能源接入研究發(fā)展的重要方向。

1.光伏發(fā)電

光伏發(fā)電也叫離網光伏發(fā)電,是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。光伏發(fā)電相較傳統(tǒng)發(fā)電有著無枯竭危險、無噪無污染安全可靠、不受地域限制、建設周期短。能源質量高等優(yōu)勢。我國是全球光伏發(fā)電安裝量增長最快的國家,發(fā)展?jié)摿薮?,配合積極穩(wěn)定的政策扶持,到2030年的光伏裝機容量將達1億千瓦,年發(fā)電量可達1300億千瓦時。在今后十幾年,我國光伏發(fā)電市場將會由獨立發(fā)電系統(tǒng)轉向并網發(fā)電系統(tǒng),目前存在并網成本過高的問題。

2.風力發(fā)電

風力發(fā)電就是通過一定技術把風的動能轉變成機械動能,然后再把機械動能轉化為電力動能。風力發(fā)電的特點是具有是清潔、可再生、建設周期短、規(guī)模靈活等優(yōu)點的同時,也有著噪聲,視覺污染大、運行波動大,間歇性、不穩(wěn)定、成本高等缺點。風力發(fā)電是目前我國電力工業(yè)新能源接入當中最具潛在規(guī)?;虡I(yè)開發(fā)可能的新能源發(fā)電方式。我國風力發(fā)電累計裝機容量已達260萬千瓦,是世界風力發(fā)電的主要市場之一。特別是在我國西部地區(qū),2008年,我國風力發(fā)電裝機總量達到700萬千瓦,位居世界第五,意味著我國進入了可再生能源大國行列。我國風力發(fā)電前景遼闊,可以預見在未來相當長的一段時間都會保持快速發(fā)展的勢頭。和光伏發(fā)電一樣,實現并網運行是風能發(fā)電的必然方向,也是當下制約風力發(fā)電的一個瓶頸。

(二)新能源接入對智能配電網的影響

新能源勢必會取代傳統(tǒng)能源成為人類生存發(fā)展的物質基礎,這只是早晚的問題,是社會經濟發(fā)展的大勢所趨。當前新能源開發(fā)轉化技術能力還不夠成熟,電力工業(yè)新能源開發(fā)利用還不足以起到主導的作用,但對電量補充和一些偏遠地區(qū)的供電等還是起到很大的作用。新能源發(fā)電本身所具有的波動性,間歇性、不可控、可調度性差等特點還沒有得到有效解決,在電網接納能力不夠的背景下,新能源發(fā)電并網運行難度大,成本高,同時也會給原有電力系統(tǒng)帶來很多的負面影響。

1.電能質量影響

①新能源波動性間歇性發(fā)電特點

風力發(fā)電和光伏發(fā)電受天氣等自然條件影響會呈現發(fā)電間歇性和波動性的特點,電量變化隨機性大。并網會產生沖擊電流,引起電網頻率偏差,電壓波動與閃變,引起饋線中的潮流發(fā)生變化,進而影響穩(wěn)態(tài)電壓分布和無功特性,使電網的不可控性和調峰容量余度增大,使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性受到影響。

②諧波注入

新能源發(fā)電電子裝置會產生一定的諧波和直流分量,當諧波和直流分量注入電力系統(tǒng)后,會引起電網電壓畸變,影響電能質量,還會造成電力系統(tǒng)繼電保護、自動裝置誤動作,影響電力系統(tǒng)的安全運行。

③孤島現象

所謂的孤島現象就是在電網出現失壓情況時,并網風力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)仍保持對失壓電網的供電狀態(tài),與本地負載連接形成獨立運行狀態(tài)。

2.并網標準

目前我國國內缺少統(tǒng)一的關于新能源發(fā)電的并網標準定論,相關并網和檢測技術標準,系統(tǒng)檢測和認證體系等都還在逐漸完善中。這就導致在新能源發(fā)電并網過程當中沒有科學的系統(tǒng)的理論標準指導,大規(guī)模的新能源發(fā)電并網無法展開,并網系統(tǒng)得不到保障。

3.網損

現有配電系統(tǒng)的單電源輻射式網絡在新能源接供電接入后變成用戶互聯(lián)、多電弱環(huán)網絡。使得配電網損不確定,受負載、電源位置、大小等多因素影響。

4.增加配電網監(jiān)控難度

現有的配電網信息采集,操作,調度等監(jiān)控工作較為簡單方便。一旦新能源供電接入,將使配電網監(jiān)控復雜化,高難度化,直接導致配電網供電的可靠性。

結束語

新能源開發(fā)利用是生產商,投資商和消費者共同參與博弈的市場,更是影響人類社會生存發(fā)展的物質基礎,新能源革命勢必早晚改變人類生存發(fā)展結構。當下電力工業(yè)新能源接入還存在諸多研發(fā)利用問題,新能源的接入可靠性得不到保障,但其快速的發(fā)展和無限的潛能都是讓人欣喜的,人類離不開能源作為物質基礎,大力加強新能源開發(fā)利用力度,提高新能源轉換科技技術,是人類社會發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1].呂艷坤.淺談新能源接入對智能配電網的影響[J].科技資訊,2011(30):128-129.

篇2

關鍵詞:新能源;工程機械;節(jié)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(fā)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(yè)化發(fā)展,三一、柳工、山河智能及中聯(lián)等國內大型的工程機械企業(yè)均已推出了自己的新能源工程機械設備。較國家發(fā)達國家而言,我國新能源工程機械發(fā)展起步較晚,新能源機械的發(fā)展受到多方面因素的影響,在發(fā)展過程中,新能源行業(yè)普遍缺乏統(tǒng)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(guī)范的方式促進新能源工程機械的發(fā)展[1]。當前,工業(yè)企業(yè)生產中,傳統(tǒng)能源的應用出現了一系列問題,能源消耗及環(huán)境污染問題日益嚴重。隨著節(jié)能減排及可持續(xù)發(fā)展理念逐漸深入人心,我國工業(yè)企業(yè)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(yōu)化,有效地踐行了綠色、節(jié)能的發(fā)展理念。

1.2制約新能源工程機械發(fā)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(yè),電驅動機械設備在實際應用中給企業(yè)作業(yè)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(yè)。新能源工程機械設備的推廣是一個漫長的過程,傳統(tǒng)能源在長期的發(fā)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(huán)境的要求較高,由于氣瓶無法保證隔熱,遇到周圍環(huán)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(yè)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(qū)域的具體工況及地理環(huán)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(yè),技術人員依據工程需要設計出了不同的機械設備?,F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(yè)積極進行技術研發(fā),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(fā)隊伍不斷發(fā)展壯大。2.1.1太陽能光伏發(fā)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(yè)的發(fā)展,氣候變化及環(huán)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(yōu)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??稍偕茉磻糜诠こ虣C械中,是實現現代產業(yè)優(yōu)化升級、促進經濟發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。太陽能是一種很清潔能源,避免了傳統(tǒng)化石能源使用中造成的環(huán)境污染問題,利用太陽能發(fā)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(tài)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(yè)進入了新的發(fā)展階段,產業(yè)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(fā)模式下與風電項目結合實現了分光互補發(fā)電。在電力企業(yè)并網光伏發(fā)電系統(tǒng)中,依據系統(tǒng)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(tǒng)中未設置蓄電池組,系統(tǒng)集成度高,結構相對簡單,系統(tǒng)的安裝及調試環(huán)節(jié)簡便,其工作原理為通過對系統(tǒng)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(tǒng)會自動停止供電,光伏供電機械設備降低了企業(yè)的運維成本。含大型光伏電站的電力系統(tǒng)中,調度中心依據有功需求調整光伏電站的出力狀態(tài),并網逆變器及光伏電站系統(tǒng)的無功補償裝置間相互協(xié)調,保證了電網的安全運行,提高了電力企業(yè)的經濟效益。2.1.2LNG工程機械的應用工業(yè)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(yè)企業(yè)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(tài)下液化后進入工業(yè)生產。CNG通過天然氣加壓的方式,將其以氣態(tài)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(fā)動機高效運轉,實現了節(jié)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(fā)出了LNG裝載機,與傳統(tǒng)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(yè)企業(yè)節(jié)能減排的典范。2.1.3雙動力工程機械的應用與傳統(tǒng)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(huán)境的要求。國外創(chuàng)造了一種雙動力的移動篩分機,利用柴油發(fā)動將機械設備移至施工現場,有效地節(jié)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(jié)省了電源,降低了作業(yè)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(yè)中被廣泛應用。2.1.車田技術的進步電力平衡發(fā)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(fā)電的方式建立起來的風車田,是現代工業(yè)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(fā)電機并網的風力發(fā)電機組進行發(fā)電,其單機容量較大,設備性能可靠,實現了風電資源的開發(fā)利用。我國風力發(fā)電機組的數量持續(xù)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(yè)化發(fā)電中發(fā)揮著重要的作用,避免了化石燃料造成的資源浪費及環(huán)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(xù)發(fā)展的重要措施。

2.2新能源工程機械的低碳環(huán)保性

工業(yè)企業(yè)為我國經濟的發(fā)展做出了重大的貢獻,但在工業(yè)化發(fā)展過程中,企業(yè)的生產、制造環(huán)節(jié)造成了嚴重的資源浪費及環(huán)境污染問題。機械設備制造環(huán)節(jié)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(yè)技術的落后造成機械生產環(huán)節(jié)嚴重的資源浪費,傳統(tǒng)變電站運行下,落后的電纜技術等造成了電能輸送環(huán)節(jié)的電力浪費。電力企業(yè)的風力發(fā)電系統(tǒng),有效地節(jié)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(yè)使用的天然氣發(fā)動機,較傳統(tǒng)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(tǒng)的內燃機機械相比,混合動力機械節(jié)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(fā)展研究中,設計人員依據不同工作場景及環(huán)境的需要,設計出了滿足工業(yè)企業(yè)發(fā)展的多種工程機械設備,傳統(tǒng)發(fā)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?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油機,向外輸出功率,電動工程機械設備節(jié)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(yè)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(fā)生了變化,在我國市區(qū)或郊區(qū)的拌合站,周圍存在較多的天然氣站。天然氣設備在節(jié)能減排方面具有獨特的優(yōu)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(yè),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(fā)展,政府在發(fā)展新能源工程機械方面制定了相關政策,未來企業(yè)在新能源機械的應用與開發(fā)方面將加大資金投入。我國應借鑒發(fā)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(yè)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(yè)積極應用新能源工程機械,將節(jié)能減排作為企業(yè)發(fā)展的重要目標。

4結語

隨著技術的進步及傳統(tǒng)能源設備應用下環(huán)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(fā)展階段?,F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(yōu)化,有助于現代工業(yè)企業(yè)節(jié)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(xù)發(fā)展的重要途徑。

參考文獻

1章崇任.新能源工程機械特點分析[J].建筑機械,2009,(15):90-92.

2蘇兆杰,唐向陽,王保森.淺談幾種新能源工程機械特點及發(fā)展[J].建設機械技術與管理,2014,(3):65-67.

3侯林帥.新能源工程機械特點研究[J].中國設備工程,2017,(3):133-134.

篇3

[關鍵詞]微電網 經濟運行 優(yōu)化研究

中圖分類號:td823.87 文獻標識碼:a 文章編號:1009-914x(2014)25-0054-01

工業(yè)的發(fā)展促進了經濟的繁榮,但是同時,也給我們帶來了環(huán)境污染和能源短缺等問題。隨著現在發(fā)展要求的嚴格化,電力系統(tǒng)也面臨著極大的壓力。環(huán)境保護、能源安全和市場競爭等因素也迫切要求電網系統(tǒng)進行適當轉變,以適應發(fā)展要求。在這種嚴峻的形式下,微電網擔負著世人的厚望,開始試運行。很快,它就以容量大、電力穩(wěn)定等優(yōu)點超越了風能、太陽能等分布式發(fā)電而得到迅速推廣,在能源領域發(fā)揮著巨大作用。

一、微電網概述

微電網,也稱微網,是一種新型的網絡結構,是由微電源、儲能系統(tǒng)、負荷和控制裝置等共同構成的系統(tǒng)單元。微電網能夠實現自我保護、自我控制、自我管理,它既能與外部電網并網共同運行,也可以自己獨立運行。相對于傳統(tǒng)的大電網來說,微電網利用的是多個分布式電源,并通過靜態(tài)開關關聯(lián)到常規(guī)電網,因而具有極大的優(yōu)勢。

開發(fā)和延伸微電網可以有效促進分布式電源和可再生能源的大規(guī)模接入,實現對負荷多種能源形式的可靠供給,有利于實現主動式配電網,推動傳統(tǒng)電網向智能電網過渡。

二、微電網的特點

微電網作為一個完整的電力系統(tǒng),能依靠自身的控制和管理實現功率平衡控制、故障檢測與保護、電能質量治理等多方面的功能。微電網組成部分中的電源多為容量較小的分布式電源,這種電源含有電子電力接口的小型機組,其中有微型燃氣輪機、光伏電池、超級電容等小型裝置,它們多是接在用戶側,因其成本較低、污染小等特點備受用戶喜愛。

微電網因是在靠近負荷中心設立相應電源,所以能有效保證供電的可靠性和供電的質量。并且,微電網通過特有的控制器就可以實現對整個電網的集中控制,操作及其簡單便捷,并能促進微電網系統(tǒng)運行的優(yōu)化。

三、微電網與傳統(tǒng)電網經濟運行的不同之處

微電網與傳統(tǒng)電網的經濟運行雖有區(qū)別,但在本質上是一致的,它們都能保證供電的可靠性、能滿足負荷需求的情況下合理地安排各機組出力,能實現綜合成本的最小化 ,取得最大的經濟效益。所以傳統(tǒng)電網應用中的經濟調度規(guī)則和資源配置原則等都能應用到微電網系統(tǒng)中。

但是微電網也有其自身獨特的優(yōu)勢。微電網不同于傳統(tǒng)電網的是-微電網從系統(tǒng)的觀點出發(fā)看待問題,將發(fā)電機、負荷、儲能裝置與控制系統(tǒng)相結合,形成一個完整單一、便于控制的系統(tǒng)單元,能同時實現向用戶供給電能和熱能的強大功能。

四、微電網經濟運行優(yōu)化研究

微電網系統(tǒng)的經濟運行是微電網的集成控制以及能量管理與研究的重要內容之一。它的研究目的是希望能在滿足負荷需求的同時實現綜合成本的最優(yōu)化,使微電網的經濟效益可以得到充分體現。因此,微電網系統(tǒng)經濟運行優(yōu)化研究具有極大的現實意義。微電網不僅能實現較高的可靠性收益和環(huán)保收益,還能有效提高能源的利用率,有利于實現節(jié)能減排、緩解電網壓力。

五、微電網系統(tǒng)經濟運行優(yōu)化研究現狀

從本質上來看,微電網的經濟運行優(yōu)化是一個復雜的系統(tǒng)優(yōu)化問題,它包括了機組組合、經濟負荷等諸多的經濟調度問題,具有較高的復雜性。對微電網系統(tǒng)中調度問題的研究主要分為兩方面,一是靜態(tài)調度,一是動態(tài)調度。靜態(tài)調度主要集中研究系統(tǒng)運行的每個時段的最有運行方案;而動態(tài)調度則側重于各時間段的聯(lián)系與影響,如機組爬坡約束等。兩種研究方面齊頭并進、雙管齊下,對微電網經濟運行優(yōu)化的研究取得了較大成果。

但是由于我國對微電網經濟運行優(yōu)化的研究起步較晚,并且缺少龐大的研究團隊和資金力量的支

撐,研究工作雖然有歐美等的經驗可供借鑒,但研究成果仍與國外一些國家存在著較大的差距??偨Y來說,我國對微電網系統(tǒng)經濟運行優(yōu)化的研究還存在以下問題:

1、投資成本和運行維護成本較高;

2、缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的微電網體系技術標準和相關規(guī)范;

3、微電網的保護、控制技術發(fā)展不成熟,仍待改善;

4、電子電力技術在微電網中的應用技術尚不成熟;

這些問題都制約著研究的進展,如何解決這些問題,尋找一個平衡點,推動微電網系統(tǒng)經濟運行的優(yōu)化研究工作的取得較大進展。

六、微電網系統(tǒng)經濟運行優(yōu)化研究的積極意義

1.有利于降低發(fā)電成本,提高經濟效益

微電網利用光伏電池、風力發(fā)電機等可再生能源作為微電源,不需要燃燒燃料,不僅能保護環(huán)境,而且大大降低了生產成本。微電網與傳統(tǒng)電網相比,雖然運行與維護成本較高,但是,微電網能帶來較大的可靠性收益和環(huán)保收益,綜合起來來看,微電機帶來的經濟效益還是優(yōu)于傳統(tǒng)的電網機組。

2.能有效提高能源利用效率

據長期實踐得知,傳統(tǒng)的火力發(fā)電效率為30%左右,而微電網只利用其中的微型燃燒汽輪發(fā)電,效率就可達30%左右,基本可以與大型火電廠的效率相媲美;若實行冷熱電聯(lián)產,效率可達到80%左右,不僅能實現能源的梯級利用,同時,還帶來了節(jié)能環(huán)保、緩解電網壓力等極大的作用。大電網與微電網的區(qū)別也就在是否能實現熱電聯(lián)供或冷熱電聯(lián)供。實現冷熱電聯(lián)供,充分開發(fā)微電網的效率,提高能源利用率,有效緩解我國能源短缺的問題,為國家的工業(yè)化建設提供充足的動力。

七、結束語

微電網靈活地將分布式電源與本地負荷組成一個嚴密的整體,可以有效整合新能源以及可再生能源發(fā)電的優(yōu)勢,提高能源的梯級綜合利用效率,并保證供電的可靠性。鑒于微電網的種種優(yōu)勢、為了能充分發(fā)揮其發(fā)電的安全、高效,必須對微電網系統(tǒng)經濟運行進行更為深入的優(yōu)化研究,旨在解決我國能源短缺問題,推動我國工業(yè)化進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]董軍,徐曉琳,董萌萌.基于多智能體的微電網系統(tǒng)優(yōu)化經濟運行研究[j].華東電力,2012,06:1002-1006

篇4

關鍵詞:新能源并網發(fā)電;電能質量;影響

中圖分類號:TM71 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)06-0157-01

1 新能源并網發(fā)電的類型和特點

1.1 新能源并網發(fā)電的類型

新能源的主要形式都是由太陽或是地球通過運動產生的各種能源,包括風能、光能、太陽能等,新能源相較于傳統(tǒng)能源而言,具有儲量大、污染少的優(yōu)點,因此,合理的運用新能源并網發(fā)電對于解決在當今世界最困擾人類的資源枯竭和能源污染兩大難題具有里程碑式的意義。

1.2 新能源并網發(fā)電的特點

新能源發(fā)電方式例如風力發(fā)電、太陽能發(fā)電都對時間和季節(jié)具有極強的要求,當擁有充足的風力或光照時,發(fā)電機組才能夠進行滿負荷運作,達到將大量的電能輸出到相應的公共電網中的目的,但是一旦出F風力不足或無光照的情況,相應的發(fā)電機組就會停止工作,由此可以看出新能源并網發(fā)電具有極強的間歇性。

2 新能源并網發(fā)電對電壓的影響

2.1 饋線穩(wěn)態(tài)電壓

投切電容器以及對有載調壓的變壓器分接頭進行調節(jié)是我國電力系統(tǒng)調節(jié)電壓的主要措施,除此之外很少對其他動態(tài)無功的調節(jié)設備進行配置和運用。如果新能源并網發(fā)電能在接入電網時占據較大的比例,那么新能源并網發(fā)電站功率的波動性會導致線路負荷潮流產生較大的波動,從而加大了電網在正常運行的過程中對電壓進行調整的難度,導致原有的調節(jié)電壓的方案無法滿足新能源并網發(fā)電站對電網電壓提出的要求。

2.2 電網電壓的閃變

造成電網電壓閃變的主要原因是由于新能源并網發(fā)電站中機組開機、停機和投切發(fā)電站的補償電容器,作為引發(fā)電網電壓閃變的直接因素,新能源并網發(fā)電站在進行輸出時功率的波動對電能質量有著直接的影響,而造成輸出功率出現波動的主要原因是則風速的變化,風速湍流的強大和電壓的閃動成正比。

3 新能源并網發(fā)電對電網諧波的影響

運用新能源進行并網發(fā)電主要包括風力和光伏兩種形式,而新能源并網光伏發(fā)電站由于具有逆變器絕緣柵雙極型功率開關的相關物理特性,并且具有通過脈寬調制控制法對自身進行控制的逆變器的特點,所以在進行運行的過程中會導致電壓電流諧波的產生。

4 新能源并網發(fā)電對電網頻率的影響

在電力系統(tǒng)運行的過程中,很少出現頻率異常的情況,下圖為新能源并網光伏發(fā)電站的電網頻率變化曲線,通過該圖可以看出當新能源并網光伏發(fā)電站的容量較小時,即使出現多臺機組同時進行投切的情況也不會導致電網頻率越限情況的發(fā)生。但是當新能源并網光伏發(fā)電站的容量在電網總發(fā)電量中所占的比例逐漸增大后,由于新能源并網發(fā)電具有無法避免的隨機性,所以就會有電網頻率出現波動的情況,這對于電力系統(tǒng)本身和用戶都會造成非常不好的后果。如圖1所示。

5 電能質量下降所產生的危害

電能的質量問題有許多種形式,例如較為常見的電壓跌落,在通常情況下,暫時狀態(tài)下的電能質量問題不會對傳統(tǒng)企業(yè)產生嚴重的影響,該類問題主要影響的是電子設備以及由新興的電子設備所組成的工業(yè),由于不同的電子設備自身存在差異性,因而它們對出現電壓跌落的敏感程度也有所不同。

篇5

一、一般建筑與綠色建筑的區(qū)別

在傳統(tǒng)建筑中,建筑物考慮的最多的是避雨遮風的使用效益,很少結合對環(huán)境產生的后果。一般建筑,由于建筑物大部分和自然環(huán)境相隔離,因此,室內環(huán)境往往不利于保持身心健康;綠色建筑在整合傳統(tǒng)建筑特點的過程中,將外部環(huán)境、內部環(huán)境有效連接,對室內環(huán)境品質有了很大改善。由于建筑物商品化,在傳統(tǒng)建筑物中,建筑風格基本上沒有什么大的區(qū)別和特點;綠色建筑一般不采用建筑風格,在充分利用當地風俗特點的同時,根據當地歷史文化,結合當地風俗特點,在自然和人相互和諧的同時,創(chuàng)造出更加新穎獨特的建筑美學。在普通建筑物中,一般能耗較大,根據相關數據顯示:建筑物在使用以及建造過程中,消耗的能源占全球總能源消耗的50%左右,生成了34%的污染源;綠色建筑由于廣泛利用地熱能、太陽能、沼氣、風能,產生了大量的可再生能源,并且取得了良好的社會效益。普通建筑物在拆除、建造時,由于沒有注重到相關因素,對社會環(huán)境造成了嚴重的污染;綠色建筑在吸收建筑物原材料加工、開采、運輸、建筑物拆除、廢棄過程中,根據環(huán)境要求,為了達到可持續(xù)發(fā)展標準,在污染最小化的過程中,對人類進行負責。

二、促進綠色建筑設計的改進措施

為了從根本上增強綠色建筑設計效益,必須將綠色建筑體系硬件、軟件設施有機的聯(lián)系起來,從建筑師實踐經驗以及可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā),保障綠色設計以及建筑創(chuàng)作技術。

(一)綠色建筑節(jié)地節(jié)能設計

為了確保土地利用效益,從建筑角度來看,節(jié)能用地作為當前建房活動節(jié)省用地面積,讓綠化面積不損失、少損失的重要手段,必須提高用地效率。例如:建設高層、多層建筑,減小建筑密度,增強建筑容積率,充分利用地下空間環(huán)境,提高城市容量;在城市居住區(qū)中,對后續(xù)發(fā)展保留發(fā)展余地,增強住宅用地集約面積,在完善綠化面積的過程中,不斷推進住宅區(qū)生態(tài)環(huán)境建設;在鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)建設中,根據坡地、零散地特點,在因地制宜的過程中,保護自然生態(tài)環(huán)境,保障地方材料充分利用,讓建筑在自然環(huán)境中相互融合,增強綠化面積使用效益。另外,由于寒冷氣團頻繁侵襲,在和世界維度相比,我國寒冷的天氣相對較長,供暖日相對較多;為了保障建筑溫度,必須提高供暖設施,在優(yōu)化冬季室溫的同時,節(jié)省供暖能源。目前,我國建筑節(jié)約能源技術根據內容不同可以分成護墻、采暖、空調通風等,北方冬季一般通過集中供暖的方式,進行供暖。

(二)綠色建筑設計節(jié)能環(huán)保材料以及高新技術應用

綠色建筑作為相互作用、協(xié)調的智能系統(tǒng),建筑結構、外層材料是能源交換的主要界面,在自然能源轉換、收集的過程中,必須有效防止能源流失;在具備氣候調節(jié)能力的同時,保障氣候環(huán)境始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。在建筑材料選擇中,結合材料性能,保障材料始終沒有毒性物質釋放。室內環(huán)保材料主要指建筑物主體結構完工后,對建筑物內部墻面、地面、頂棚進行的裝飾、美化處理所需要的建筑材料,在達到裝飾的目的的同時,不斷滿足材料功能。室內建筑材料一般分為:地面、墻體、裝飾線、緊固件、頂部、膠粘劑以及連接劑等類型。讓裝飾材料在綠色建筑中充分展現適用、經濟、美觀的作用,避免不環(huán)保材料釋放的苯、甲醛以及苯系物對居民身體造成的不良影響。在建筑裝修風格中,裝修材料是室內環(huán)境的主要危害;因此,在裝修時,必須選用符合環(huán)保指標以及國家標準的裝修材料,充分展現綠色建筑設計的優(yōu)勢。

結語

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關鍵詞:新型煤化工;經濟競爭力;化工發(fā)展;化工產業(yè)

隨著現代化建設對能源的需求數量越來越大,能源資源匱乏已經逐漸成為一個全球性的經濟問題。特別是在未來的數十年內,我國城鄉(xiāng)化建設規(guī)模還需要進一步擴大,對能源的需求自然會水漲船高。對此,我國政府管理部門和科學領域類的專家對于未來能源的使用與發(fā)展都在竭盡全力地進行研究。眾所周知,全球石油能源嚴重不足,市場供給和需求的不平衡已經成為威脅各國能源安全的潛在危機。如何利用我國的現有資源來解決石油短缺,實現能源利用的多元化,這是現階段化工企業(yè)發(fā)展所必須考慮的問題。

一、新型煤化工的特點

我國煤炭資源儲量十分豐富,將煤炭作為基本原材料,通過先進的化學工業(yè)技術,可以將煤炭資源轉化為各種液體燃料、電能、熱能等清潔能源以及能夠代替石油的化工產品,這是現代能源化學工業(yè)發(fā)展過程里的一項偉大舉措。在能源緊缺的時代背景下,發(fā)展新型煤化工企業(yè)已經被列為國家一項重要的能源建設計劃。新型煤化工是相對于傳統(tǒng)煤化工而言的,它具有以下幾個方面的特點:

(一)新型煤化工產品以潔凈能源為主

在傳統(tǒng)煤化工生產中,向用戶提供的工藝產品原料大多數以煤焦化、煤電石、煤合成氨等為主,這些原料不易處理干凈,會對環(huán)境造成極為嚴重的污染,而且使用效率不高,不具備反復多次使用的效果。而在新型煤化工當中,潔凈性能源和可替代石油化工產品就占據了大部分比例,如柴油、液化石油氣、乙烯原料、甲醇汽油等,這些新型原料不僅適應了我國可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略的需求,還取代了需要我國從國外部分進口的石油天然氣等稀缺能源,減輕了能源經濟的負擔。

(二)新型煤化工采用高新集成優(yōu)化技術

新型煤化工在生產的過程中會根據煤的特點來轉化成相應的潔凈能源,不同的煤種、不同的煤質以及轉化的產品目標不同,都需要采用不同的轉化高新技術,同時為了解決過去傳統(tǒng)煤化工業(yè)在生產工藝上利用率低下的特點,新型煤化工在工藝上開始參照不同的產品結構和能源梯級利用,不斷改進工藝的優(yōu)化集成,追求最大程度的產品生產經濟效益。

二、新型煤化工的關鍵技術

(一)煤炭轉化技術

新型煤化工的核心關鍵就是將煤炭資源轉化為不同形態(tài)的氣體、液體、固體的潔凈性能源,其中最常見的工藝過程主要體現在煉焦技術的運用上。所謂煉焦實際上就是把煉焦所用的煤炭放置到隔離空氣條件下進行1000攝氏度的加熱工作。新型煤化工運用煉焦技術的直接目的就是為了擴充焦用煤的使用范圍,避免出現劣質的高焦炭,將生產成本控制在一定范圍之內。煤炭煉焦中要優(yōu)先采用大容積的焦爐,這樣更加容易控制煉焦過程里的自動化水平,同時也需要考慮到節(jié)能環(huán)保的因素,降低煉焦污染物的排放,實施搗固煉焦等煉焦新技術,提高煉焦化產業(yè)的發(fā)展。

(二)煤炭后加工技術

在煤炭已經完成氣體、液體、固體的煤轉化技術之后,我們仍然需要對其進行再加工活動,從而完成對產品工藝過程的生產?;ず铣杉夹g就是后加工技術中一項重要的內容,總體來說,化工合成包含了很多具體化的合成工藝,利用不同的催化劑和改變外部操作環(huán)境都會對合成原料氣體的轉化成功率以及合成產物的收益產量造成重要的影響?,F階段化工合成的主要技術是一氧化碳和氫氣為原料合成烴類的方法,該合成技術又可以細分為高溫合成和低溫合成等一系列的合成工藝。

(三)煤炭配套技術

煤炭化工配套技術是依附于煤轉化技術和后加工技術而存在的,其中的主要技術表現為催化劑技術、分離提純技術等。其中,催化劑技術無疑對煤化工生產的過程效率產生著重大的影響,特別是在煤炭直接轉化為液態(tài)以及煤炭的化工合成,催化劑都是必不可少的影響因素,成熟的催化劑技術仍然是處在不斷創(chuàng)新的新時代,它直接決定了煤化工產業(yè)效益的發(fā)展。

三、新型煤化工業(yè)經濟競爭力分析

新型煤化工業(yè)的先進性不僅僅體現在核心技術得到不斷拓展開發(fā),更重要的是新型煤化工產業(yè)在經濟上帶給社會的巨大回報。下面就以主要的新型煤化工業(yè)產品為例,來比較分析出新型煤化工在經濟效益領域內相比未經過轉化的原始資源(石油、天然氣)體現出的經濟競爭力。

截止到去年年底為止,我國石油的加工總量在整個2012年達到了4.62億噸,柴油的產量也突破了2.49億噸,國內生產的石油和柴油供給的出口總量突破了850萬噸。但是,從國內石油和柴油的供給需求區(qū)域位置上來看,東北和西北地區(qū)一直是石油的密集開采地,生產的油品也往往將部分儲量作為出口,而中南和西南地區(qū)對石油的供給需求量明顯更大。以煤制油的轉化速度來看,預計要到2015年以后,煤制油才能基本彌補上部分地區(qū)石油稀缺的情況。因而在短期內,煤化工業(yè)還不具備與傳統(tǒng)石油化工業(yè)抗爭的資格。

而對于煤制天然氣來說,煤化工就有著較大的生存空間。據統(tǒng)計資料表明,未來三年之內,我國天然氣的消費量將會達到2300億立方米以上。只要煤化工企業(yè)解決了天然氣輸送的障礙條件之后,煤制天然氣對天然氣需求市場的補充將會是巨大的,具備廣闊的市場經濟發(fā)展前景。

結束語:

總而言之,發(fā)展新型煤化工業(yè)仍然是我國可持續(xù)化能源建設的一項重要工作,隨著煤化工產業(yè)技術水平的提高和生產效益的擴大,它們必定會取得強有力的市場經濟競爭力。(作者單位:寧夏工業(yè)職業(yè)學院)

參考文獻:

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關鍵詞:智能微電網;保護技術;控制技術;應用展望

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.150

1 引言

智能微電網是由分布式發(fā)電技術組成的新型電網。智能微電網是由分布式電源、儲能單元、能量轉換裝置、負荷以及保護裝置等通過電力電子技術組合而成的發(fā)配用電系統(tǒng)。智能微電網系統(tǒng)不僅可以以大電網為依托構建微型配電網系統(tǒng),而且還可以構建自我控制以及自我能量管理的孤立配電系統(tǒng),智能微電網系統(tǒng)既可以并網運行,也可以孤島運行。在某些情況下,智能微電網不僅能夠滿足用戶電能需求而且還能滿足用戶熱能的需求,在這種狀態(tài)下,智能微電網相當于一個能源網。

本文對智能微電網最新發(fā)展展開了綜述,從智能微電網的概述及特點、智能微電網的保護技術以及控制技術等方面進行了總結研究,并從電力市場背景下及新能源背景下進行了智能微電網未來發(fā)展的展望,為智能微電網的實用化和應用推廣提供了理論參考。

2 智能微電網概述

智能微電網是獨立分散的供電系統(tǒng)。在智能微電網系統(tǒng)中,可以通過交流母線上公共連接點的靜態(tài)開關實現與交流大電網的鏈接與斷開,即并網與孤島模式的平滑切換。智能微電網由于靠近用戶側,輸電線路短,減少了線路功率的損耗;同時,由于智能微電網能夠并離網切換運行,增強了系統(tǒng)抵御大電網發(fā)生故障影響的能力,提高了智能微電網系統(tǒng)自身運行的可靠性。綜上所述,智能微電網應具有以下特點[1]:

(1)并網和孤島兩種運行模式。在并網運行的狀態(tài)下,智能微電網在大電網中充當削峰填谷的重要角色,降低因負荷峰谷差帶來的電力故障,保障了大電網運行的暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性。當大電網接納能力有限或者發(fā)生故障時,智能微電網可以根據保護裝置迅速的與大電網隔離,實現系統(tǒng)孤島穩(wěn)定運行,提高了智能微電網系統(tǒng)自身供電的可靠性。

(2)穩(wěn)定。通過合理的控制策略,智能微電網在孤島運行狀態(tài)下能夠保障系統(tǒng)有功功率平衡和電壓/頻率的穩(wěn)定和減小系統(tǒng)諧波以實現系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,從而滿足用戶負荷電能質量的需求。

(3)兼容。由于可再生能源具有隨機性和間歇性等特點,導致分布式電源的分布具有分散性。智能微電網可以將局部分散的分布式電源進行集中整合,從而實現多種分布式電源的兼容。

(4)靈活。智能微電網不僅可以作為一個微型受控單元實現 “即插即用”,而且通過手段實現不同電壓等級下用戶多樣化的用電需求。

(5)經濟。智能微電網作為可再生能源有效利用的重要形式能夠優(yōu)化能源結構,減少污染排放,實現節(jié)能降耗的目標,提高可再生能源的利用效率。

3 智能微電網關鍵技術

在眾多的智能微電網的關鍵技術中,保護技術和控制技術是智能微電網能夠實現穩(wěn)定運行的關鍵,開展智能微電網保護技術和控制技術的研究具有重要意義。

3.1 智能微電網的保護技術

與傳統(tǒng)大電網的保護策略不同,在進行智能微電網保護技術的設計時要注意以下問題:(1) 智能微網內部的短路電流是雙向的;(2) 在并網和孤島兩種運行模式下,智能微電網的短路電流有明顯差異;(3)智能微電網系統(tǒng)中可能含有不同類型的分布式電源,各種分布式電源的短路電流差異較大;(4)更短的故障切除時間;(5) 微電網的拓撲結構會發(fā)生變化。

為確保智能微電網保護策略的成功實施,在進行智能微電網保護技術的設計過程中必須解決以下關鍵問題:(1) 建立智能微電網以及各分布式電源的故障特征模型。各類分布式電源以及同類型不同控制方法的電源故障電流和故障電壓暫態(tài)穩(wěn)定性可能不同。因此,應根據智能微電網發(fā)生故障時電壓和電流暫態(tài)特性建立準確的故障特征模型。(2)研究有效性的故障識別處理算法。智能微電網的運行方式、運行狀態(tài)以及網絡結構具有多樣性的特點,因此,應研究能有效識別網絡拓撲結構和運行狀態(tài)的故障情況識別處理算法。(3)如何實現智能控制終端與傳統(tǒng)一次設備的可靠性集成。智能控制終端應能夠通過故障在線分析、智能控制和保護、通信等功能與傳統(tǒng)一次設備可靠性集成,從而實現智能微電網的智能化保護。(4) 智能微電網的保護策略應擁有足夠傳輸速率和可靠性的通信網絡。在智能微電網系統(tǒng)中,信號采集系統(tǒng)的暢通是現實保護控制的基礎。在智能微電網中央保護單元、分布式電源以及各個節(jié)點上應加入可靠的信號采集系統(tǒng),以保證通信網絡的可靠性[2]。

由于智能微電網的網絡結構、運行方式等與傳統(tǒng)電網差異較大,基于三段式過流保護策略的傳統(tǒng)繼電保護不能直接應用于微電網。基于三段式過流保護理論,本文對智能微電網的保護策略重新進行了設計。智能微電網保護策略的實現如圖1所示。

圖1 智能微電網保護策略實現方法

3.2 智能微電網的控制技術

智能微電網系統(tǒng)通過采用合理的協(xié)調控制方法實現分布式電源和負荷之間的穩(wěn)定運行。智能微電網系統(tǒng)的控制方法通??刹捎弥鲝目刂?、對等控制以及分層控制。其中,分層控制在智能微電網系統(tǒng)中得到廣泛的應用。

智能微電網變流器控制模式是決定智能微電網系統(tǒng)能否孤島穩(wěn)定運行以及能否實現快速并網的關鍵技術。常用的智能微電網變流器控制模式有PQ控制、恒壓恒頻V/f控制以及下垂控制。

(1)PQ控制。PQ控制模式主要用于智能微電網的并網變流器控制中,通過PQ控制模式可使智能微電網變流器按照功率指令實現有功和無功功率的輸出。PQ控制模式可通過電流控制或電壓控制來實現。

(2)V/f控制。V/f控制模式常用于智能微電網孤島運行模式。在孤島運行模式下,V/f控制模式通過采用恒定的電壓幅值和頻率值來控制變流器輸出的電壓和頻率的穩(wěn)定,以滿足負荷的需求。V/f控制模式智能微電網變流器表現為電壓源特性。

(3)下垂控制模式。下垂控制模式是智能微電網變流器模擬同步發(fā)電機靜態(tài)下垂外特性輸出,以實現智能微電網系統(tǒng)電壓幅值和頻率的控制。下垂控制模式智能微電網變流器可以等效為理想電壓源與可調輸出阻抗的串聯(lián)組合,既可以用于智能微電網并網運行狀態(tài),也可以用于孤島運行狀態(tài)。

一般情況下,在智能微電網并網和孤島運行狀態(tài)下變流器均可以采用下垂控制模式。在智能微電網并離網切換過程中,下垂控制模式的控制方式基本不發(fā)生變化,更有利于智能微電網系統(tǒng)的并離網剛切換[3]。

4 展望

智能微電網未來新能源發(fā)展的有效形式,隨著新能源發(fā)電技術、智能控制技術以及柔性電力技術等方面的發(fā)展,智能微電網將在以下幾個方面得以快速發(fā)展:

4. 1 大容量多級混合微電網技術

近年來,單一的智能微電網研究和應用已純熟,但復雜的多級混合微電網仍還處于發(fā)展階段,還無法滿足基于智能微電網技術的區(qū)域性多級配電系統(tǒng)改造需求,隨著智能控制技術、儲能技術等領域的快速發(fā)展,大容量多級混合微電網技術必將得到廣泛應用[4]。

4. 2 智能微電網與新能源

隨著煤炭、石油等傳統(tǒng)能源的日益短缺以及傳統(tǒng)發(fā)電成本的不斷上升,風電、光伏等可再生能源發(fā)電技術得到廣泛重視。由于可再生能源具有分布廣泛及無污染等特點,而逐漸被電力市場所接受。以新能源發(fā)電為核心的智能微電網也必將被電力市場所接受。

智能微電網作為信息和能源雙重載體。未來智能配網、物聯(lián)網業(yè)務需求對智能微電網提出了更高要求,以家庭、k公室建筑等為單位的靈活發(fā)電和配用電終端、企業(yè)、電動汽車充電站以及物流等將在微電網中相互影響,分享信息資源。承載信息和能源雙重功能的微電網,使得可再生能源能夠通過對等網絡的方式分享彼此的能源和信息[5]。

5 結論

本文對智能微電網最新發(fā)展展開了綜述,從智能微電網的概述及特點、智能微電網的保護技術以及控制技術等方面進行了總結研究,并從電力市場背景下及新能源背景下進行了智能微電網未來發(fā)展的展望,為智能微電網的實用化和應用推廣提供了理論參考。

參考文獻:

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[2]周龍,齊智平.微電網保護研究綜述[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2015,43(13):147-154.

[3]梁建鋼.微電網變流器并網運行及并網和孤網切換技術研究[D].北京交通大學,2015.

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【關鍵詞】分布式電源;影響

2013年1月24日國家《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,其中明確提出構建現代能源體系,加快風能、太陽能等其他新能源開發(fā),推進傳統(tǒng)能源清潔高效利用。2月,國家電網公司《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》,提出“為分布式電源項目接入電網提供便利條件,為接入系統(tǒng)工程建設開辟綠色通道”,直接推動了國內分布式電源的發(fā)展。

截止2012年末,滁州市風電裝機容量達到40萬千瓦,在建風電裝機容量15萬千瓦,開展前期工作風電裝機容量20萬千瓦;“十三五”規(guī)劃風電裝機容量30萬千瓦,到2020年,滁州電網風電裝機總容量將超過100萬千瓦。

隨著分布式發(fā)電規(guī)模的不斷擴大,其并網運行對配電網造成的影響也越來越大,因此分析分布式電源配電網的影響,也成為一個迫切需要解決的問題。

一、分布式電源定義

就本文而言,所謂“分布式電源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng),以熱電冷聯(lián)產技術為基礎,與電網組網運行,向一定區(qū)域內的用戶同時提供電力等能源系統(tǒng)。滁州市分布式電源主要是光伏發(fā)電和風電等。

二、分布式電源的特點

1、風電場的特點

①輸入風能的隨機性和出力的不可控性。風是隨機和不可控的,并且風能不可儲存,無法和水電、火電等常規(guī)電廠一樣可以通過控制來調整出力。同時,風電機組的發(fā)出的電能是波動的,隨機變化的。

②風電的不可調度性。由于風能不可控制,因而不可以根據負荷大小來對風力發(fā)電機進行調度。

③能量指標的變化性。目前風電機組廣泛采用異步發(fā)電機進行發(fā)電,雖然在機端出口處安裝了無功補償裝置,然而機組在輸出有功功率時,發(fā)電機仍然會從系統(tǒng)吸收無功功率,且風電機組的無功需求隨著有功輸出的變化而變化。

2、光伏電場的特點

①輸出電能的周期性。光伏的電能輸出取決于光照時間、強度、受光傾角等因素,在光照穩(wěn)定的時段,光伏輸出電能呈一定周期性。

②光伏發(fā)電的不可調度性。由于光照的不可控制,因而不可以根據負荷的大小來對光伏發(fā)電裝置進行調度。

③光伏發(fā)電裝置安裝靈活。光伏發(fā)電裝置通過光伏電池板組裝而成,并可以根據安裝場地面積任意組裝,經過逆變后上網。其安裝靈活的特點決定了光伏電源發(fā)電可以按用戶為單位接入電網。

三、分布式電源的接入對配電網的影響

分布式電源的接入使配電網中各支路的潮流不再是單方向地流動,因此分布式電源的引入會給整個電網帶來深刻的影響。

1、對配電網安全的影響。徹底打破了低壓配電網的“無源”狀況,開創(chuàng)了區(qū)域配電網的“有源”格局,意味著配電網傳統(tǒng)的調度模式、檢修模式必須進行顛覆性的改變。分布式電源經逆變后的電能并入公共配網,對配電網的檢修帶來威脅。

2、對配電網潮流的影響。傳統(tǒng)配電網為輻射形網絡,線路潮流一般由電源側指向用戶端。當配電網中含有分布式電源時,線路潮流方向和大小將受到分布式電源容量、接入位置等因素的影響。

3、對配電網電壓和電能質量的影響。傳統(tǒng)配電網在穩(wěn)態(tài)運行狀況下,其電壓沿饋線潮流方向逐漸降低;一方面,分布式電源接入配電網后,由于用戶端出現了電源,將會改變穩(wěn)態(tài)電壓的這種分布規(guī)律。如風電場本身缺乏無功支持,當區(qū)域電網無功補償不夠或突變時,將會惡化電壓水平,造成電壓崩潰。部分發(fā)電機組通過低電壓停運后,電場發(fā)出有功降低,無功需求隨之降低,短時間內又會造成系統(tǒng)電壓偏高。另一方面,分布式電源裝置包含電力電子元件并以逆變的方式接入配電網,還會造成電壓的波動、閃變等電能質量問題。如當風電場發(fā)生事故造成電場解列時,同樣會對區(qū)域電網造成沖擊。

4、對配電網繼電保護的影響。在傳統(tǒng)配電網中,線路故障時短路電流為從電源端指向故障點的單一流向電流,分布式電源接入后,短路電流的方向及水平將因受到分布式電源的類型、接入位置及容量的影響而發(fā)生變化,可能導致原保護系統(tǒng)發(fā)生不正確動作。例如,異步發(fā)電機直接并網時,并網前發(fā)電機本身沒有電壓,并網時將伴隨一個過渡過程,流過4-7倍In的沖擊電流,一般經過零點幾秒轉入穩(wěn)態(tài)。對于小容量的接入電網,風電場并網瞬間將會造成電壓大幅降低,從而影響接在同一電網的其他用戶,并可能引發(fā)低電壓保護動作。

5、對配電網調度和運行控制的影響。分布式發(fā)電首先就是要面臨新能源特別是風電大量接入配電網后給電網帶來的系統(tǒng)調峰調頻、電網適應性、電壓控制、安全穩(wěn)定性等問題。另外風力發(fā)電、光伏發(fā)電具有間歇性、波動性的特點,需要對配電網進行良好的統(tǒng)一調度和管理才能應對大量分布式電源和傳統(tǒng)電源并存的現狀,保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。

6、對配電網可靠性評估方法的影響。在傳統(tǒng)的配電網中,負荷只能從上級電網獲取電能,在沒有備用的情況下,上級電網中的元件發(fā)生故障都將會對負荷產生影響,而在含分布式電源的配電網中,上級電網中的元件發(fā)生故障時,在分布式電源容量范圍內的負荷卻可以維持供電,可以孤島運行,這也是含分布式電源配電網可靠性計算模型的特點。孤島運行是含分布式配電網的特殊運行方式,其對配電網可靠性評估的影響較大。

結束語

本文對分布式電源應用趨勢越來越明顯但在接入系統(tǒng)方面卻缺乏相應技術分析與論證的問題,重點研究了各類分布式電源接入后對電網運行的影響結果。首先,從運行模式和接口方式對分布式電源進行分析,以便于分類研究不同的影響結果;其次,分析分布式電源接入電網的方式,構建配電網典型模型,以作為分布式電源接入影響性分析的基礎;最后通過接入后模型的理論計算,研究分布式電源接入電網對穩(wěn)態(tài)特性和電能質量、保護等方面帶來的影響,從而為配電網規(guī)劃技術原則的修改提供理論基礎。

參考文獻

[1]王成山,成凱,謝瑩華等.配電網擴展規(guī)劃中分布式電源的選址和定容[J].電力系統(tǒng)自動化,2006,30(3):38-43.

篇9

目前,國外主要采取兩種新能源人才培養(yǎng)方式。一種是新能源企業(yè)自主培養(yǎng)模式;另一種是高校及實驗室培養(yǎng)模式。我國新能源行業(yè)專業(yè)人才最常見的培養(yǎng)方式是高等教育培養(yǎng)模式。但我國在這方面起步晚,自2006年開始實施《可再生能源法》后,教育行政部門才將可再生能源知識和技術納入普通教育、職業(yè)教育課程。

二、職業(yè)教育知識體系構建的方法

職業(yè)教育體系的構建方法不同于普通高等教育,它以學生未來從事的職業(yè)為根本教育出發(fā)點,結合自己專業(yè)方向特點和產業(yè)經濟發(fā)展趨勢,同時考慮本學校在教育教學方面的優(yōu)勢來開發(fā)適合本專業(yè)的職業(yè)教育知識體系,目前職業(yè)教育知識體系構建方法很多,結合文章主題,本文列舉部分教育構建方法。

1.“本科+技師”職業(yè)教育體系

在層次方面,“本科+技師”的人才培養(yǎng)目標,要求學生具有扎實的理論基礎以及技術應用能力。在課程體系上,分公共基礎模塊、學科基礎模塊、專業(yè)模塊,同時按學分比例分配課程學時。在實踐教學體系方面,結合專業(yè)實驗或實習、課程設計、社會實踐、生產實習、畢業(yè)設計、畢業(yè)實習和技能訓練等實踐課程,培養(yǎng)出既有一定理論基礎,同時又有一定專業(yè)技能的人才。

2.“問題導向”高等教育職業(yè)理論體系

由于職業(yè)教育本身,是解決復雜的現實問題,是多學科綜合性研究。職業(yè)體系在教育實踐中出現的問題具有開放性、含混性、不穩(wěn)定性。這些問題不能用傳統(tǒng)高等教育進行劃分和界定處理。所以在構建職業(yè)教育體系時,要借助具體的“問題”進行分析,使培養(yǎng)出的人才具有解決“問題”的能力。

3.“教學練做”一體化課程體系

“教學練做”一體化課程體系,在保留傳統(tǒng)教學模式全部優(yōu)點的基礎上,突出職業(yè)教育特點,更注重學生的做和練。通過將工作領域融合到學習領域,再將學習領域知識分解成任務、項目,以學習型的任務、項目為載體,以任務驅動、項目導向組織教學,校企合作構建以技術應用能力培養(yǎng)為主線、以工作過程為主導的項目化課程體系。

4.體驗式素質教育知識體系

通過研究實踐素質訓練體系,建立一種強調訓練職場素質、創(chuàng)新素質、基本素質的,體現內容多元化、教學方式多樣性等特點的課程,突破傳統(tǒng)的理論課加實踐課的課程體系。以訓練模塊為載體,融教學、訓練、實踐為一體,形成開放的、交互整合的素質訓練體系,在提高學生職業(yè)意識,學習興趣上將有很大的幫助作用。

5.基于地方經濟角度創(chuàng)建職業(yè)教育體系

通過分析地方經濟特點和目前職業(yè)教育存在的問題,創(chuàng)建職業(yè)教育體系和地方行業(yè)內在銜接的職業(yè)教育體系。職業(yè)教育體系的構建涉及政府政策制度的創(chuàng)新完善、深化校企合作和教育教學改革、提高師資隊伍素質水平、構建多元辦學格局等多個方面。

三、小結

篇10

關鍵詞:建筑設計;建筑節(jié)能;重要性;方法

中圖分類號:S277 文獻標識碼:A

我國是一個能源大國,但同是也是一個能源消耗的大國,在我國的總能源消耗中,建筑消耗占十分重要的比例,所以在建筑領域內進行節(jié)能已勢在必行。建筑節(jié)能首先需要從設計節(jié)能開始,做為一名優(yōu)秀的設計師,需要從多角度出來,在保證人們對居住環(huán)境要求的同時,充分的挖掘出建筑物的節(jié)能潛力,使能源消耗得以有效的降低,從而使建筑業(yè)向健康、長遠的趨勢發(fā)展。建筑設計要充分的利用當前的材料,結合當的氣候環(huán)境等特點,從建筑設計的各個環(huán)節(jié)和整體上進行全方位的節(jié)能設計。

1 建筑節(jié)能的重要性

長期以來,我們所接觸的能源多是以傳統(tǒng)能源為主,如煤炭、石油、天然氣等,但由于這些傳統(tǒng)能源的儲量有限,再加之不斷的消耗,這些傳統(tǒng)能源已呈獻枯竭的態(tài)勢。雖然新能源的開發(fā)和利用速度也在不斷的加快,使能源緊缺的局面有所緩解,但能源緊缺仍是制約我國經濟發(fā)展的一個非常嚴重的問題。我國人口眾多,盡管能源的儲量較為豐富,但人均占有率卻極低,同時我國的能源主要以煤為主,存在著單一性,同時能源又存在著嚴重的分布不均勻性,從而導致能源利用率低。近年來,我國城市建筑的進程加快,建筑行業(yè)的能源消耗呈不斷增加的態(tài)勢,同時建筑行業(yè)能源消耗的基數也不斷的加大,對于建筑行業(yè)的高能源問題,則需要在節(jié)能在大做文章,不斷的提高建筑行業(yè)節(jié)能的標準,制訂出行業(yè)的節(jié)能標準和規(guī)范,從而保證從建筑的各個環(huán)節(jié)做到節(jié)能,真正實現建筑的綠色化。

2 我國建筑節(jié)能的現狀

建筑節(jié)能早于上世紀七十年代就已提出,在國外取得了非常好的效果。我國取得建筑節(jié)能的時間較晚,所以與世界先進水平還存在著較大的差距。近年來,雖然城市建筑的發(fā)展速度不斷的增快,使建筑能耗更是呈不斷增長的態(tài)勢。所以面對越來越緊張的能源,建筑節(jié)能已勢在必行。目前我國建筑能耗占總能源的百分之五十左右,由于節(jié)能實施的較晚,所以在單位面積采暖能耗是發(fā)達國家的三位以上,這就更促使建筑節(jié)能的加快進行。

3 建筑設計中的節(jié)能措施

3.1 整體環(huán)境的節(jié)能設計

3.1.1 合理選址

建筑的選址不僅關系到建筑對周圍環(huán)境的關系,同時還與建筑節(jié)能息息相關。所以在選址時,需要從土質、氣候、地形、水質及周邊環(huán)境等多種因素來進行綜合的衡量,從而使建筑物在其建成后能與周邊的環(huán)境協(xié)調,同時還能在保護生態(tài)環(huán)境的基礎上使建筑設計的方案更具有節(jié)能的特點。

3.1.2 外部環(huán)境設計

外部環(huán)境對于建筑節(jié)能有具有非常重要的意義。當建筑選址結束后,需要根據建筑所在地的氣候環(huán)境特點,從建筑的功能要求出發(fā),從而對其外部環(huán)境進行合理的設計。如在建筑物周圍種植植被、樹木、修建人工湖等,這親不能有效的實現擋風擋沙、遮陰避陽、減少噪音、凈化空氣及平衡周圍環(huán)境的溫度和濕度等作用。

3.1.3 合理的規(guī)劃

建筑的形狀要進行合理的規(guī)劃設計,這樣可以適應外部惡劣的自然因素。主要包括對建筑體型及形狀組合、建筑整體體量、建筑日照及方向等。在局部的規(guī)劃上,主要通過建筑的朝向及陽光面和背陰面形成氣壓差,在建筑的形體設計上,可以設置風洞,自然風進入風洞可以又有回旋,通風的效果較好,而且非常節(jié)能。建筑的設計不僅僅考慮到日照和朝向的問題,還受地形、城市規(guī)劃、道路、歷史文化等多方面因素的制約,只有對這些相關因素進行綜合衡量,找到一個平衡點,才能設計出最為理想的節(jié)能建筑風格。

3.2 單體的節(jié)能設計

3.2.1 建筑各部分構造設計

(1)屋頂節(jié)能設計。屋頂作為建筑物與大氣直接接觸的構造,屋頂的節(jié)能方法主要有采用斜坡屋頂或者增加屋頂的保溫,根據實際需求,可以在屋頂設置隔熱層。

(2)樓板層節(jié)能設計。對樓板層的利用主要是由于樓板具有中空特性,對樓板的吊頂造型要進行設計,比如可以把循環(huán)水管穿入其中,夏季通入冷水可以降低室溫,冬季通入熱水,可以取暖。

(3)墻體節(jié)能設計。建筑外墻墻體采用新型節(jié)能材料的效果還是十分明顯的,我國建筑外墻所采用的混凝土砌塊、空心磚、加氣混凝土、多種利廢磚等新材料的生產能耗比傳統(tǒng)的實心磚能耗降低將近一半,因此外墻設計中采用新材料進行施工是節(jié)能建筑的必然趨勢。

(4)門窗節(jié)能設計。

3.2.2 選用建筑節(jié)能材料

首先,建筑材料的更新?lián)Q代隨著科技的更新步伐不斷加快,在建筑中也起到了很好的節(jié)能作用。其次,要根據建筑所在地的實際情況,選擇地方性的節(jié)能材料,在建筑中進行利用,達到節(jié)能的效果。

3.2.3 合理的建筑空間設計

在對建筑使用功能充分得到滿足的前提下,合理的分割室內空間,達到改善室內采光、通風及保溫等微氣候環(huán)境的節(jié)能目的。建筑空間的合理設計要根據建筑所在地的氣候、環(huán)境等因素的影響,因此如何進行空間分割,需要綜合的進行考慮。

結語

當前,生態(tài)、環(huán)保已成為國家所提倡的二大主題,越來越多的人也意識到能源及生態(tài)環(huán)境的重要性,所以在可持續(xù)發(fā)展的前提下盡量消耗最少量的能源達到建筑的要求,并通過對建筑物的室內外空間的合理設計,從而使能源得以合理有效的利用,實現節(jié)能的要求,并還人們一個健康、和諧的居住環(huán)境。

參考文獻

[1]蔡劍.小議建筑設計與建筑節(jié)能[J].山西建筑.2009(28).

[2]馬小驍.建筑設計與建筑節(jié)能關系的探討[J].中國科技縱橫.2012(05).