[浅谈新能源技术论文] 关于新能源论文

相关热词搜索：

浅谈新能源技术论文

关键词：新能源;风能;燃料电池;发电技术 中图分类号：
F206 文献标识码：
A 能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈，如何开发先进安全的新能 源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先 提出了20-20-20计划：到2020 年，可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007 年12月，美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA)，从而大力推 动新能源的使用和节能计划。另外，从环境的角度来看，为了保护人们赖以生存 的地球，开发新能源也是必由之路。

一、我国能源和发电技术的现状 2011年，我国新能源发电继续保持快速发展态势，并网装机容量持续 增长，发电量不断增加。截至2011年底，我国新能源安装容量达到7000万kW， 居世界首位，并网新能源装机容量达到5409万kW，同比增长47.4%，约占全部发 电装机容量的5.1%。其中，风电并网容量约占并网新能源装机总量的85.5%;并网 太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的4.4%;生物质及其他新能源发电 装机容量约占并网新能源装机总量的10.1%。

2011年，我国新能源发电量约为1016亿kWh，同比增长29.9%，约占全部发电量的2.2%。其中，风电发电量约占新能源发电总量的72.0%;太阳能光伏 发电约占0.9%;生物质及其他新能源发电约占27.1%。2011年我国新能源发电量按 发电煤耗320g/(kWh)计算，相当于节约3241万tce，减排二氧化碳9030万t。

电能是国民生活和生产的根基，无论是从能源角度，还是电力系统自 身方面来看，研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当 大的现实意义和战略意义。

二、风力发电技术 风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今 非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电 方式，也是目前新能源发展的重点方向。

1.发展现状 近年来，我国风力发电产业取得了长足发展，这与我国的风能资源丰 富密不可分。据有关资料显示，陆地上离地面10米高度处，我国风能资源理论储 量约为43亿千瓦，技术可开发量约为3亿千瓦，离地面50米，估计可能增大一倍;
近海资源10米高经济可开发量约7.5亿千瓦，50米高约15亿千瓦。从我国联网风 电场总装机量来说，到2006 年底，我国已建成约91个风电场，装机总容量达到 约260万千瓦，比2005年新增装机134万千瓦，增长率为105%。根据国家中长期 规划，2015年风能发电要达到1500万千瓦，2020年要达到3000万千瓦。但是，与 风电发达国家相比，我国的发展规模还很小，发展速度也较缓慢。制约我国风电 发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面，风电机组的制造水平较低， 风电机组性能测试设备和技术也相对落后，并缺少相应的认证机构;制度方面， 风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距，缺 乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

2.对电力系统的影响 风力发电机是以风作为原动力，风的随机波动性和间歇性决定了风力 发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以，风电场的大规模接入将会带来波动 功率，从而加重电网负担，影响电网供电质量和电网稳定性等。

(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几 秒到几分钟，这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响：风力发电有功功率波动引起电磁功率的波 动，由于发电机组转子惯性，调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化，造成功率 不平衡，使发电机转速变化，系统频率也将改变。此外，风电还会对电压产生影 响：并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动，而其输出功率的频率范围正 处于电压闪变的范围之内(25Hz)，因此又会造成电压闪变，最后会产生谐波电压 和谐波电流。

(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网，风电功率波动将导致 瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后，发电机的磁化和转 差率的增加会消耗大量无功，导致电网电压恢复困难。

(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波 动周期一般为数小时，甚至数天、数月，这种长周期的风速波动会增加现有电网 调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期，风电场的并 网发电使电网的等效负荷峰谷差增大，大大增加了电网调频调峰负担。

三、太阳能光伏电池发电技术 1. 1 太阳能光伏电池 太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电，被认为是未来世界上 发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利 用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用 光伏效应产生电能的物质，称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电 能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

1839 年，法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片 金属浸入电解液中所构成的伏打电池，当接收到太阳光照射时电压升高，他在所 发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效 应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下，其内部可以传导电 流的载流子分布状态和浓度发生变化，因而在不同部位之间产生电位差的现象。

1941 年，奥尔在硅材料上发现了光伏效应，从而奠定了半导体硅在太阳能光伏 发电中广泛应用的基础。1954 年，美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年， 韦克尔发现砷化镓具有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成世界上第一 块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站，是目前全国最大的薄膜光伏电站，年发电量2 300 万 kW·h。

太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。

在半导体中掺加杂质制成 PN 结，以形成在平衡状态时具有的内建 电场，在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子，从而形成外 部电压。在光照条件下，半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带，形成电 子———空穴对，成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽 度 Eg，使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流，其 光电转换率已达 24. 7%;
基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达 到16. 5% ～ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗，因此 具有很好的发展前景。应该指出，光伏电池在光电转换过程中，光伏材料既不发 生任何化学变化，也不产生任何机械磨损，因此太阳能光伏电池是一种无噪音、 无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年，我国太阳能电池生产总量首次达到 400 MW，从而超过美国成为全球第三大生产国，也是世界上发展最快的国家。

1. 2 太阳能光伏电站 太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电 池组件，再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列，并与储能、测量、 控制装置相配套，构成太阳能光伏电站。

太阳能光伏电池具有很大的灵活性，不仅可以用其建设零星规格的电 站，而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立 运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

由于受昼夜日照变化及天气的影响，离网型光伏发电系统通常需要和 其他电源形式联合使用，比如柴油发电机组以及蓄电池组，从而增大了电站的投 资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地 带，向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网 型光伏电站，总投资 290 万元，1994 年 12 月正式投产发电。

离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。

电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电 柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电， 并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压，由直流控制柜自动控制充电。蓄电 池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电，经逆变器将直流电变换成三相 交流电，再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到 下限电压时，为不造成蓄电池组的过渡放电，直流控制柜将自动切除其输出电路， 使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源，必要时由备 用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电，或在光伏发电系统出现故障及停运时直 接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向 用户供电，为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时，还可与电网相联，即所谓 的并网型光伏电站。这时，如果本地负荷不足，则可将多余的电能输送给电网。

当本地太阳能发电量不足时，则由电网向用户提供电能。因此，并网型光伏电站 可以不需要使用蓄能装置，减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济， 提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性，是大规模开发太阳能发电技 术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可 再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项 目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。

四、结论与展望 本文从全球和我国的能源现状出发，分析说明了新能源发电技术是当 前迫切而有实际价值的研究课题，进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电 系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池， 还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电 技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上，新能源将取代化石燃料，扮 演重要的角色。

浅谈新能源技术论文篇二 新能源汽车节能技术的应用 摘 要 伴随着第二次工业革命发展，汽车行业如雨后春笋迅速的成长， 但汽车在给人们出行带来方便的同时资源和环境也付出了巨大的代价。汽车的生产和使用需要大量的钢材和石油，而制成钢材的原材料和石油是不可再生资源， 因此面对汽车的大量生产这些不可再生的能源将会逐步的枯竭。所以对新能源汽 车的开发与节能技术的研究对减少使用不可再生资源有重大的意义。

关键词 新能源车;节能技术;应用 中图分类号TU5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)95-0191-02 0引言 当今社会经济和科技在不断的快速发展的同时能源消耗太大造成能 源不断的枯竭与环境污染严重等问题日益明显。如今全世界各个地方都在提倡节 能、减排。绿色环保则成了当今社会上的主体。如今汽车行业已经成为世界上最 大的能源消耗和污染行业之一。而要解决能源消耗与环境污染问题就应该先从汽 车行业抓起，减少能源消耗和污染。

1汽车的节能技术 1.1混合动力技术 混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力。这项 技术的关键是混合动力系统。混合动力系统关系着整个车的性能。再经过多年混 合动力研究的基础上，将原来的点火装置转变为由电动马达作为发动机的辅助动 力来驱动汽车。由原来的离散结构向着一体化结构发展。也就是将发动机和电机 与变速箱结合在一起。在启动的时候辅助发动机的电动马达可以产生很强的动力， 也可以在汽车高速平稳的行驶时间段内减少发动机的出力减少油耗。而且混合动 力技术能够对能量进行回收。在制动的时候，能够对热量进行转变吸收。

混合动力技术的分类可分为两类一是联结方式二是混合度;联结式分 类是根据混合动力的驱动方式进行分的，其中联结式分类又分为了3种：1)串联 式混合动力系统是由电能转化为动能从而驱动车轮转动，其中的电力是由内燃机 带动发电机来引起的;2)并联式的混合动力系统区中的驱动系统内有两套，并且两 套的驱动系统能够可以相互协调来共同完成驱动车辆，当然也可以使用单独的驱 动系统来驱动车辆。这样的并联式混合驱动系统能够使车辆适用于更为复杂的路 况;3)混联式混合驱动系统可以根据不同的路况来临时调节内部机器的输出功率 的原因是因为它的内部中的内燃机和电机有自己的一套机械变速箱而且混合动力系统还可以分为以下4类：1)微混合动力系统该系统可以有效的防止电动机的 不运转从而增加油耗和对环境的污染。对发动机的启动和停止进行控制;2)轻混合 动力系统，而这种系统的主要代表是皮卡车;3)中混合动力系统动力系统采用的是 高压机比低混合动力系统更加的灵敏;4)完全混合动力系统的混合度达到50%是 未来逐步发展的方向。

1.2高效汽油机、柴油机技术 汽车节能的关键是内燃机的技术。在内燃机节能技术方面，应该从这 几个方面讨论， 第一是汽油机直喷技术，稀薄和分层燃烧技术;第二是柴油机的 高压喷射技术;第三是柴油机的多次喷射技术;第四是可变气门技术;第五是废气 涡轮增压技术。

1.3高效载重汽车的发动机技术 目前我国载重汽车品种少，技术还很落后。发展高效的载重汽车，是 在现代物欲横流的形势下，提高运输的效率，降低汽车用能源消耗的重要一步。

因此，国家应重点支持这种高效载重汽车的开发和产业化发展。

1.4轿车、轻型车的柴油化技术 实现节能的重要途径是柴油化，随着汽车以很快的速度进入家庭，我 们应该十分注重这项技术。不断的开发而且要有质量的保证。这样的话就减少了 对能源的开发。实现了节能减排。

2新能源汽车节能技术的应用 2.1混合动力汽车 混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力车型。

这样能有效的改善燃油和功率输出低的车型。根据其不同，主要又可以分为汽油 混合动力和柴油混合动力两种。他的优点是：1)采用混合动力后可以增加汽车内 部机器功率的输出和减少耗油量。当大功率内燃机功率不足时，可由电池来补充， 同时电池也可以得到充电，所以其行程和普通汽车是一样的;2)因为使用电池，可 以方便地回收以便循环使用;3)在市中心人流量大的地方，完全用电池单独驱动， 实现“零”排放;4)可以在现有的加油站加油，不必再投资建设新的加油站;5)用户可 以让电池在延长寿命和降低成本的基础上保持良好的工作状态。2.2纯电动汽车 纯电动汽车是直接采用电机作为驱动器，是全部以电力作为汽车的驱 动力这种车的难点在于电力的储存技术。传统汽车消耗石油等不可再生能源造成 能源消耗和环境污染，而电能可以从核能、水力和风力等可再生能源中获得且无 污染。电动汽车还可以利用在其空余的时间进行充电，使发电设备日夜都能充分 使用，大大提高它的行驶效率。由于这些优点，电动汽车的应用成为汽车工业的 一个非常关心的问题。对于电动车而言由于建设成本高且基础设施不是一个独立 的企业就能够完成的，需要各个企业联合起来与当地政府部门一起努力，才可能 大规模的推广。这使得电动汽车的价格非常的高昂，但是与混合动力汽车相比较 来说电动汽车的技术简单而且成熟且操作方便，且只要有足够的电力就能驱动汽 车且充电方便。但是不足就是电动车所使用的蓄电池的蓄电能力不足存储的电量 少，且构建电池的原材料成本高还没有形成一定的经济规模，所以购买价格高。

2.3燃料电池汽车 燃料电池汽车是以液化石油气(LPG)和压缩天然气为燃料，采用先进 的电子控制技术和高性能的污染净化装置来减少污染。而且经过有机材料的化学 反应产生的电流作为汽车的驱动力。

近年来燃料电池技术已经取得了重大的突破。燃料电池汽车，零排放， 而且减少了机油泄漏带来的水污染和温室气体的排放等问题，还提高了燃油经济 和发动机燃烧效率，运行平稳，没有噪声。

2.4氢动力汽车 氢动力汽车是真正实现零排放的，排放出来的是纯净水，没有任何污 染。

但是氢燃料电池成本高，而且发展氢燃料的存储和运输按照技术条件 很难实现，还有就是氢气的提取需要通过电解水，否则就不能从根本上降低二氧 化碳排放。

这项技术虽然实施起来困难，但是随着新能源技术的不断发展，一定 会得以解决实现。3发展前景 随着国家政府部门的不断指引，各项政策的不断支持，新能源汽车的 应用有很大的发展前景，新能源汽车节能技术的应用也会越来越广泛，并且应用 在人们的日常生活中，给人们的生活带来很大的便利。通过不断的发展新的技术， 以最低的成 本换取最大的经济效益，也将会引领新能源汽车走上一个更新，更广 阔的台阶。

4结论 科学技术永远是第一生产力。汽车的迅猛发展，人们素养的不断提高， 在大力提倡生态文明建设，打造美丽中国的时代背景下，人们对环境的要求会越 来越高。

更加环保的的汽车会越来越受到人们的欢迎。而新能源的开发会越来 越重要，那么新能源汽车节能技术的应用会越来越广阔，越来越受到人们的重视。

时代总是在不断的发展，科技也不断在进步。新能源汽车节能技术的 应用将会备受重视。