新能源及其发电技术范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇新能源及其发电技术范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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1 电气节能措施

1.1 运用新型节能技术减少电能消耗

1.1.1 分布式供电技术

分布式供电是相对于集中式供电而言的，是指将发电系统以小规模（数千瓦至50MW的小型模块式）、分散式的方式布置在用户附近.可独立地输出电、热或（和）冷能的系统。较传统的集中供电，分布式供电没有或者很低的输电损耗；另外分布式供电可以利用可再生能源发电，既节能又环保。

1.1.2 电力蓄能节能技术

电力蓄能节能技术是电力需求侧管理中的一项重要内容，通过对以中央空调蓄冷技术、中央空调余热回收蓄热技术、空气源热水热泵蓄热技术和电炉锅蓄热技术为代表的蓄能节能技术的应用，把电转换为其他能量储存起来，供需要的时候使用。电力蓄能节能技术，可把用电低谷时的电能转换成其他能量储存起来。在用电高峰时释放使用，有效解决资源浪费问题.提高发电设备利用率。

1.2 通过改造电气设备减少电能消耗

1.2.1 变压器的改造

推广使用低耗损变压器。在整个电网当中，为了适用不同用户对电力的需求，必须要用电压器将电压分级输入，大量的变压器的使用，必然造成总功率的损耗。因此将变压器的损耗降到最低是实现供电系统的节能措施之一。采用非晶合金铁芯的变压器。噪音低、损耗低，空载损耗是常规变压器的20%，而且维护简单，运行费用低，因此推广适用低耗损变压器可是有效降低总功损耗。

变压器参数优化。在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，是降低变压器电能损失的有效途径之一。在变压器运行过程中，加强供、用电科学管理。即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器其容量、电压等级、铁芯材质不同，所以有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗的参数各不相同。因此选择变压器的参数和优化变压器运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性入手。选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行，可以降低能耗损失，达到节能目的。

1.2.2 优化电网配置

在电网中通常会有大量无功电流，这直接导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压不稳定。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的重要措施之一。在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。无功补偿优化是通过凋整电网中无功电流的分布，从而达到降低网络的有功功率损耗，并使电压水平保持最好的目的。随着计算机技术的不断发展，在高压无功补偿技术方面，开发出的新型低压和高压无功动态补偿装置，已经研制成功并应用到大中小型变电所。新型动态补偿装置，计算机系统控制，实现了无接点化.不产生谐波，无合闸同流；同时有效减小电压闪变和防止系统振荡。并可分相补偿.从而达到减少电网能量消耗，提高供电质量的效果。

1.2.3 降低线路损耗

当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率因数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。其措施主要有以下几种：①线路路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线：②合理选择导线截面积：导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大1～2级：③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。

1.2.4 空调系统的节能

公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上，系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制：冬夏季部分负荷时水泵分设控制：与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制：参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内C02浓度控制新风量等。

2 电力新能源的开发

面对当今国际社会严峻的能源形势，中国政府高度重视新能源的开发利用，把加快发展可再生能源作为“十一五”时期能源发展的一项重要任务。我国新能源产业目前呈现良好的发展前景，预计到2015年所规划的新能源提供的电力、热水和燃气终端能源产品的总量将达到4300万吨标准煤，并将直接拉动相关行业的发展，带来明显的环境效益。新能源的发展现状有机遇更有挑战，技术与经济问题并存。

2.1 风能

就风电而言，我国规划的风电基地所在地区电网规模偏小，需要依托更高电压等级、大规模远距离输送因而由此带来了复杂的电网技术和经济问题。大规模发展风力发电，使我们不得不面对系统调峰调频问题。目前，我国平均峰谷差约为30%，部分地区达40%，未来还有可能进一步加大：而系统调峰主要依靠煤电。新能源的大规模开发，将使得系统调峰面临更加严峻的考验。

2.2 太阳能

太阳能发电技术的发展也亟待社会的支持。以天和家园太阳能试点工程为例，若要收回投资成本，则每千瓦时上网电价应高于3元，远远高于煤电的上网电价：如按现行居民用电价计算，收回投资成本需100年以上。虽然我国光伏产业产品组装能力跻身世界前三，但晶体硅提纯、铸锭切片、逆变控制等核心技术却被国外垄断。中国的光伏产业“两头在外”知识产权掌握度不高，实质上是受制于国外研发企业为其“代工”。虽然我国新能源的发展形势总体上良好，但其事业起步晚、发展快，相关政策法规不够完善，标准体系不够健全，与电网及其他电源的发展不够协调。

2.3 大力发展新能源有助于共建和谐社会

（1）大力发展新能源可以解决能源危机、缓解运输紧张局面。即使新能源短期内难以占据能源市场的主要份额，但却可以很大程度减轻用电压力，也可以很大程度上减轻电煤紧张的局面，不会出现为了抢运电煤中断其他货物的运输造成的运输紧张。

（2）大力发展新能源有利于节能减排，保护环境。新能源的迅速崛起将使人们对化石能源需求一定程度上减少，小煤窑的开采就会减少，对周边环境的影响也会降低。火力发电对大气的污染也会减轻。

（3）大力发展新能源可以减低通货膨胀。新能源作为能源的重要提供者后，对传统能源如煤、石油的需求就会大幅降低，煤和石油的紧缺情况会得到改善：一旦煤的价格下降，电力的价格就会下降，工业产品价格就会下降。随之许多生产资料和生活资料价格也可能下降。

3 结语

我国目前主要还是火电和水力发电为主，消耗的电能很大，而且也存在着一定的环保问题，这就要求电气产业做好节能降耗工作，就要考虑降各种主流电能开发方式的效益，采取一系列实用措施来降低能耗。在进行电气节能的同时，前提还是要保证能源的供应能够满足实际需要，不能单纯地追求降低能源损耗而损害了集体利益。作为电气产业的工作人员，需要认真研究电气节能的新技术、（下转第61页）（上接第88页）新方法，努力为我国电气节能和新能源开发贡献自己的力量。

【参考文献】

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【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.

[3]陈泽林.浅谈电气节能措施与电力新能源的开发[J].中外企业家，2016（08）：147.

[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

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我国政府对新型锂电池给予高度重视，“十五”期间的“863计划”已经对新能源汽车以及动力电池做了重点安排部署，主要导向是支持锂电池的正极、负极、隔膜、电解液的技术攻关。“十一五”期间重点支持锂离子动力电池、电机系统以及关键原材料产业化的技术攻关。到“十二五”期间，我国政府重点支持以“能量型锂离子动力电池以及电池系统”为重点的大规模产业化技术工作和应用，并且在能源、汽车等行业得到推广应用。从“863计划”开始，中国的锂电池以及电动汽车就按照“三纵三横”的技术体系进行重点安排和部署。“三纵”主要是围绕着燃料电池汽车、混合动力汽车，以及纯电动汽车进行安排和部署；“三横”则重点支持动力电池和电池组的管理系统，电机驱动系统和控制单元等。

“三横三纵”以及多能源控制系统等支撑起了国内新能源汽车的具体研发工作，从而形成了具有中国特色的电动汽车技术体系和发展路径。在“十二五”末期，我国动力电成本低于2元/瓦时；在比能量型锂离子动力电池方面，我们的比能量达到了大于160瓦时/公斤的水平，成本低于3元/瓦时，可以批量用于示范型新能源汽车，包括客车、轿车等车型。材料体系主要包括锰酸锂、磷酸铁锂及三元，目前已经实现了规模化应用，锂离子动力电池已经具备产业化水平。同时，我们在电池系统的集成技术方面也取得了重要进展，产业化程度从百万级瓦时上升到了千万级。

在单体电池新产品方面，我们的磷酸铁锂能量密度已经能够做到120到140瓦时/公斤，容量为5安时的磷酸铁锂电池能量可达130瓦时/公斤。单体动力电池安全性都达到了国标的安全性要求，但是在锰酸锂和三元体系等方面，对安全性的把握控制应该更为严格。国内的方形锂离子电池比国外水平更先进，但是在软包和18650电池的技术方面，能量密度上我们与国外相比还有比较大的差距。因此，从整体来看，我们目前关键点在单体电池方面。目前国内已经形成了完善的锂电池体系，掌握了动力电池的结构特点、制造工艺、生产技术等。

锂电池主要市场在美国、欧洲、亚洲，亚洲主要在中国、日本、韩国这三国。现在我国是电池的主要生产国。从企业实力来看，美国企业有比较强的研发设计能力，日本在生产方面的规范比较严格，我国在市场份额上超越日本，占据世界第一位。中国动力电池单体性能指标与国外先进技术差距相对较小，但在高端材料与相关基础研究方面，以及一致性、良品率、成组技术、电池安全性、可靠性和系统管理技术等方面差距较大。企业创新能力不强，优势产能不足。这也是我们企业创新的第一步。到目前为止，中国的锂离子动力电池供货量约达16.7亿瓦时。同时，我们基本上占据了国际市场将近50%的市场份额，市场占有率还在不断进步。

目前，国内在锂电材料等方面的问题比较大，主要表现在以下方面：一是高端电池材料目前不能自足，低端材料过剩，对材料的生产工艺研究仍有欠缺，材料稳定性不足。二是电池设计仍有一些问题，多组电池还不能满足需求。三是电池回收规划不足、生产设备水平不高等问题仍存在。单体电池的制造精度、单体温度特性、温适应等方面与国外企业还有一定差距。另外，电池企业制造工艺模仿现象较重，缺少自己的创新能力，我国企业应着重学习借鉴西方成熟的经验、装备制造水平。同时，我们的电池也缺乏一些检测功能，在数据采集的可靠性、SOE精确估算、热管理、安全管理方面仍显不足，在连接散热、保护、使用、维护、充电等方面还需要进一步细化。

新阶段的攻关重点

《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》中提出到2020年，锂动力电池模块的容量达到350瓦时/公斤，成本降到1.5元/瓦时以下，在《中国制造2025》规划中，我们规定的目标是2020年达到350公斤/瓦时，2025年到400瓦时/公斤，2030年达到500瓦时/公斤。在动力电池研发规划上，我们也提出了电池能量密度规划，即到2020年达到300瓦时/公斤，成本降到0.8元/瓦时以下。在最新的规划中，我们要求电池能量密度达到500瓦时/公斤以上，世界主要国家在这些规划目标方面基本保持一致。

我们预计，2020年是国内锂电池技术发展的第一阶段，主要任务是新型锂电池的开发，能量密度的提升，动力电池要实现智能化制造；到2025年，我们要在新型电机技术方面取得显著进展，使动力电池产业的发展与国际先进水平接轨，培养具有较强国际竞争力的大型公司。到2030年，动力电池产业进入新的发展阶段，电池单体能量的提高，新型材料的应用等要达到国际领先水平。

未来，高性能、低成本的新型锂离子电池和新体系电池是新能源汽车动力电池发展的主要方向。新型锂离子电池将采用高电压/高容量正极材料、高容量负极材料和高压电解液替代现有锂离子电池材料，电池成本、比能量和能量密度将具有明显优势，能够大幅度提升新能源汽车经济性和使用的便利性，还要解决耐久性、环境适应性和安全性等关键问题。

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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。

参考文献：

[1].对中国能源问题的思考[J].上海交通大学学报，2008，

42（3）：345-359.

[2]马明国，蒋建新.“生物质能源利用原理与技术”教学改革初探[J].中国林业教育，2009，27（4）：64-67.

[3]陈春香，李啸骢，梁志坚，等.“新能源发电技术”课程教学改革与探索[J].中国电力教育，2013，（5）：62，102.

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中图分类号：TM619 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0217-03

从2006年秋季学期开始，我校电气信息学院就面向电气工程及其自动化专业学生开设了新能源发电技术方面的选修课，2009年学院改革，对原有专业进行重组、调整，新成立了电气与新能源学院，开始招收电气工程及其自动化（新能源发电方向）专业的本科生，重点培养从事新能源技术领域的研究、开发、维护、管理等方面的高级工程技术人才，并在2010年开始招生，现已经达到80人规模，开设的相关课程（含实验）一般安排在第五学期。

开设“新能源发电技术”专业选修课的目的是为了帮助电气工程及其自动化专业的学生全面了解能源科学概况、世界范围内面临的能源问题及其解决对策和发展前景、新能源开发利用的重要性以及新能源开发利用技术等方面的知识。课程内容涉及新能源基础知识、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等内容。针对目前选修课的建设和完善已成为高校教学改革深化的重要环节，选修课教学已然成为高校基于社会对复合型人才的迫切需求，本文将以新能源发电技术课程为例，分别从教学内容的选择、教学方法、教学手段和教学理念等方面进行一些改革研究与分析，其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力。

一、精选教学内容

新能源发电技术是一门专业性、综合性较强的应用学科，涵盖了风能、太阳能、生物质能等多种新能源的内容，综合了电气工程、机械工程、工程力学、物理学等学科知识。因其涉及的专业门类、知识面比较宽广，学生普遍反映不太容易找到学习规律，难以把握重点，理解稍困难。因此，结合新能源发电技术课程的培养目标，适当选择课程的教学内容，综合与电气工程相关的专业课，在教学过程中以新能源的发电方式为核心，分析各种类型的新能源、能量转化方式、发电原理等内容之间的相关联系，引导学生逐步把各个关联的知识点汇成知识链，促进学生学习和记忆。对于各种新能源的发展历史、资源分布和特点则可做简单介绍。另一方面，考虑到电气工程专业对学生的培养目标要求，比如有关风力机的空气动力学原理、太阳能热转换原理、生物质热裂解过程等内容可只做概述性讲解，让学生了解其基本概念。教师在教学过程中，需要注意引进当前国际国内的最新科研成果来丰富新能源课程的教学内容。该课程涵盖多方面学科，是当前大力提倡发展的一个技术方向，其涉及到的信息量多，知识更新快。特别是最近几年，不断涌现出研究新能源发电及其相关技术的新方法，使得新能源发电技术得到大力发展。因此，在选择和组织教学内容时，以教材为主体，综合大量的相关文献资料及网络资源，例如中国新能源网、中国新能源发电网等，适当增加一些不仅能反映新能源发电技术前沿领域的新理论、新技术，而且又能展现学科交叉、扩大学生视野的教学内容，不断在教学实践过程中提高这门课程的教学质量。

二、探索灵活的教学方法

在新能源发电技术课程的教学中，需要积极探索，发掘与课程特点相匹配的教学方法。在课堂教学中，需要注重知识性、趣味性，注意理论与实际相结合，可在教学过程中采用启迪式、比较式、讨论式和流程式等多种不同的教学方法，目标明确，重点突出，充分调动学生的学习积极性。

1.启迪式教学法。这种方法可以较好地激发学生的学习积极性，促进他们主动思考，培养他们分析和解决问题的能力。例如，在讲解并网光伏发电系统时，根据学生之前掌握的光伏发电基本原理，启发他们思考为什么要对独立的大规模光伏发电系统进行并网、并网的方式是怎样的、并网的过程中还需要增加哪些相应的装置。通过在教学过程中设置这样一些问题，逐渐开阔他们的思维方式，让他们认识到要使得太阳能发电得到大规模、高效率的利用，必然要对光伏发电系统进行并网，在并网的光伏发电系统中，并网逆变器又是核心设备，不仅能够把光伏电池组件输出的直流电转换成与电网同频同相的交流电馈入电网，同时还起到调节电力的作用。此外，在讲解上述知识点的过程中，还能够巩固学生在电力电子技术课程中所学到的关于逆变器的知识点，培养他们对所学到的各种知识点进行融会贯通、举一反三的学习能力。

2.比较式教学法。采用不同形式的图表对各种新能源发电方式或同一种新能源的不同利用形式进行互相对比，不但形象直观，还有利于培养学生综合分析问题的能力。例如在讲解恒速恒频与变速恒频风力发电系统时，由于这两种风电系统涉及到的知识点特别多，且较难理解，学生在学习过程中难以深入掌握各种系统的工作原理、结构差别等内容，多数学生仅了解大概情况，因此，十分有必要采用图表形式，分别从恒速恒频与变速恒频风力发电系统的拓扑结构、原理、发电机类型、并网方式等多种角度进行归纳、对比，加强学生对这两种最重要的风力发电系统的认识，逐步化解学习风力发电的困惑。

3.讨论式教学法。这种教学方法不仅可以发挥教师的导向作用，还可引发学生的学习主动性。比如在讲解三种经典的太阳能热发电系统时，可以提前安排三组学生分别搜集关于槽式、塔式和碟式太阳能热发电系统的资料，并在上课时先分别邀请各组的学生代表描述他们所认识的这三种不同的太阳能热发电系统，可以从热发电系统的基本原理、系统结构、组成部件、系统功能、应用情况等方面进行阐述。在讲述过程中，教师可适时启发他们，就其中的某一知识点，可以是大家感兴趣的，或者是十分重要的知识点进行展开，和同学们一起探讨，帮助学生深入理解不同类型的太阳能热发电系统的工作原理等内容。同时，在这种讨论式教学过程中，结合不同太阳能热发电系统的图片进行讲解，可以使得整个教学过程更生动、更丰富多彩。

4.流程式教学法。当涉及到知识点繁多、关联性强的教学内容时，可以采用流程式教学法。这种方法可首先从系统的角度进行说明，再逐层清晰讲解，可帮助学生培养良好的思维习惯和分析解决实际问题的能力。例如，在讲解有分拣场垃圾发电工艺流程时，结合美国的H-Power夏威夷垃圾发电厂实例，采用如图1所示的垃圾发电工艺流程来介绍。

先阐述在垃圾焚烧前，需要经过一系列输送、筛选和粉碎装置，把那些不易处理和不能燃烧的垃圾首先在分拣场清理掉。再介绍经过处理后的垃圾则被送入高温焚烧炉中焚烧，形成的残渣、灰渣送出填埋。烟气在排放前需注入石灰脱硫，中和酸性气体，并传热给水变成高温高压蒸汽，进入汽轮机发电。最后，还要说明烟气经锅炉尾部受热面后，经静电除尘达标后，进入烟囱排放，静电除尘后的细灰渣则可做建材进行综合利用。通过这样一个简洁的垃圾发电工艺流程图，可让学生迅速掌握垃圾发电的基本原理，了解各个生产环节的作用和相互关系，培养学生分析复杂问题的系统性思维。

三、采取多样的教学手段

相对于必修课而言，专业选修课的特点决定了它的教学方式有所不同，其更注重知识体系的完整性和学生兴趣的引导。这必然要求教师不断革新自己的教育观念，在教学过程中全面认真地设计教案，采用多样化的教学手段调动学生的学习兴趣，充分激发学生的学习积极性，引导他们主动参与到课堂教学过程中，展现他们的课堂主人翁精神。

1.主次分明，突出重点。由于新能源发电技术课程涵盖内容较多，而授课学时又有限，因此在教学中不可能讲授全部内容，必须做到重点突出，精讲主要内容。比如在纵多类型的新能源发电方式中，根据我们学院的专业设置特点，可重点讲授太阳能发电、风能发电和小水力发电。此外，还要注意详略结合，对主要的、基本的内容仍可采用讲课方式，而对其他内容则可以讲座、讨论方式开展，增大课堂教学的信息容量。比如在讲授太阳能发电时，就应以讲课方式详细讲解光伏发电，而以讲座方式讲解太阳能热发电。这种主次分明的讲课模式，不仅能使学生扎实学到本课程最主要、最核心的内容，还可以开阔他们的知识面和视野。

2.应用先进教学手段，提升教学效果。根据精选的授课内容，有效地运用网络资源，制作形象直观的多媒体课件，以改善教学的直观效果，增加授课内容的信息量。例如，当介绍不同类型的水平轴式风力机和垂直轴式风力机时，可以多向学生演示一些与它们相关的图片和Flas，结合这些多媒体资料讲解，可加深学生印象，让他们对这几种典型的风力机及其工作方式等内容有更深刻的理解。同时在上述教学过程中，要注意与传统板书方式相结合，引导学生逐步分析，并适当地留给学生一些思考时间，较好地把握课堂节奏。

3.结合实事，激发学生学习积极性。新能源发电技术课程所讲授的一些主要新能源发电方式在目前逐渐得到越来越多的应用，与人们的日常生活也越来越紧密。在介绍不同类型的新能源时，可以充分结合当前社会生活中出现的一些相关时事焦点事件，把它们提出来让学生讨论，既能激发他们的学习热情，活跃课堂气氛，还加强了他们对讲课内容的理解。例如，墨西哥湾的BP公司漏油事件、康菲环渤海湾污染事件，特别是全球石油供需关系的发展态势、气候变化和环境保护的压力，都迫切需要全球共同确定和构筑能源发展的新理念，开创新时期能源发展的新路子。结合上述实例，引导学生思索大力发展新能源、调整能源结构的必要性，让他们从新能源利用方式等层次进行探讨。通过这种教学方式，不仅可让学生深入理解课程内容，激发他们的兴趣，还能培养学生解决实际问题的能力。

4.穿插习题，实时归纳。在风力发电部分的教学过程中，其涉及到的不同类型风力机结构、发电方式、并网方法等知识点比较多，多数学生会感到理解有一定困难。为了让学生能够及时掌握课堂所学内容，讲课过程中可在恰当时候穿插一些事先准备好的习题，这些习题不一定来自教材，教师可根据其他相关资料自主设计。通过课堂练习，可以考查学生对相关知识点的掌握程度和存在问题，及时解决他们的困惑。比如，在讲解变速风机驱动双馈异步发电机并网系统时，可穿插一个关于发电机转子回路控制方式的多选题，通过该练习，能够加深学生对这部分重要内容的理解，从一定程度上也可改善课堂氛围，充分激发学生的学习主动性，发挥学生的主体作用。

5.结合共同点，学习新能源发电。新能源发电方式与常规能源发电方式，除了在一次能源的来源与能量转换方式等方面有较大不同外，它们在发电环节大多具有很多共同点。因此，在讲授各种新能源发电形式时，注意随时和常规能源发电方式进行类比，结合两者之间的共同点讲解，不仅可以促进学生对新能源发电方法的理解，还可以巩固他们对常规能源发电方法的认识。例如，在讲授地热发电时，其和火力发电的原理基本一样，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。

四、培育素质教育的教学理念

不论是专业必修课，还是选修课，教师都需要培育素质教育的教学理念，新能源发电技术课程的教学更是如此。通过在理论教学过程中，结合一些生动的经典案例等进行讲授，既可调动学生学习的主观能动性，又能加强他们对新能源发电方法的认识，逐渐培养学生探索求知的精神。比如，通过介绍风能发电的几种典型装置与设备，以探究风能发电在当前得以大规模运用的原因。正是这些大量科研人员对风能发电装置的研发，才使得风能发电不仅仅是论文里的成果。通过一些经典案例，充分调动学生学习的主观能动性、学习兴趣和求知欲，这样才能达到开设专业选修课“培养学生能力，挖掘学生潜能”的目的。

五、结语

新能源发电技术课程是一门知识覆盖面广、学科前沿的专业选修课，而随着其利用方式和技术的不断发展，这门课程的教学内容也将不断更新，教学方法也会随之不断改进，通过改进教学手段和逐步增加实验环节，实时强化创新意识，这样就一定能够逐步改善人才培养过程中普遍出现的一些问题，如学生能力薄弱、缺乏创造性、主动性等，达到真正提升学生的思维创造能力以及综合素质的目的，培养出与时俱进的、创新型的合格应用型人才。

参考文献：

[1]高婷，童莉葛，王新立.公共选修课《新能源技术》的教学[J].河北理工大学学报（社会科学版），2006，6（1）：156-158.

[2]李桂峰，肖春玲.运用现代教育技术培养学生的创新能力[J].农业与技术，2008，28（3）：175-176.

[3]付蓉，郭前岗，王瑾.电力电子与新能源发电方向课程体系的构建与实践[J].中国电力教育，2009，（8）：86-87.

[4]孙云莲.新能源及分布式发电技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

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中图分类号TM76 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）78-0033-01

为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展，展开有关新型能源在电力系统中的应用研究可以说是势在必行的。本文试针对以上问题做详细分析与说明，希望能够引起各方关注与重视。

1 现阶段常见新能源发电形式分析

严格意义上来说，我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形势称之为新能源。这也就意味着：首先，新能源多以可再生能源为主；其次，新能源多以分布式能源为主；最后，水能作为一种常规意义上的能源利用形式，属于可再生能源的研究范畴，同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下，各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形势当属风力发发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。首先，从风力发电形式的角度上来说，现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于1.2亿千瓦，其中我国有关风力发电的装机总容量以超过1200万千瓦，位居世界第四位。与此同时，我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势，有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长；其次，从太阳能光伏发电形式的角度上来说，我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段，现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位，距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度，要求在2020年之前，有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长，可以说新能源发电形式潜在空间巨大。

2 电力系统中风力发电技术的运用分析

在当前技术条件支持下，典型意义上的风力发电系统借助于现阶段电力电子背靠背变频技术实现对发电功率参数输出作业的有效调整与控制，并在对电磁转矩控制机组转速频率的有效控制过程当中实现风力发电的目的与意义。一般情况下，整个风力发电机组控制系统由主控制器装置、调向系统装置、变距系统装置以及制动系统装置这几个方面所构成，这也就决定了在风力发电技术作用之下整个控制系统的并网方式同传统意义上的常规电厂差异显著。在借助于双馈方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网频率的控制可以通过对转子交流励磁频率参数的调节方式予以实现。与此同时，并网电压的控制可以通过对转子交流励磁幅值的调节方式予以实现。同时，在借助于永磁直驱方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网作业下的跟踪控制目的能够在电力电子器件的正常运行作业下予以实现。在实践工作过程当中，其最为显著的优势在于冲击电流参数较小，且能够实现无功与有功的有效控制。更为关键的一点在于：在有关风力发电接入相对于整个电力系统运行稳定性影响的研究过程中发现：首先，风力发电接入并不对整个电力系统既有的机电振荡模式产生影响，并且受到风力发电机组自身装机容量较小的因素影响，其相对应整个电力系统自身所存在的弱阻尼或是负阻尼震荡问题并不会产生明显影响；其次，风力发电机组的接入并不会造成整个电力系统运行稳定性的受损，但这种接入模式使得整个电力系统当中部分输电线路的潮流方向有所明显改变，这需要在线路保护设置中重点考量。

3 电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析

在当前技术条件支持下，太阳能光伏发电技术在应用于电力系统作业实践过程中的发电系统结构形式可以表现为以下三种类型：第一种为独立户用型，即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电压予以实现；第二种为并网型，即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电流予以实现；第三种为并网/独立型，即实现PV以及UPS的融合，在电压源控制过程当中实现有效切换动作。在太阳能光伏发电技术应用于整个电力系统的过程当中发现难度最大的环节是如何针对电能质量进行有效控制。简单来说，现阶段相关工作人员应当通过对载波频率的提升方式，对滤波器装置的优化设计方式以及对群控技术的综合应用方式，确保有关注入整个电力系统中的谐波电流参数能够始终严格控制在最低限度。更为关键的一点在于：在有关太阳能光伏发电接入对电力系统影响的研究过程当中发现有如下一个问题需要特别重视：即电力系统实际运行过程当中需要通过对保护/安自装置的安装尽可能的避免太阳能光伏发电接入在对电力系统潮流方向进行改变过程中所出现的熔断器装置或是断路器装置动作失效性问题。

4 结论

在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设发展规模持续扩大的背景作用之下，电力系统相对于国民经济建设发展体系各行业领域的重要意义是不容小觑的。有关新能源发电在电力系统中的应用备受各方关注与重视。总而言之，本文针对有关电力系统中新能源发电的运用相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

[1]陈晓科，周天睿，李欣，等.电力系统的碳排放结构分解与低碳目标贡献分析[J].电力系统自动化，2012（2）.

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中图分类号：TU85 文章编号：1009-2374（2017）11-0143-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.073

1 建筑电气节能减排

1.1 建筑电气节能减排的必要性

随着科技的不断创新、时代的不断发展，全球的经济竞争也越来越激烈，对新能源的不断开发和利用也越来越多。作为人类经济市场竞争最为激烈的行业之一的建筑业，其每年新建造的房屋总面积比全球其他国家都要高出许多，而且建筑过程中电能的消耗更是逐年增加。针对这一现象，建筑行业只有将电气节能作为一个突破口，将节约资源和能源作为目标，对其采取必要的措施，才能在市场经济竞争中处于佼佼者的位置，永不凋零。目前，针对建筑电气节能方面，光伏新能源的应用最为广泛和瞩目，应用价值也非常高。

1.2 建筑电气节能的基本思路

1.2.1 选择最合适材料，节约循环利用。要想做到既要电气节能，又要经济增长，将经济与节能两手抓，就要做到不偷工减料，盲目追求电气的节能，而忽视了建筑的基础就是材料本身，所以应将最合适的材料应用于建筑中去。而且其应用之后的边角料和废品，可以通过变卖的方法来获取购买节能材料的费用。

1.2.2 合理控制施工用电。在建筑行业中，最为头疼的一个难题就是用电的问题。建筑在施工过程中，如果不对用电量进行合理的控制和使用，就会造成大量的电能损耗，所以应当对其进行合理的控制，但是前提条件是保证施工的正常进行。

1.2.3 加强对大型耗电量设备的管理与监督。在建筑施工过程中，一些大功率设备的耗电量巨大，如果不对其加以监督和合理的管理，很可能造成电量的不必要浪费。

简而言之，在建筑正常施工为基本条件的前提下，尽量减少对电能的耗损是建筑电气节能的基本思路及原则。

1.3 建筑电气节能的主要措施

1.3.1 配电系统的具体设计。建筑电气节能过程中，节能工作的好坏主要取决于配电系统的详细设计。一般情况下，配电系统都是根据建筑所需的用电量，负荷配电级数以及其分布等具体特点进行具体的设计，可以将其设计得更加简洁方便且配电级数不要太多，但是这些设计的前提条件就是保证建筑电气节能供电质量以及正常的进行。最后结合配电系统的设计，选择适宜的配电系统，例如环式配电系统等，降低电耗，提高供电质量。

1.3.2 选择适用的变压器。随着四季的转换，不同的季节所出现的用电频率和高峰也就不同，例如夏季由于空调使用的频率较高，用电量也随之不断增加，导致建筑电气负荷大。所以应当根据生活中的实际情况，对变压器进行更好的选择。

1.3.3 降低电量在传输过程中的损耗。在建筑电气节能过程中，降低电量在传输过程中的损耗是十分有必要的。然而一般情况下，都是通过选择电导率较低的电导材质，为减少迂回供电造成的传输过程中的电损耗，采取直线形式的电路供电方式以及合理的选用不同规格的电线电缆等方法对电量在传输过程中的损耗进行降低。

1.3.4 节能灯具的选择。在建筑过程中，灯具的使用是必不可少的事情。一般情况下，人们使用的照明工具都是便宜易安装的白炽灯，但是随着时间的变化以及长久的使用，其本身会慢慢发黑，造成光照不足，发光率低的问题。随着时代的进步，近年来各种节能灯的出现，很有效地规避了这一类问题的发生。在建筑过程中，只有顺应时代变化，选择合适的节能灯具，才能够使电量的利用率在建筑电气节能中得到提高。

1.3.5 选择合适的电压等级。由于建筑电气供电过程中，受需电位置的距离、耗电电器或是耗电仪器以及该地区总的使用电量的情况等因素的影响，所要供的电的电压也就不同，导致出现高压电和低压电这两种配置的电压，日常生活中，我们常常见到的小区高压电，其配电电压为10kV，电压很高，需注意安全。

2 光伏新能源发电技术

随着我国经济发展的越来越快，资源的利用和开发也变得越来越紧张。尤其是对于我国这样的人口基数巨大的国家而言，能源的使用要比其他国家多出很多，然而能源是不可再生的，所以国家想要长期稳定地发展下去，就要寻找能够替代这些不可再生资源的新能源，相对于石油、天然气等燃烧过程中产生污染物的能源而言，光伏新能源就是一种无污染可持续发展的新型能源，它是利用太阳能转化为电能的一种技术，可以应用于多个领域，尤其是在建筑电气节能方面的应用十分

广泛。

2.1 光伏新能源发电技术的基本工作原理

光伏新能源发电是通过太阳能电池组件对太阳能进行采集，然后将太阳能转化为电能，在通过光伏发电系统的逆变器将其转化为交流电，使用时用控制器进行控制和调节。并且具备充电蓄能的作用，白天利用太阳能进行发电，晚上利用蓄能电池进行供电。

2.2 光伏新能源l电技术的特征

2.2.1 光伏新能源相对传统的石油、天然气的发电技术而言，能够更好地对峰值进行可控制的调节，使得电网十分稳固。

2.2.2 相对利益和成本而言，光伏新能源无论是环保可持续还是其具有白天蓄电、晚上供电的功能，都进一步说明比传统石油等发电节省成本。

2.2.3 光伏新能源无论是在任何行业其利用率都要比传统方式高很多，尤其是在建筑行业，比其他行业的利用率更高。

2.3 影响光伏新能源的主要因素

2.3.1 太阳能电池板的倾斜角度。由于建筑过程中，其所在的地形地貌、气候和周围的辐射场都存在一些影响，所以只有因地制宜地算好电池板的倾斜角度，才能够使光伏新能源得到最大利用率的电能。

2.3.2 各组件之间电性不匹配。一般情况下，光伏新能源在建筑中应用时，都会出现组件电流或是电压不匹配的事情，那是因为建筑外墙在组建过程中所需要的平面其形状大小各异的原因导致的。所以要想避免这样的事情，就要对建筑外墙进行分区域统一电性或者是分区后使用不同的电池片来平衡。

2.3.3 光伏电池强度。由于光伏新能源在建筑中使用时，都是使用光伏材料作为建筑材料的，所以其强度的大小对输出的电量有着直接的影响。由于建筑过程中，光伏组件的使用范围广，而且使用的位置也不同，导致需要的光伏强度也不同，所以需要对不同位置进行不同强度的光伏组件使用，例如采光好的屋顶可以考虑使用强度大一些的光伏组件，这样采集到的太阳能的能量大。

3 光伏新能源发电技术在建筑电气节能中的应用及优势

3.1 光伏新能源发电技术在建筑电气节能中的应用

3.1.1 应用形式。光伏新能源发电技术在建筑电气节能中的应用形式有两种，分别是：第一种形式是光伏系统与建筑相结合。通过将光伏发电设备安装在建筑物的外墙或是屋顶，通过与其他组件的配合进行供电与蓄电，@种供电形式相对独立，可实现自给自足的供电模式；第二种形式是光伏系统的组件与建筑过程中的材料相结合共同使用。具体方法是将光伏发电中的一些组件通过特殊的制作方法与材料，制作为建筑所需要的屋顶、窗户等建筑材料，取代普通的建筑材料既省钱又方便，而且由于建筑物的材料里面有光伏组件，所以采集到的太阳能要比其他形式的光伏系统量大，所供电量也就更充足。

3.1.2 设备的安装与维修保护。光伏新能源在安装过程中，因为其工作原理是利用太阳能来转化为电能，所以需要将设备安装在无遮挡物且阳光充足的地方，确保设备能够采集得到足够的阳光。由于赤道附近的阳光能量最足，所以在安装时要保证将其方向冲着赤道方向安装，而且要算好设备安装时的角度，保证受热均匀，且要定期进行维护保养。

3.1.3 安装过程中的注意事项。首先，要确保安装时无障碍物遮挡阳光；其次，在安装过程中，为了保护光伏新能源设备的安全，安装设备的周围环境十分重要，要保证其不受到碰撞等事情的发生；最后，面对恶劣的气候和许多不可抗力的事故时要有相应的急救和预防措施，保证光伏新能源的发电正常进行。

3.2 光伏新能源发电技术在建筑电气节能中应用的优势

3.2.1 占地面积小。通常情况下，光伏新能源发电设备是安装在建筑物的外墙或者是采光比较好的屋顶等位置，占地面积不多，非常省空间。

3.2.2 来源广，绿色无污染。由于太阳能在地球的任何地方都有，其来源十分广泛，发电过程中完全不必为没有太阳光可以使用而担心。且资源在应用过程中，也没有像石油、天然气等传统发电过程中产生二氧化硫等污染气体，十分绿色环保。

3.2.3 耗电量小，减少能源浪费。由于光伏新能源发电是通过建筑之间集中并网发电的，为居民提供所需的电能。由于建筑体系完全可以对畅通无阻地对电能进行输入和输出的操作，大大地减少了电能的消耗，减少了能源不必要的浪费。

3.2.4 强化供电过程中的安全和可靠性。由于建筑电气在使用光伏新能源发电过程中，光伏系统将发电过程中产生的多余电量存储起来输送到了电网中，调节了电量的输出，强化了供电过程中的安全和可靠性。

3.2.5 外观美观，成本降低。由于光伏新能源发电所需建筑材料为光伏材料，即太阳能电池板，安装时可以按照喜欢的建筑形式进行设计，使其不仅实用性高且外形美观。最主要的就是光伏材料相对其他建筑材料以及安装时的人力物力而言，成本相对低廉。

4 结语

由本文可知，随着时代的不断发展，建筑业想要继续发展下去，就要在节约能源这方面进行深入的研究和技术的开发。光伏新能源发电在建筑电气节能方面毫无疑问可以说是一个大的发展趋势，这也说明其重要性。然而在生活中，光伏新能源在建筑行业的应用还存在着许多问题需要去解决和了解，本文通过对其在建筑电气节能中的应用进行探讨，为其未来的应用和研究提供一些有价值的参考与借鉴。

参考文献

[1] 夏荣华，王平.建筑电气节能减排措施及光伏新能源的应用[J].科技传播，2012，（9）.

[2] 李楠，陶炳坤，濮霞.建筑电气设计中的节能措施[J].现代建筑电气，2012，（7）.

[3] 金千.浅谈太阳能光伏发电技术在建筑电气节能设计中的应用[J].价值工程，2012，（26）.

[4] 宋兆岩.建筑电气节能减排措施和光伏新能源的应用[J].山东工业技术，2016，（9）.

[5] 韩雪，谢煜斌，陆伟.建筑电气节能减排措施及光伏新能源的应用[J].科技经济市场，2014，（11）.

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在我国大部分实体产业的发展过程中都采用了新能源以及智能化技术手段来推进产业效能，改善行业发展的社会效益。在融合了智能科技手段后，国内变电站建设的质量与以往相比较有了质的飞跃，尤其是引入了光伏发电技术以后，借助光伏发电技术的基本原理以及光伏发电系统的容量计算方式，能够助力我国变电站朝向集约型经济、环保能源供给产业的方向发展。

1 光伏发电技术的基本原理及其系统容量计量方式概述

1.1 光伏发电技术的基本原理分析

在各类型科技快速发展的氛围中，光伏发电技术涌现出来，借助光伏组件的合理布置，提升了我国变电站系统的运作效能。从理论上来看，太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，又可称其为“光伏电池”。鉴于太阳能光伏发电技术是利用太阳电池半导体材料而产生的光伏效应，在将太阳能转换为电能的过程中，无需燃料，也不污染环境，其未来的发展空间巨大。从具体的技术理论内容来剖析，光伏电池是以半导体P-N结上接受太阳光照而产生的伏特效应为基础，进而直接将光能转换为电能的能量转换器。光伏发电技术的基本原理可以由如下的几点内容来表述：首先，当太阳照射到半导体表面时，半导体内部的“N区”和“P区”中原子的价电子受到了太阳光子的强烈冲击，这样便可以通过光辐射来获取到能量；接下来，在能量的持续注入的情况下，脱离“共价键”的束缚从“价带”激发到“导带”，这样一来，便可以令半导体材料内部所产生的电子处于非平衡状态，这就促动光伏发电系统的运作，这便是光伏发电技术的基本原理。

1.2 光伏发电系统的容量计量方式研究

实质上，一个具备一定规模的智能化变电站需要在众多的光伏电池组的辅助下完成发电任务，诸多小的太阳能光伏电池便是电池组的重要构成部分，通过将这些光伏电池以串联、并联的方式组合起来，进而形成光伏电池组的形式来为整个变电站系统输送电能。从具体的光伏发电系统的容量计算方式来看，需要凭借一些常用的公式来进行科学化的容量计量。其中，太阳电池组件的数量计算、光伏组件方阵布置的最小间距计算等数据的计量十分重要。

2 光伏发电技术在我国智能化变电站中的实际应用

光伏发电技术以及光伏发电系统的实际应用对于我国变电站的运营及其未来发展是极为有利的，鉴于光伏发电在其能源转换的过程中所消耗的能量较低，而且，不会产生对环境有害的污染物质，这对于节约能源以及环境保护的意义重大。光伏发电系统所发电能可以被变电站内部负荷在短时间内消耗掉，因此可以说，通过光伏发电技术所得到的电力能源无需进行储存，便可以实现电能的“即发即用”效果，这样就可以降低电力负荷所占用电系统的压力，此外，如若变电站系统出现异常，还可以通过变电站自身的“黑启动”来恢复供电。从实践状况来看，光伏发电技术在我国诸多智能化变电站中的实际应用效果良好。

2.1 光伏发电技术在变电站中的具体应用状况

在考虑到光伏发电技术的成熟度及其可靠性等因素以后，依据光伏发电系统的运作特征，在实践过程中应用光伏发电技术。光伏发电组件与实体建筑物的结合方式较为特殊，需要调整变电站内光伏组件的安装方式来适应变电站的实际环境状况，进而令光伏发电技术的实践效能更好地激发出来，为我国智能化、集约型环保变电站的创建奠定基础。在实践操作的过程中，有很多技术应用的细节需要格外注意，例如：为了合理地接受辐射的光能，则太阳能光伏发电板在安装的过程中就需要与水平地面保持一定的夹角，这就需要进行科学化的地理纬度测算，进而得出最佳的数值，并对光伏组件的位置进行合理布置。此外，在光伏发电系统的正常运行过程中，光伏发电技术的应用能够减小用电系统的用电量占比，这也就相当于起到了系统节能、降低系统消耗的功用，而且，还能提高光伏发电系统的使用效率。

2.2 光伏发电技术的实践效能研究

对于我国电力系统的运转而言，凭借光伏发电技术以及光伏发电系统来维系规模化的电力能源生产运作十分可行，同时，还具备一定的经济性与环保特性。光伏发电系统的创建是用以提升电力工业管理水平的前提条件，而且，在电力企业的长期工作中，电网环境的安全性是整个电力系统管理的重中之重，不断优化变电站光伏发电系统的总体性能对于电网的稳定、经济、环保运行较为重要。通过研究光伏发电系统的理论估算能量值等内容，能够了解到，科学化数据支持是光伏发电技术在实际应用过程中最主要的参考依据，如若按照一定的执行标准来具体操作，能够在一定程度上保证该技术应用的实效性。从实践的角度来看，光伏发电技术在我国智能化变电站系统中的应用状况较为良好，值得在不同规模的变电站内进行推广实施，为我国电力产业发展节能降耗、环境保护等目标提供强有力的技术支撑。

3 结束语

总而言之，光伏发电技术以及光伏发电系统的实际应用对于我国变电站的运营及其未来发展是极为有利的，因光伏发电在其能源转换的过程中不产生污染，这对于节约能源以及环境保护都起到一定的作用，光伏发电技术值得在电力产业内外进行推广实施。

参考文献

[1]胡俊鹏，韩本帅，林泽源，邹振宇.光伏发电系统在智能变电站中的应用规模研究[J].电气应用，2013，10（19）：29-31.

[2]葛福余，赵云鹏，姜海波.光伏发电技术在海岛供电中的应用探讨[J].智能建筑电气技术，2011，02（02）：11-13.

[3]郑永高，葛福余.光伏发电技术在海岛供电中的应用再探讨[J].智能建筑电气技术，2014，05（05）：60-63.

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中图分类号；TM614

1 引言

随着我国社会经济的发展，能源消耗也在逐年增加。目前，应用新能源技术已经成为未来能源发展的方向和趋势。作为一种可持续再生性资源，风能具有清洁性与高效性的特征，已经成为当代一种较优的新能源利用方式。随着各种新技术的应用，风力发电也得到了迅速的发展，设计能力和应用范围也大大提高。我国已经将风力发电作为未来能源发展的长远规划，加强新能源的创新和应用，可以大大增强我国的核心竞争力，因此大力发展风力发电技术具有重要的现实意义。

2 变速恒频风力发电技术概述

在风力发电的过程中，发动机的转速根据风速的变化进行调整，相应的频率也随之变化，在这一过程中，通过采取例如AC-AC或者AC-DC-AC的控制手段可以与电网的频率相适应，并加入到电网当中，这种方式产生的电能就是变速恒频电能。变速恒频风力发电技术产生于上世纪末，包含了多个学科方面的技术。通过利用电子技术，信息处理技术以及矢量变换技术等对风力发电机进行控制，由此实现了变速恒频的功能。变速恒频风力发电技术可以根据不同的风速，从而获得最优的运转速度，由此提高运行效率和机组发电效率，从而提高对风能的利用效率。

在变频器控制方案中，能量流向是双向的，可以是交流―直流―交流变频器或者交流―交流变频器，通过采用变速恒频风力发电技术，可以根据风速的变化，获得尽可能大的风能。通过采用PWM控制技术可以实现有效的功率补偿，减少损耗，提高风能的利用效率。

风力机的作用就是从空气中获取风能并将其转化为动能。如果有一个固定的风速，风机只有达到一定转速的条件下，才能最大限度的将风能转化为动能。变速恒频风力发电技术可以在风力机速度变化的情况下，不对电能的频率造成影响，使得叶尖速比达到最佳状态，从而提高风能的利用效率。

3 基于双PWM 的永磁直驱风力发电系统

3.1 双PWM 变频器的直接驱动风力发电系统结构

在变速恒频的风力发电过程中，最重要的就是选择合适的变频器。目前常用的是双PWM变频器，它主要由大功率晶体管以及功率场效应晶体管结合的绝缘双基型晶体管构成，具有驱动功率小、速度快以及导通压低的特点，可以通过采用绝缘双基型晶体管的逆变器与整流器，主要采用三相桥式拓扑结构。双PWM 变频器直接驱动风力发电系统可以大大降低发动机的损耗，提高了能量的利用效率，保证运行位置的最优化。该系统的电流为正弦，从而大大减少了发电机侧的谐波电流。通过直接放置一个大的电容，可以保证电压的持续稳定。通过对该系统的控制，可以将永磁电机产生的变频幅值电压转化为恒频电压，最大限度的提高了风能的利用效率。

3.2 变频器控制

如果风力发电的速度变化相对较慢，则可以采用双PWM全功率变流器方式，由电网侧的逆变器和发电机侧的整流器进行独立控制，控制部分可以分为电网侧的逆变器控制和发电机侧的整流器控制。这种方式可以对电机的转速进行控制，从而保证功率的正常传送，并达到最佳尖速比，从而实现对风能最大限度的利用。速度控制则通过转矩或者对发电机的功率进行调节来实现，并且可以根据具体情况，采用不同的控制方式。比如通过调整发电机转子电流矢量的相位和幅值，从而实现对永磁电机的矢量控制。永磁电机与电网通过直流环节连接，并向电网输送有功功率以及控制发电机侧的变流器进，从而达到调节速度的作用。

3.3 变流器和发电机保护系统

由于受到诸如风速变化无常、设备稳定性等客观环境的影响，在风力发电系统中，主要是通过变流器和发电机来决定风力机的运行，因此必须加强对变流器和发电机的保护。变流器和发电机保护系统通过对发电机、电网侧电流、直流电压以及其他各种电气参数的检测，对各项电气参数设定一定的保护值。如果相关参数超过保护值时候，就会自动中断变流器，从而中止变流器的工作，以防过高的电流损害电机，或者因为发动机超过负载而引起去磁现象。因此，为了减少风力发电系统电网出现故障，可以采取以下方法：

（1）选择相对较大的电容，从而降低直流电压的波动；

（2）可以运用动态无功补偿的方法，在电压下降时或者是在电功率输送下降的情况下，减少对直流连接环的电容冲击，同时减少电压的波动性；

（3）采用反馈控制的方式，并将其置于发电机网侧变流器控制环与侧变流器中间，降低发电机功率下降对直流电容的冲击；

（4）选取高的直流电压的额定值。

3.4 直接驱动风力发电机组的总体控制

变流器和变桨距控制是驱动风力发电系统的主要控制环节。风力发电系统通过联系的控制单元，可以自动调节系统的相关参数，由此保证无论在各种环境下，风力机都具有良好的运行能力，并达到最佳运行状态，实现风能利用效率的最大化。在整个风力发电系统的运行过程中，通过对相关参数和数据持续的评估，进而根据分析结果进行自适应的偏航控制，根据不同的风向，实现对风能最大限度的利用。通过变流器，可以在不同风速下，保证风机使用的小萝莉坐高，并排除一些较高的运行负载和尖峰。通过控制变桨距，可以在风机负载下降以及输出较大能量的时候，控制转子叶轮节距角的大小。如果有故障问题发生的时候，为了保证风机运行的可靠性，可以采用采用刹车控制方法。实践证明，该风力发电系统在风力发电的变速恒频应用方面具有很好的实践性。

4 结束语

21世纪，风能将会成为全球经济发展的重要新能源之一，风力发电技术已经成为当代新能源应用的重要领域之一，并成为主要的发展趋势。在今后的经济发展中，风力发电将会起到越来越重要的作用。在风力发电系统中应用变速恒频技术，可以根据不同的风速，实现风能利用效率的最大化，降低损耗和运营成本，对于风力发电有着重要的意义。

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［摘要］本文以新能源发电形式为研究对象，着眼于电力系统运用实际情况，由于我国能源的持续紧张，以煤炭为主力的电力供应连年出现数以千万千瓦计的巨大缺口，因此大力发展新能源发电一方面可以弥补电力系统的巨大的电力需求缺口，另一方面可以以科学的发展观走可持续发展的能源道路。围绕电力系统中的新能源发电的运用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了新能源发电技术的运用在实现电力系统长期可持续发展的过程中所占据的重要地位及其所发挥的关键意义。

［

关键词 ］电力系统；新能源；风力发电；太阳能光伏发电；运用分析

［DOI］10.13939/j.cnki.zgsc.2015.35.207

在任何系统中，供应与需求都是一对尖锐的矛盾统一体，这种情况在电力系统中也不例外。为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展，展开有关新型能源在电力系统中的应用研究势在必行。

1现阶段常见新能源发电形式分析

严格意义上来说，我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形式称为新能源。这也就意味着：首先，新能源多以可再生能源为主；其次，新能源多以分布式能源为主；最后，水能作为一种常规意义上的能源利用形式，属于可再生能源的研究范畴，同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下，各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形式当属风力发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。首先，从风力发电形式的角度上来说，现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于1.2亿千瓦，其中我国有关风力发电的装机总容量已超过1200万千瓦，位居世界第四位。与此同时，我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势，有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长；其次，从太阳能光伏发电形式的角度上来说，我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段，现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位，距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度，要求在2020年之前，有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长，可以说新能源发电形式潜在空间巨大。

2电力系统中风力发电技术的运用分析

在当前技术条件支持下，典型意义上的风力发电系统借助于现阶段电力电子背靠背变频技术实现对发电功率参数输出作业的有效调整与控制，并在对电磁转矩控制机组转速频率的有效控制过程当中实现风力发电的目的与意义。一般情况下，整个风力发电机组控制系统由主控制器装置、调向系统装置、变距系统装置以及制动系统装置这几个方面所构成，这也就决定了在风力发电技术作用之下整个控制系统的并网方式同传统意义上的常规电厂差异显著。在借助于双馈方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网频率的控制可以通过对转子交流励磁频率参数的调节方式予以实现。与此同时，并网电压的控制可以通过对转子交流励磁幅值的调节方式予以实现。同时，在借助于永磁直驱方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网作业下的跟踪控制目的能够在电力电子器件的正常运行作业下予以实现。在实践工作过程当中，其最为显著的优势在于冲击电流参数较小，且能够实现无功与有功的有效控制。更为关键的一点在于：在有关风力发电接入相对于整个电力系统运行稳定性影响的研究过程中发现：首先，风力发电接入并不对整个电力系统既有的机电振荡模式产生影响，并且受到风力发电机组自身装机容量较小的因素影响，其相对于整个电力系统自身所存在的弱阻尼或是负阻尼震荡问题并不会产生明显影响；其次，风力发电机组的接入并不会造成整个电力系统运行稳定性的受损，但这种接入模式使得整个电力系统当中部分输电线路的潮流方向有明显改变，这需要在线路保护设置中重点考量。

3光伏发电

光伏发电技术不断进步，成本逐渐降低，世界上很多国家都制定了相关的激励政策，大大推动了光伏发电的发展。我国在光伏发电领域起步较早，目前已经在太阳能电池组件的生产能力上走在世界前列，很多科研院所也逐步开展相关技术的研究。

光伏效应是指通过光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。

太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的部件。太阳光照射太阳能电池，太阳光的光子在电池里激发出电子空穴对，电子和空穴分别向电池的两端移动，如果外部构成通路，就形成电流，产生电能。

太阳能电池按照研发时间先后，可以分为三代，第一代晶硅类（单晶硅和多晶硅）、第二代薄膜类和化合物类（非晶类、铜锢镓硒、砷化镓、碲化镉等）、第三代新概念类（染料敏化电池等）。目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类太阳能电池。

电池单元是光伏发电的最小单元。将电气性能相近的多个太阳能电池单元并联并进行封装，即组成太阳能电池组件。

4电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析

太阳能源于太阳内部的核聚能产生的巨大的能源，太阳能是这个星系内部的最丰富的可再生能源。太阳能的开发潜力极为巨大，一旦人类在未来能够真正用好太阳能，就可以获得生产、生活中所需的取之不尽的能源。人类利用太阳能发电目前仍然处于较低的水平。太阳能的99%还没有被开发出来，所以太阳能发电的未来前景十分广阔，虽然以目前的技术在利润率方面与其他发电技术相比还处于劣势。

5新能源发电发展建议

5.1明确各方责任，全方位促进发展

我们在政府部门、监管部门、发电企业、电网企业、制造企业、行业协会应该履行《可再生能源法》赋予的责任，进而促进全方位发展。

5.2加强新能源发电科学统一规划

要科学制定规划，明确相对稳定的发展目标。建议能源主管部门按照安全、经济、绿色、和谐原则，根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况，对水电、煤电、核电和天然气发电等进行统筹优化，制定可再生能源开发利用中长期总量目标。据此总量目标，制定新能源发电规划，优化提出发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网和调峰电源建设、服务体系和保障措施等。这些内容都是《可再生能源法》里规定的，以及发电规划里要包括的内容。同时这个规划要纳入电力工业发展规划，避免出现“两张皮”现象。要实现中央与地方的新能源发展规划相协调和实现新能源发电规划与其他电源规划相协调。新能源发电装机规模需要与其他电源的调解能力以及系统调峰电源的规模相匹配，要在规划中具体明确。还要实现新能源发电规划与电网规划相协调，两个专项规划的协调和有机衔接，在新能源发电规划中具体明确大型新能源发电基地接入电力系统的电网工程，要实现新能源发电规划与消纳市场相协调。

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[摘要]现阶段，发展低碳经济是一个全球化的战略目标，由于人类的发展与进步，对于我们赖以生存的生态环境造成了严重的破坏，发展低碳经济成为解决环境问题的有效途径。电能是当今社会发展的必然需求，但是每年因发电所消耗的能源也在呈现上涨的趋势，因此在电力企业发电中采用新型能源，有效减少对碳的排放，是低碳经济环境中对电力企业发展的重要要求。本文主要探讨当前电力企业基于低碳经济时代新型发电项目中新能源的利用及其发展前景，以减少环境污染，实现电力事业的可持续发展。

[

关键词 ]低碳经济；电力企业；发电；前景

由于传统的经济发展模式是以牺牲环境为基础的，对于生态环境造成了严重的破坏。而低碳经济发展模式是一种全新的发展理念，所采取的主要方式就是运用各种方法进行节能、减排，充分利用清洁能源，努力提高能源的利用效率。在低碳经济发展过程中，还要不断完善相关的法律、经济管理措施，不断优化产业结构，最终实现经济的可持续发展。

1低碳经济的特点及其影响

低碳经济是基于当前生态安全考虑的，由于经济的发展造成大量的碳排放到空气当中，对环境造成了严重的污染。现展经济首先要考虑到环境问题，减少碳的排放，这种发展模式也是未来社会发展的主要方向。

1.1经济发展要以全球公共利益为基础

当前所倡导的低碳排放、低碳交易都是以国际协议标准来实施的，对于全球经济发展都有着非常重要的意义。目前环境问题已经成为了全人类的共同话题，已经不再是单一的气候问题，而是已经上升到人类道德标准的全球性课题，各国都要结合自身的情况对经济的发展形式进行约束，共同维护生态环境不受到破坏。

1.2发展低碳经济受到经济条件的影响

经济发展水平不一样，对于环境造成的破坏也有所区别，各国并没有统一的标准。发达国家对于实现低碳经济有其自身的优势，技术方面比较先进，人才也比较充足。发展水平较低的国家，尤其是还处理解决人民温饱问题的国家，对于实现低碳经济还是有很大困难的，这样会投入大量的资金，更加剧了与发达国家之间的差距。因此，在一些国家实现低碳经济还是有一定的困难的。

2新型发电项目前景分析

2.1风能在发电工程中的应用

将风能用于发电工程，在当前可再生资源发电项目中是应用最为成熟的一种方法，具有广阔的发展前景，利用风能发电不会对环境造成污染，有效的降低能源的消耗，减少碳的排放，在实现低碳经济方面成效显著，目前风能发电技术正在全世界范围内迅速推广。据数据显示，在2008年的时候，全球风电装机容量已经达到12.08万兆瓦以上。我国在风能发电技术方面也处于领先地位，在国家相关政策的扶持下，不断推进风能发电项目，在未来很长的时期内都将会保持高速发展的态势。据统计，到2010年的时候，我国风电装机总量已经达到了2000万瓦，提前完成了原来制定的2020年的装机目标。

从当前风能发电的现状来分析，风能发电项目仍然具备非常广阔的投资前景，一是风能发电不会造成碳排放，完全符合国家所倡导的低碳经济的发展要求。二是国家制定的许多优厚的扶持政策，比如电价管理方面设立了特许电价和指导性电价，对于风能投资企业都非常有利。三是国家对于投资企业的融资与技术研发都给予了大力的支持。所以说投资风能发电风险非常低。随着科学技术的不断进步，在风能发电技术将会有更加广阔的前景。

2.2生物质在发电工程中的应用

目前用于生物发电的原材料主要是秸秆，国际能源机构对此做过深入的研究，秸秆属于良好的清洁能源，燃烧时对环境的污染非常小，其含硫量仅为0.38%。长久以来，秸秆都是作为农业生产的废弃物而浪费掉，每年所丢弃的秸秆大概在1亿吨以上，有数据预测，到2020年的时候废弃的秸秆可能达到2亿吨以上。所以将这些秸秆进行合理的利用转化成电能，对于发展低碳经济具有非常重要的意义。

沼气发电也属于新型发电技术，将废弃的有机物通过发酵的方式获得沼气，然后利用内燃机燃烧所产生的热量来发电，是一种将化学能转化成电能的方法。目前这种技术在全球范围内得到了推广与应用，而我国在这一领域也有了重大突破，并成立了专门的科研团队，加快了沼气发电技术的发展。

2006年的时候，我国共有两座生物质发电项目投产运行，一个是山东单县的首座生物质直燃发电项目，此项目耗资达3亿多元，该发电机组装机容量达到了2.5万kW；二是江苏兴化的生物质热解气化发电项目，该发电机组装机容量达到了5.5兆瓦。据统计，2010年的时候，我国生物质发电技术已经非常成熟，装机容量已经超过了550万kW，而2012年底的时候，直燃发电项目并网容量达到3000兆瓦以上，通过垃圾焚烧发电并网容量也基本达到2500兆瓦。这些数据表明，我国在生物质发电方面也已经有了较为成熟的经验，而且将这些生物质转化为电能，是变废为宝、节能减排的重要手段，对于发展低碳经济意义重大。利用生物质发电，可以消耗大量的农业生产废弃物，转化成可以发挥更重要作用的电能，燃烧后的物质再用于农业生产，实现了能源的转换，是对可再生能源的有效利用。因此政府要加大扶持力度，加大研究力度，在当前低碳经济环境下具有非常重要推广价值。

2.3光伏发电技术在发电工程中的应用

光伏发电技术是利用太阳能进行发电的一种新型方式，其原理就是光生伏特效应，将光伏发电系统将吸收的光能转化为光生电流流出，实现太阳能与电能的有效转化。光伏发电涉及到的技术较多，比如太阳能电池技术、光伏阵列最大功率跟踪技术、孤岛效应检测技术以及聚光光伏技术等。

（1）光伏发电系统分类

目前，光伏发电系统基本可以分为两类，一是独立发电系统，是一种独立发电的装置，不和电力网络连接，通过自身的运行实现太阳能发电，以满足自身对电能的需求，这种发电系统多数应用于偏远地区或是野外作业。但是这种独立的发电系统一般稳定性较差，有时候需建立普通电站来进行辅助，这样一来就增加了投资的成本，不是特殊情况很少会用到。二是并网发电系统，是指将光伏发电系统利用现代科学技术接入到电力网络中，一般分为商用和民用两种类型，将自用余量上网，国家采用收购的方式并入到电力网络中。并网发电系统不需要自己配备蓄电池，大大降低了投资成本，同时电能的转化效率也得到了有效的提高，发电也比较稳定，在光伏发电产业中具有广阔的发展前景。

（2）光伏发电系统的应用

当前光伏发电技术在实际应用主要有以下几个方面：

一是用于LED照明：LED是一种半导体材料，和光伏发电系统组合，充分利用光生伏特原理，能够实现光能电能光能的快速转化，完全符合当前节能减排、环保高效的发展理念，使用寿命长，维护简便。如果在该系统中加入可充放的蓄电池系统，将会显现出更加明显的优势。

二是在现代建筑中的应用：光伏发电系统用于建筑中主要有两种方法，一种是利用屋顶结构安装光伏发电装置，对用户进行实时供电，然后可以余量上网。第二种将发电系统集成到建筑中，在建筑设计的时候将光伏发电装置考虑进去，使其成为建筑结构的一部分。比如将普通的玻璃幕墙替换成光伏发电系统的玻璃幕墙，利用安装在屋顶和墙面的光伏器件吸收并将太阳能进行转化。在这一方面，世界各国都加大了研发的力度，将彩色的光伏模块替代建筑外墙装饰材料，既建筑装饰的要求，又实现了光伏发电，有效降低了投资成本，这一技术在未来的建筑行业发展中前景广阔。

三是在泵站工程中的应用：目前光伏发电技术在很多行业中都得到了广泛的应用，比如太阳能水泵，借助电池板吸收太阳能，然后转化为动力来带动水泵运行，从而建成了大量的光伏水泵站。在规模比较大的泵站中一般都会加装逆变器，将转化的直流电再转换成交流电，实现大型泵站的运转。这种光伏泵站开始的投资成本较高，但是投资建成后的运行费用却很低，而且具有较长的使用寿命，因此值得大力推广。

2.4燃料电池发技术在发电工程中的应用

燃料电池发电技术的原理是将空气里面的氧与氢两种物质进行转化，把化学能转化成电能，所用到的转化装置就是燃料电池。燃料电池包括以下几个部分：预处理装置、燃料电池堆、并网逆变器（PCU）等。其特点是电能转化率高、对环境不会造成污染，便于操作。随着研究的不断深入，燃料电池技术受到越来越多的人的青睐，在全球范围内得到了快速推广。目前走在世界前列的有北美、欧洲和亚洲的日本，我们国家起步相对较晚，但是却受到国家及相关研究机构的重视，已经列入了“十五”规划之中，同时国家自然科学基金也对这一项目的实施提供是大量资金。由此也可以看出燃料电池技术的发展前景异常广阔。

3结 论

综上所述，低碳经济背景下，对于新型发电项目建设提出了更高的要求，要充分利用可再生资源来替代煤炭、石油等不可再生资源，而且新型发电技术的应用不能够对环境造成污染，减少发电过程中碳的排放。低碳经济是全球化共同的发展目标，其核心理念就是提高能源的利用效率，减少碳的排放，减少对环境造成的污染。现阶段新型的发电技术种类有很多，每种发电技术都有其发展优势，各地区要结合本地的电能需求与资源利用现状选择适合的新型发电方式。政府相关部门也要做好宏调控，加大对新型发电技术的扶持力度，制定并完善相关的补贴政策，强化管理措施，比如利用城市垃圾和农林废弃物进行发电的要给予相应的补贴，在项目建设中可以提供低息贷款给予扶持，加快项目审批并提供各种便利条件等。相信新型发电技术会得到越来越多的应用，有力的推动低碳经济的发展，快速实现能源利用的可持续发展。

参考文献：

[1]仲昭阳，王述洋，等.风力发电的现状及对策[J].林业劳动安全，2008（03）：36-37.

[2]郭红玉，殷刚.新能源发电技术研究[J].机械工程与自动化，2014（01）.

[3]张铁柱.我国生物质发电行业现状及前景分析[J].农村电气化，2011（06）.

[4]徐海勇.电力系统中新能源发电的运用[J].科技传播，2012（21）.

[5]赵晶，赵争鸣，周德佳.太阳能光伏发电技术现状及其发展[J].电气应用，2007（10）.

[6]岳胜兵，张衍林，梁浩，等.沼气发电技术的研究与应用[J].现代农业科学，2008（01）.

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电力电子技术，又称功率电子技术，学术上称电力电子学，是指应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面，涉及电力电子器件（上游）、电力电子设备和系统（中游）、电力电子技术在各个行业的应用（下游）三个领域。电力电子技术将各种能源高效率地变换成为高质量的电能，是采用电子信息技术改造传统产业的有效技术途径。电力电子技术具有高效、节能、省材的特点，对于我国乃至世界范围内的经济发展具有极为重要的作用，是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。

二、电力电子技术在新能源领域的应用研究

电力电子技术是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段，在执行当前国家“发展新能源”和“节能减排”基本国策的过程中起着重要的作用。下面以一些能源的开发利用为例，对电力电子技术在新能源领域的应用进行研究。

1、水力发电

没有水就没有生命。这句话充分说明了水的重要性：水是生命的源泉，地球上没有水，也就不会有生命的存在。有聪明才智的人抓住水在流动过程中产生的动能可以充当天然的推动力这一有利条件，再加上一些物理知识和电路原理，以著名的三峡水电站为标志的一大批水电站挺立起来了。这一创新，不仅仅降低了对媒体等不可再生能源的消耗，更创造性的为人类寻找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利发电的基础上，一系列电力电子技术在新能源的开发利用中得到了创新。

2、风力发电

风是大自然产生的一种自然现象，具有清洁、可再生、储量大的特点，而风能则顺理成章的成为了一种能够被高效利用的低碳能源。风力发电技术的出现，可以有效的减少二氧化碳的排放量、减缓全球气候变暖，为我们保护环境、节约能源、减少资金成本带来了突破性进展。这项技术不但将取之不尽、用之不竭的风能转换成源源不断的电能，而且有利于缓解能源危机和供电压力，随着风电技术的不断发展和完善，风力发电组等产品的数量和质量逐渐增多增强，在价格和效用上自然也会更具优势。在当前形式下，除水电技术外，风力发电技术比其它可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小，因此还有改善生态环境的重要作用。

3、太阳能发电

在大自然赐予地球的能源中，太阳能也是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源之一，阳光是人类赖以生存的因素之一，世间万物离开了太阳就难以继续维持生命。据统计，我国2/3以上国土面积的年日照时间在2200h以上，年辐射总量在502万kJ/m2以上，为太阳能的利用创造了丰富的资源和有利条件。目前太阳能在利用中，主郭建要采用了三种技术：太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术。这些技术的产生和发展，对于新能源的开发利用起到了巨大的作用。太阳能电池是电力电子技术在新能源领域的应用中的典型案例。太阳能热水器、蔬菜大棚的照明、药材和果脯的干燥、太阳能路灯等，都是利用了太阳能发电发热的原理。可以说，太阳能发电技术，在未来生活中具有更广泛、更有前途的发展前景。

4、潮汐能发电

在波涛汹涌的大海上，潮汐狂妄的拍打着海面，巨大的潮汐能为新能源的开发和利用带来了契机，通过电力电子变换装置，发电机将巨大的潮汐能转换成电能，也就是能使这些波动能（潮汐能）的电能以恒压恒频方式输出，再通过其他的电力装置，为电力系统提供电力，其提供的电能既能源源不断输出，又对克服能源危机（煤、石油、天然气等化石类能源匮乏）提供了重要的解决措施，可以说，自然界的可再生资源也是无穷无尽的，只要我们拥有一双善于发现的眼睛，并采用先进的各项技术加以不断创新和完善，就可以在循环利用的基础上不断创造出各种新的清洁、高效、可再生、无限利用的能源。

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论文关键词：电力生产；自主教学法；学习兴趣；教学效果

“电力生产概论”是高校非电气专业开设的一门全校性选修课。它是为了让工商管理、市场营销及会计学等专业的学生了解一定的电力生产方面的知识，为以后在电力系统从事相关工作做准备。但是经济与管理学院的学生大多是文科类学生，数学、物理基础不扎实，而且大学期间又没有开设电气专业基础课（如“电路”、“电机”、“发电厂电气部分”等），所以学习起来有难度，而且很多学生认为这门课与他们的专业不相关，学习的积极性也不高。针对课程的特点和学生的学习心理，笔者在经过两三年的“电力生产概论”教学后，在重点讲述常规发电、电力生产原理等的基础上，把学生自主教学法成功应用到教学过程中。通过课堂教学效果的验证，本方法是行之有效的。

一、教材内容及教学方法介绍

长沙理工大学选定的“电力生产概论”教材是普通高等教育“十一五”规划教材，李光辉主编。该教材内容全面、难度适中，是一本非常适合非电气类学生学习电力生产方面知识的通用教材。全书共九章，教材前四章先介绍了电力系统与电力生产方面的知识，然后重点讲述了三大常规能源发电：火力发电、水力发电和核能发电。第五章为未来能源发电技术，依次介绍了风力发电、地热发电、太阳能发电、海洋能发电、生物质发电、氢能发电等相关知识。后面四章分别介绍了变电站、电力线路、直流输电以及计算机在电力行业中的应用等与电力生产密切相关的一些专业知识。教材内容安排合理，难度适中。只要学生跟着老师系统地把教材学完，对电力系统及电力生产应该有一个比较全面、系统的了解，收获是很大的。

针对学生数学、物理及电气方面基础不扎实的特点，要在开始就使学生对这门课程的学习感兴趣，并做好心理准备。第一节课在介绍了教材内容后，讲述该课程要采用的教学方法，即采用教师课堂讲述为主、学生自主讲述为辅的创新教学法。前四章常规能源发电等电力生产方面的知识由教师重点在课堂上讲述，让学生切实掌握电力生产过程的特点以及每一种常规能源发电的原理。后面第五章的未来能源发电技术的发电原理与常规能源发电基本是一样的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源发电技术是现在研究的热点。所以针对教材上所提供的五种新能源发电，可让每个班商量讨论选定一类大家感兴趣的新能源发电技术作为自主讲述的内容。这门课一般是两个或三个行政班级组成，如果是两个行政班级则每班可分两组各选一种新能源发电技术讲述；如果是三个行政班级，则以班为单位各选一种新能源发电技术自主讲述。学生自主讲述的出力情况及讲课效果直接影响学生课程期末考核成绩。

在让每个学生详细了解教学方法之后，又提醒学生，如果前四章的基础内容没学好，要想在自主讲述的内容上面取得好成绩是很困难的。所以第一堂课下来，学生对这门课的学习兴趣就被激发起来了。课间休息时班干部就召集全班同学讨论选择自主讲述的新能源发电方式，最后把选定的结果向全体同学公布，并告诉他们，只有发挥全班同学的合力，共同参与、合理分配任务才能在自主讲述环节取得良好的效果。在时间安排上，为了使学生有充分的时间准备课件，在学生授课前2～3周提前通知他们。 "

二、常规能源发电原理讲述

通过第一节课教学内容、方法的介绍，学生都心中有数，对这门课程的学习也做好了充分的思想准备。因此，在讲述电力系统及电力生产方面基础知识以及三大常规能源发电原理时，首先讲述什么是一次能源、什么是二次能源。怎样把一次能源转换为电能就是学习的重点。电能已成为工业、农业、国防、交通等国民经济各部门不可缺少的动力，所以作为当代大学生，了解电力生产方面的知识以及电力系统的发展方向和动态是完全有必要的。

了解了这门课程的重要性和学习了该课程的必要性之后，学生对后续的授课内容兴趣明显提高了。电磁感应定律是发电的基本原理，这在初中物理课程里面已经学过。1831年法拉第发现了电磁感应定律之后，很快出现了原始的交流发电机、直流发电机和交、直流电动机，为了给用户输送电能，慢慢发展了高压直流和交流输电。以至于到现在的特高压交流、直流输电技术。另外，重点讲述我国的电力发展现状以及在特高压输电领域的一些世界领先技术。学生对该课程的学习兴趣明显提高了。

电力生产就是要把自然界的一次能源转换为电能。火力发电的原理就是把煤、石油、天然气等一次能源中的化学能经过燃烧转化为高温高压水蒸气的内能，然后通过水蒸气膨胀做功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机转子磁极旋转，在固定不动的定子绕组周围形成变化的磁场，从而在绕组内感应出电动势。若定子中的绕组按一定的绕线规律，与外电路形成回路，则绕组中就会产生相应的电流。在一定的电压下，电流沿输电线路将电能送往用户。水力发电是在水电站中水轮机将水的势能和动能转换为推动水轮机旋转的机械能，水轮机转轮旋转带动发电机发电。而核能发电的原理与火力发电很相似，也就是说核电厂只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能，其能量转换过程是：核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。