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山西省新能源论文发表平台

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学术,是指系统专门的学问,泛指高等教育和研究,而学术论文对个人知识储备有着很大的帮助。下面是我为大家整理学术论文发表知乎,希望你们喜欢。 学术论文发表知乎 1、确定自己的学术论文专业和分类方向。 2、查阅期刊,寻找合适自己学术论文的相关期刊,并对其规范性,合法性,及专业程度进行综合的了解和考评。 3、寻找代理机构或者杂志社。在此杂志之家网就得提醒各位,一定确认其合法性,正规性了,对于这些机构,杂志社也要做一个全面的了解和考评,并作出慎重的结论。 4、达成协议,支付定金。然后按照编辑或者审稿专家的意见对学术论文进行修正。 5、收到用稿通知后,付清余款。学术论文成功发表之后,杂志社或者相关机构会给你寄去样刊。 6、收到样刊,确认自己的学术论文已经成功发表。(记得确认期刊是正刊,并到知网去查询下有没有被收录) 台湾经济转型与浙江经济发展比较 摘要: 台湾在经济发展过程中经历了几个重要转型期,特别是上世纪80年代的经济转型。实现了产业升级和结构调整,从一个农工并存的二元经济社会进入农业、工业、服务业高度发达的现代社会,跻身“新兴工业地区”行列,被誉为亚洲“四小龙”之一。台湾在经济转型方面的成功经验,对浙江具有一定的借鉴意义。 一、浙江目前状况与台湾20世纪80年代相似 我省目前经济社会发展状况和面临的矛盾问题,与台湾20世纪80年代中期相比,有许多相似之处。一是经济发展阶段基本相同。1986年台湾人均GNP为3993美元,我省人均GDP2006年达到3998美元,2007年提高到4883美元。处于人均GDP3000-5000美元发展阶段。目前我省城乡居民恩格尔系数分别为34.7%和36.4%。也与1986年台湾城乡恩格尔系数37.6%和41.2%大体相当。根据联合国粮农组织恩格尔系数划分标准判断。我省目前正处于台湾20世纪80年代中期由小康迈向富裕的过渡阶段。二是产业结构基本相似。台湾中小企业比重占98%,我省中小企业比重占到99%。在产业结构中,2007年我省三次产业结构为5.5:54.1:40.4,与1986年台湾5.6:47.1:47.3的三次产业结构相近。在规模以上工业增加值中,我省轻、重之比为54.8:45.2。与1986年台湾的51.5:48.5基本相当。三是开放格局基本一致。2007年我省出口依存度为55%,台湾1986年为50%。 欧盟、美国、日本是我省目前三大主要出口市场,比重分别为26%、19.2%和6.88%。1986年台湾主要出口市场是美国、日本、欧盟,比重分别为48%、11.4%、10.8%。目前我省贸易顺差626.2亿美元,占GDP比重为31.9%,台湾1986年贸易顺差为157亿美元,占GDP比重为20.3%。而且,我省在发展过程中遇到的矛盾和问题,与台湾20世纪80年代中期也基本相同。一是资源要素短缺。1986年台湾资源要素制约经济发展问题突出,土地资源紧张、矿产资源贫乏,石油95%依赖进口,制造业劳动力供需矛盾比较尖锐。目前我省资源要素瓶颈制约加剧。土地供需矛盾突出,结构性缺水问题凸现。能源原材料90%以上依靠外部调入,劳动力特别是技术工人紧缺。二是劳动成本上升。台湾劳工工资自1980年代以来上升较快,1986年制造业雇员月平均工资比上年上升了15.8%,分别高出当年经济增长率和劳动生产率4个百分点和8.5个百分点。劳动成本上升使台湾劳动密集型产品陷入劣势。近年来我省劳动工资在企业生产成本中大幅上升,导致一些产品价格低廉优势的逐渐丧失。三是创新能力较弱。1986年台湾研发经费占GDP比例为1.14%,中小企业生产技术引进比例高达56.4%。目前我省研发经费占GDP比重为1.34%,技术对外依存度为63%。四是货币升值压力加大。台湾由于连年对美贸易出超。台币升值压力骤增。1986年台币兑美元比上年升值近11%。近年来我省贸易顺差不断扩大,人民币连续升值,对外贸出口产生了较大影响。五是环境保护压力增强。20世纪80年代中期台湾民众环保意识增强,1986年发生了鹿港反杜邦运动和宜兰拒绝台塑集团投资建厂等事件。近几年来我省群众对环境诉求越来越高,已经先后发生了多起因环境问题引发群体性上访事件。 二、台湾80年代中期推动经济转型的举措和成效 台湾在几十年的经济发展历程中,经历了三次重大的经济转型。第一次转型在1952年至1960年之间,由殖民经济形态转为进口替代工业发展阶段,初步实现农业社会向工业社会转变。第二次转型在1961年至1985年,重点是大力发展出口导向经济,形成外向型经济体系。第三次转型是从1986年以来,着力把劳动密集型产业转到资本技术密集型。建立更加开放的自由经济体系。20世纪80年代中期台湾提出自由化、国际化、制度化为主导的转型理念,出台了一系列推动经济转型的政策措施。 1加大科技经费投入,提升科技发展水平。台湾在1986年召开了第三次科技大会。相继制定出台《科技发展十年规划》、《科技专案计划》、《高技术产业水准政策纲要》等政策法规,大幅度提高科技专案预算,增加科技投入,建设高速电脑中心、国际同步辐射研究中心、生物科技中心、作物种源中心等“四大中心”,设立创业投资基金,支持高技术产业发展。同时,整合科技资源。加强产学研合作,发挥台湾工业技术研究院的作用。围绕科技成果商品化、产业化和市场化进行应用性研究开发,向企业提供技术转移和各项工业技术服务。从1996年至1986年的10年间,台湾科研经费增长了4.8倍,科研经费占GNP的比例从1.14%提高到1.85%,专门技术人员占就业人口的比重由5.4%提高到11.9%,台湾地区整体科技实力IMD世界排名为第7位。 2制定产业导向政策,推进产业加快升级。台湾提出发展“策略性工业”,制定《策略性工业之适用范围》,出台《促进产业升级条例》,确定资讯、通讯、半导体、精密器械与自动化、污染防治、医疗保健、特用化学品与制药、航空太空、消费性电子及高级材料等10大新兴产业,重点发展光电、软件、工业自动化、材料应用、生物科技和能源节约等8大关键技术。对划入策略性工业的新兴产业。通过免税、加速折旧、纳税限额、放宽保留盈余、关税减免以及融资安排等方式,给予租税奖励和贷款照顾,同时发挥新竹科学工业园区对高技术产业集聚带动作用,使台湾从传统制造加工基地迅速成为全球高技术产业基地。1999年与1986年相比,农业就业比重由17%下降到5.4%,工业就业比重由41.6%下降到37.2%,服务业就业比重由41.4%上升到54.5%。高科技产业比1986年增长1.7倍,高科技产业占工业比重提高到38.4%,微型电脑、监视器、电脑终端机等11项高科技产品的产值排名世界第一。 3加强扶持中小企业,激发企业发展活力。台湾制订了《中小企业发展条例》,实施“辅导中小企业方案”,确立个案整体辅导、提供市场咨询、协调厂商合作、帮助企业融资、加强人才培训和对外投资辅导等6项主要任务,并建立中心卫星工厂制度,以强化产业内部组织结构,健全分工协作网络,完善产业链,壮大产业群。至1994年中卫体系产业群已达113个,受影响的厂商有1.5万家,产值影响率为45%。同时,在财税扶持上,实施“两税合一”方案,规避重复征税,激励中小企业扩大投资,并设立 “台湾中小企业银行”和7家地方民营中小企业银行,实行优惠利率贷款,扩大中小企业融资。筹资4.5亿元成立中小企业信用保证基金,为中小企业提供融资担保和融资服务。 4推动公营事业民营化。加快金融市场自由化。台湾制定了《公营事业移转民营条例》和《全民优惠释股方案》,采取“出售股权、标售资产、以资产作价与民间合资成立民营公司、公司合并且存续企业为民营企业以及办理现金增资等5种方式实施公有企事业民营化改革。同时,大力推进金融自由化改革,鼓励岛外银行到台湾设分支机构,废止中心汇率制度,放松外汇管制,放宽银行利率,实施利率市场化,支持银行开发保证金交易、利率互换、买卖期权等金融商品。到1996年6月底为止。共有40家外国银行在台湾设立了65家分行以及27家办事处。1997年有10多家民营新银行存贷款额超过1000万元新台币。1999年8月,共成立了124家风险投资公司,投资于2400余家高科技企业,保证创业企业的资金来源,增强科技企业的创新活力。 5调整外贸 发展战略,大力开拓国际市场。台湾为了适应 经济国际化趋势,实行“分散市场”策略,大力实施“亚太战略”,采取有力措施支持台商投资东南亚,协助台商拓展中东欧新兴市场,大幅调减关税,降低进口管制,鼓励加工贸易。在高雄、台中港区设置海空联运的仓储转运区,在中岛、成功、台中港和小港4地设置4个专区。调整出口加工区功能,使外贸重心逐步由美国移向亚洲。到1997年,台湾对美国市场依赖从1987年的44%下降24%,对中国大陆(包括香港)市场依赖由8%提高至24%。高科技产品出口比重由1986年的27.6%上升到52.5%。对美国和东南亚投资比重下降了25.3%和32.4%,对祖国大陆投资上升了64.6%。外贸顺差失衡得到矫正,1993年外贸顺差比1987年减少了104.95亿美元,外汇储备趋缓。汇率开始趋于稳定。 6实施环保节能措施,着力降低能源消耗。台湾相继制定出台《 环境保护法基本草案》和《环境研究发展规划》等56项法规,大力实行能源多元化政策,提高使用核电比例,推动太阳能利用,推进石油进口地多元化,逐渐降低对石油的依赖。同时,实施经济鼓励。推进节能技术的开发和改造,开展能源节约技术和再生能源研发, 组织专家到企业提供节能技术的诊断服务。促进再生能源利用,降低传统能源消耗。政府机关率先实施减少10%的油、电、水用量,以引导全民节约能源。1981年至1991年,国民生产总值能耗以年均0.90%的速度递减。石油在一次能源中所占比重由1981年的67.65%下降到1991年的53.47%。 三、借鉴台湾 经验促进我省经济转型升级的启示和建议 目前我省正处于全面提升工业化、信息化、城市化、市场化、国际化水平的关键阶段。我们可借鉴台湾的经验和做法,抓住当前的战略机遇期,转变发展方式,加快经济转型升级,再创竞争新优势。 1整合科技研发资源,增强区域自主创新能力。整合科技研发资源,增强自主创新能力,是台湾推进产业升级、促进经济转型的根本动力。目前我省已有省级以上重点实验室和实验基地120多家,国家级企业技术中心31家,省级高新技术研发中心645家,省级区域科技创新服务中心87家,行业与区域创新平台26个。但在现有县级以上自然科学和技术研发领域中,研发机构规模偏小,100人以下占4/5,产业技术 应用研究比例偏低,应用研究成果应用只占51.8%。为此,我省要充分发挥政府在政策、项目、资金等方面的引导作用,加大科技资源整合,推动研发机构联合,建立产学研战略联盟,加强行业共性技术与关键技术研发,加快科技成果的转化和推广。 2加强高新技术开发区建设,引领高科技产业加快发展。以新竹科学工业园为重点的高科技园区,在台湾高科技产业发展中发挥了龙头带动作用。目前我省已有省级以上高新技术开发区13家、高新技术产业基地46家,但还存在基础设施建设滞后、产业规模偏小、主导产业优势不明显等弱点。要进一步完善高新区各项配套功能。提升高新区要素资源吸附能力、产业支撑能力和经济辐射带动能力,形成一批具有较强市场竞争力强的高科技产业集群。特别是环杭州湾高新区要致力于建成全省高科技产业集聚地,先进制造业研发基地和现代服务业高地,成为我省新型工业化的先导区域。 3加大扶持中小企业力度,提高产业协作配套能力。建立中心卫星工厂制度,把中小企业纳入产业配套体系,是台湾提高中小企业产业配套生产能力的主要做法。我省要从战略高度重视和支持中小企业发展。帮助中小企业解决创业辅导、技术开发、融资担保、品牌建设、信息咨询、人才培训、国际交流、权益维护等方面的问题,着力培育发展一批“专、精、特、新”中小企业。帮助和支持中小企业加入大企业生产体系,引导中小企业纳入支柱产业的产业链,强化企业专业化分工与配套协作,提高产业整体竞争力。 4加快地方金融创新,增强金融对产业的支撑。发挥金融对产业升级的支撑作用,是台湾推进经济转型的成功之处。目前我省民间资本充裕,金融生态环境良好,发展地方金融业的潜力巨大。要加快我省地方金融改革,推动地方商业银行资产重组,扩大地方商业银行经营规模,深化农村信用社改革,加快小额贷款公司、村镇银行的试点 工作,完善中小企业信用担保机制,并努力构建我省多层次的资本市场,推动民营企业上市,做大做强“浙江板块”。规范发展产权市场,扩大产权交易规模,促进产权合理流动。积极培育地方风险投资公司,引进国际风险投资机构。为中小企业技术创新提供有效的服务。 5大力推广节能环保技术,缓解资源环境承载压力。高度重视节能环保。促进经济与环境协调发展,是台湾推进经济转型的一个重要举措。我省要按照建设资源节约型和环境友好型 社会的要求,进一步加强环保节能新技术研发,加快新能源的开发利用,加强社会各领域的节能减排工作。对重点领域、重点行业和重点企业,积极推广先进成熟的节能新技术和清洁生产技术,实施能量系统优化等节能工程。积极优化能源结构,鼓励清洁能源和可再生能源开发利用。推进清洁生产和工业园区生态化改造,建设一批不同类型的生态化工业示范园区。 6扩大国际经济技术合作,构筑内外一体化的开放格局。从进口替代向出口导向转变,是台湾经济转型的一个重要方面。在经济全球化加快的趋势下,我省要大力实施经济国际化战略,进一步扩大与世界各国在科技、人才、 教育、环保、 文化、医疗以及中介服务等方面的合作交流。大力发展服务贸易,推进服务外包基地建设,提高服务贸易的市场份额。积极开拓新兴市场,分散贸易风险,减少贸易摩擦。建设和完善各类经济技术开发区的功能。推进保税港区、“区港联动”和保税 物流园区建设,使之成为我省国际资本集聚和技术合作的重要平台。把利用外资与推动经济转型升级、提升创新能力紧密结合起来,推动民营企业与跨国公司建立生产和市场战略联盟,鼓励民营企业融入跨国公司产业链,提升民营经济竞争力。支持企业“走出去”到境外设立生产基地、资源基地、营销 网络和研发机构,加快建设境外经贸合作区。 看了“学术论文发表知乎”的人还看: 1. 发表医学专业学术论文(2) 2. 核心医学学术论文 3. 如何发表学术论文 4. 学术论文的发表方法 5. 学术论文的发表

有省级期刊,国家级期刊,核心期刊。省级期刊是由各省、自治区、直辖市的各部门、委办、厅、局、所,省级社会团体和机构以及各高等院校主办,在新闻出版部门有登记备案,国内外公开发行的学术期刊。私:六零16四八26四国家级期刊,即由党中央、国务院及所属各部门,或中国科学院、中国社会科学院、各民主党派和全国性人民团体主办的期刊及国家一级专业学会主办的会刊。

发表论文通常只有两种渠道,要么自己投,要么找论文发表机构代投,不管走哪种渠道,最后都是要发表到期刊上的。

期刊,也叫杂志,在上个世纪在出版界曾经是重量级的存在,那个时候互联网还没有兴起,人们阅读文章获取资讯远远没有现在方便,杂志就成为一个很重要的传播媒介。

但现在随着社会的进步,科技的发展,纸媒已经大大没落了,很多期刊被砍掉了,剩下来的大多数不得不自谋出路,学术期刊更是如此,因为这个受众面是很窄的,基本没法盈利,所以只能靠收取版面费来维持,当然,有国家财政拨款的那种不在这个范围。

我们现在发表学术论文,出于严谨性权威性等原因的考虑,还是要发表到纸质期刊上,编辑会用电子邮箱或者内部的系统来收稿,但不会有一个网络平台有发表论文的资质,即使是知网和万方这样的网站,也只是论文数据库,并不是论文发表平台。

所以发表论文的时候,还是要先去选取目标期刊,然后再找到这本期刊的投稿邮箱,或者是找到靠谱的论文发表机构,由代理进行代投,最后都是发表到纸质期刊上的,见刊后一两个月左右被知网收录,就可以检索到了。

发表论文的平台如下:

1.知网

这里所说的是知网,是清华大学和清华同方共同办的这个数据库。在前些年他也叫中国期刊网,由于后来有人自己建了个网站也叫中国期刊网,自己收录期刊,假李逵装真李逵。玩文字游戏,导致很多作者上当。

所以现在知网对外不称中国期刊网了,就是叫知网。从论文发表来说,知网是最权威的,最有说服力的数据库。

凡是知网收录的期刊,一定是正规的,可以放心大胆的发表的,但是最近这两年知网变得更严格,所以知网收录的期刊发表费用比较贵一些。

2.万方数据库

万方数据库,也是一个比较大的论文数据库,仅次于知网。其权威性和重要性就等于是一个弱化版的知网,但是也是比较大。

从期刊正规性来说,如果一个期刊,知网不收录,但是万方数据库收录,说明还是比较正规的,虽然不如知网收录的那么正规。但是对于一般单位来说够用。

对于大学这样的单位可能必须要求知网。而对于一些企业单位,只要万方数据库能检索到已经发表的论文,就算不错了。所以,万方数据库也是一个必须参考的标准。

3.维普网

维普网在前些年实际上假刊比较多,比较泛滥,这两年所说期刊审核严格,上面审核严格,但是维普网收录的期刊从正规性和权威性上来说,都是严重不如知网和万方数据库。

对于很多要求不高的单位,或者评一些初级职称的单位,只有维普网收录的期刊还能管点用。稍微严格一些的,就不大灵光了。

山西省新能源论文发表

有用。山西省电教馆还是很有权威的,知名度也高,论文的权威也高,山西省电教馆的论文有用。山西省电化教育馆(山西省教育厅基础教育资源中心)是山西省教育厅直属事业单位,对外以山西省电化教育馆主称,是指导、推广中小学现代教育技术的。

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!

论新能源发电技术

摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。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,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。

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kW?h,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/(kW?h)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。

参考文献:

[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.

[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.

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本期精选27项新能源(含新能源 汽车 )领域的技术成果进行推荐,感兴趣的企业朋友可以长按识别文末二维码或点击下方“阅读原文”,进行项目意向登记,我们专业的技术经纪团队将与您联系。

28:高比能锂离子动力电池

29:可穿戴钙钛矿光伏模组的产业化印刷制备

30:木质纤维素基高密度高热安定性航油催化合成研究

31:高性能管桩安全监测评估与防控关键技术

32:向阳而生——太阳能电池/集光器集成器件

33:超高功率锂离子电池开发

34:海上风机绝缘局部放电无损在线监测技术

35: 高性能高安全锂离子电池技术

36:350wh/kg高比能、低成本、智能动力电芯

37:MOF改性电解液用于高能量密度锂金属电池

38:变废为宝-有机固废资源化利用技术先锋

39:新能源系统无线电能传输关键技术开发与应用

40:基于低速涡流无叶片发电机的潮汐能技术开发与应用

41:质子交换膜电解水制氢阳极催化剂的制备

42:高功率密度、高效、高可靠性航空动力伞研制及产业化

43:磷酸铁锂电池材料回收技术的开发与应用

44:快充低温锂金属电池

45:脱碳全能王-适用生活和工业场景下的宽范围压力 PEM 制氢系统

46:有机固废高值化利用技术平台

47:太阳能光谱分频与余光汇聚再辐射耦合的光能梯级发电装置

48:低成本太阳能热电互补高效空调系统应用

49:新能源工程车辆能量管理专用实验平台

50:宽频带复杂信号精细化实时感知技术及应用

51:环境友好型硒化锑薄膜太阳电池研制

52:硫化物固体电解质及其固态动力锂电池

53:新型高功率储能技术——锂离子电容器

54:柔性固态锂电池自修复界面的设计与构筑

28: 高比能锂离子动力电池

1 基本信息

2 简介

本项目针对提升高镍三元正极材料能量密度的问题,研究了合成条件、改性工艺对材料晶体结构和性能的影响,突破了高镍三元正极材料制备和改性等关键技术,开发出满足新一代动力电池要求的高镍三元正极材料,且材料性能优异,处于国际先进水平。为了实现规模化生产,解决了工程化难题,创新地采用了具有成本优势的工艺路线,建成了年产超过1500吨的高镍三元正极材料的生产线,实现了高镍三元正极材料的产业化,产品成功应用于宝马、大众、东风、蔚来、奔驰、吉利、小鹏等国内外知名整车企业,打破了国外企业对高镍三元正极材料的垄断。并扩建了更高标准的年产2万吨高镍三元正极材料生产线,推动了设备制造商和上下游企业的发展,规模化生产后,预计每年将创造30亿元以上的产值。

29: 可穿戴钙钛矿光伏模组的产业化印刷制备

1 基本信息

2 简介

本项目以低污染可穿戴钙钛矿模组的印刷制备为目标,从残余应力调控角度出发,聚焦晶格一致性研究,通过温敏性添加剂热膨胀系数的应力释放作用调控薄膜晶格应力状态,通过双齿配位仿生分子修饰消除薄膜表面应力累积,结合物理封装策略,实现低铅泄露模组的印刷制备。

30: 木质纤维素基高密度高热安定性航油催化合成研究

1 基本信息

2 简介

本项目基于对木质纤维素及其衍生物结构特点和航油分子构效关系的充分认识,创新以木质纤维素为原料制备高密度高热安定航油的高度集成的新技术,为高性能航空燃料提供新制备途径,进而为先进航空航天发动机提供高性能燃料,为现有航油提供高性能调和组分。项目拟开发木质纤维素定向转化制备多环烷烃燃油组分的核心工艺,包括:(半)纤维素水热转化制备呋喃醛并分离木质素,木质素一步水热解聚加氢脱氧制取芳烃、酚类、环醇和单环烷烃,木质素纤维素衍生物(呋喃醛、环醇、环酮及单环烷烃)共转化制取联环烷烃、稠环烷烃等多环烷烃,以及生物航油的调控调配等。

31: 高性能管桩安全监测评估与防控关键技术

1 基本信息

2 简介

项目围绕“高性能管桩安全监测评估与防控”这一难题,经过10 余年的 科技 攻关和工程实践,建立了集理论研究、工艺研发、产品制备、标准制定、工程应用于一体的技术体系,主要核心成果包括:先张法预应力混凝土耐腐蚀管桩、基于分布式光纤神经传感胶带的桩身应力实时监测技术、高性能管桩长期稳定性机理与应用关键技术、桩基础病险演变评估与治理体系研发与应用关键技术,实现了多学科交叉和产学研结合。

32: 向阳而生——太阳能电池/集光器集成器件

1 基本信息

2 简介

本项目所涉及到的关键技术主要包括集成器件所需材料的选择与制备工艺:具体为集光器荧光材料、钙钛矿太阳能电池中钙钛矿材料、电极材料的筛选与制备;钙钛矿太阳能电池的制备;太阳能集光器的制备;钙钛矿太阳能电池与太阳能集光器集成器件的制备;具体技术指标为:不透明钙钛矿太阳能电池的光电转换效率 22%(小面积1*1 cm 2 ), 17%(5*5 cm 2 ), 15% (10*10 cm 2 ),光照1000小时后(光照条件:室温25 , AM1.5G,光强1000W/ m 2 ),效率衰减 10%。不透明集成 器件的性能指标:集成器件光电转换效率较钙钛矿太阳能电池效率提升 6%。半透明集成器件的指标:在可见光区域透明度做到30%-70%可控可调,光电转换效率 8%。

33: 超高功率锂离子电池开发

1 基本信息

2 简介

本项目结合市场需求,开展超高功率高能量密度锂离子储能器件设计、制造等研究,发挥锂离子储能器件高能量密度的优势,突破锂离子储能器件瞬时充放电能力,提升功率密度,实现锂离子储能器件高功率密度,并兼具高能量密度、高安全性和长循环寿命以及低成本,形成具有自主知识产权的技术体系。

34: 海上风机绝缘局部放电无损在线监测技术

1 基本信息

2 简介

本项目拟研发出一种基于机械和电气特征量的海上风机绝缘局部放电无损在线监测技术,以期实现对海上风机的局部放电和绝缘状态的实时监控。该技术旨在绝缘发生明显劣化及局部放电现象产生之前监测其潜伏性故障,并在上述现象发生后对绝缘状态进行持续监测,进而对局部放电严重程度和绝缘状态做出定性诊断。这一研究成果不仅能为海上风机的维护检修方案提供可靠依据,降低事故发生概率,而且可有效减少盲目的停机检修,提高海上风机的可靠性与经济性。

35: 高性能高安全锂离子电池技术

1 基本信息

2 简介

本项目以国家和 社会 对高性能、高安全锂离子电池技术的重大需求为牵引,在微电子学、电化学和材料科学等多学科交叉融合的基础上,分别从“高比能硅负极材料表界面改性”与“基于EIS监测的新型电源管理芯片” 两大前沿技术开展研究,并取得了重要突破。本项目开发了微米硅/碳纳米管复合负极,通过简单低成本且可规模化生产的工艺构筑了高效且能适应Si负极的体积膨胀的柔性CNT导电网络及碳钝化层,降低了MSi颗粒的体电阻与颗粒之间的电阻,限制MSi的粉碎化。与传统的微米硅/碳复合负极(400 Ω m)相比,该复合材料的体积电阻率(157 Ω m)显著降低,可逆比容量为 2533 mAh/g,初始库仑效率为89.07%,在2A/g循环1000次时,可逆比容量超过840mAh/g。

36: 350wh/kg高比能、低成本、智能动力电芯

1 基本信息

2 简介

本项目所采用的正极材料为项目组自主研发的、具有独立知识产权的高比容量、低 成本富锂锰基正极材料。该正极材料采用全新的材料改性技术,包括材料优势晶面调控、 快离子导体包覆、超薄尖晶石异质相包覆等关键技术,使得项目组研发的富锂锰基正极材料的比容量高达260mAh/g,循环寿命长达500周,循环100周压降可控制在0.1V以下。基于此,项目组现已获得核心发明专利3项(均已授权),发表高水平学术论文5篇,此外项目组已与宜宾某公司建立合作,致力于该类正极材料的量产放大及产业孵化。

本项目致力于研发一款高比能、低成本、智能动力电芯,所 采用的智能传感器基于项目组自主研发的石墨烯基应力应变传感器和铜基温度传感器。研发的石墨烯基应力应变传感器具有大的工作范围和优异的灵敏度。研发的铜基温度传感器采用超薄超小尺寸的铜-康铜热电偶,同时具备高精度和宽监测窗口特点,并且对电池性能和比能量几乎不产生影响。本项目将应力应变传感器、温度传感器采用嵌入式技术植入电芯内部,可实时监测电芯充放电状态、电池安全状态、电芯温升等,通过外接电子信息处理系统实时、准确评估电芯的运行参数。基于此,项目组现已申请中国发明专利2项,发表高水平学术论文1篇。

37: MOF改性电解液用于高能量密度锂金属电池

1 基本信息

2 简介

本项目基于已有的研究成果,拟使用金属有机框架(MOF)作为电解液添加剂,利用其表面丰富的活性亲锂位点,调控锂沉积过程,消除锂枝晶。优化材料合成、电解液组成和电池组装参数,以适应规模化生产的需求,推进高能量密度锂金属全电池的实用化进程。主要面向无人机、动力外骨骼和 汽车 动力电池等高能量密度应用场景,突破现有的储能电池续航瓶颈,提升电池安全性,具有广阔的市场空间。

38: 变废为宝-有机固废资源化利用技术先锋

1 基本信息

2 简介

本项目将开发一种新型有机固废热化学处置技术,可实现高纯度H2和CO在不同温度区自分离生成,H2和CO可根据后续化工合成过程所需任意比例自由混合,为有机固废资 源化和能源化与现有化工过程无缝衔接提供便利。此外,该技术还具有以下优点:可彻底杀灭有机固废中致病病原体和有毒有害有机物,大幅减少约50-90%有机固废的体积;还可对有机固废的内在能量进行回收利用,将有机固废中的有机组分转化为可控H2/CO比例合成气;同时反应后剩余的富含无机组分残渣仍可进行资源化利用于水泥窑协同处 置和制作建筑材料等。

39: 新能源系统无线电能传输关键技术开发与应用

1 基本信息

2 简介

本项目设计面向复杂应用场景的新能源无线供电系统,开发满足源-储-荷高效协同和不确定环境下系统稳定工作的自适应切换技术,实现电能稳定高效传输。

40: 基于低速涡流无叶片发电机的潮汐能技术开发与应用

1 基本信息

2 简介

本项目提出的发电机采用无叶片式设计,结构简单,维护成本较低,不存在以往涡轮机械容易受到海水腐蚀、影响海湾水动力、容易破坏沿岸海洋生态系统等问题。发电机配有多单元往复式电磁感应发电机,大大提高了发电效率。是一种能够提供稳定、高效电能的新型的发电方式。

41: 质子交换膜电解水制氢阳极催化剂的制备

1 基本信息

2 简介

本项目依托于兰州大学有色金属化学与资源利用重点实验室,合作导师为严纯华院士,围绕高效、稳定、廉价阳极酸性析氧催化剂的控制合成开展研究工作;旨在构筑系列界面异质结构酸性析氧催化剂;以“界面控制”法为主导,结合“固-液”、“固-固”和“固-气”界面辅助手段,实现界面异质结构酸性析氧催化剂的控制 合成;进一步通过配位替换、晶格掺杂、缺陷填充等策略,提升界面异质结构酸性析氧 催化剂的活性和稳定性;此外,结合原位表征技术实现对合成和催化过程的原位监测, 为催化剂的结构优化和性能提升提供坚实的实验数据,建立界面异质结构酸性析氧催化 剂结构和性能之间的构效关系;对质子交换膜电解水制氢的发展具有重要的科学意义。

42: 高功率密度、高效、高可靠性航空动力伞研制及产业化

1 基本信息

2 简介

为了提高高功率密度轴向磁通永磁电机的散热能力,本项目首先在特殊的定子架中分别设计了两种新颖的水冷结构。第一种是轴向内外循环水冷结构,第二种是槽内内外循环水冷结构。通过合理的等效与假设,建立了两种水冷结构的三维模型,并且基于流固耦合进行仿真分析。通过对比两种水冷结构的流速、压降、冷却效果和散热面积,选择槽内内外循环水冷结构作为电机的冷却系统。并且将基于流固耦合对两种水冷结构的流速、压降、冷却效果和散热面积进行分析对比,从而确定双转子单定子AFPM电机最有效的冷却结构,为AFPM电机的冷却结构设计及电磁方案优化提供了参考依据。

43: 磷酸铁锂电池材料回收技术的开发与应用

1 基本信息

2 简介

本项目从成本与环保的角度开发了一种便捷的锂离子电池材料回收工艺。在锂电池材料回收的过程中不涉及强酸、强碱的消耗,不产生硫酸钠等副产物;其次在回收的过程中,废旧磷酸铁锂材料能够与铝箔彻底分离,节省了后续的除杂步骤工序简单;最后相对于传统的拆解与回收技术,本技术能够节省成本在40%以上,经济效益潜力巨大,同时能够充分释放旧动力电池的残值促进动力电池的 健康 发展。

44: 快充低温锂金属电池

1 基本信息

2 简介

锂金属电池结构与锂离子电池相似,但消除了低容量和低压实密度的负极活性材料的使用。因此,相同重量和体积的锂金属电池比传统电池储存的能量可以提升40%以上,并大大节省电池制备成本。我们设计的锂金属电池与目前国内和国际市场通用的锂离子电池相比有以下优势:

1)成本优势,消除了负极的用料成本;

2)更高的能量密度,国内目前电池单体的能量密度依然 300Wh/kg,我们的电池单体能量密度 350Wh/kg;

3)更快的充电速度,Tesla公司的快速充电技术,20min可以充

进50%电量,我们的电芯快充时间:0-80%SOC 15min;

4)更低的运行温度,普通锂离子电池的最低温度极限为-20 , 我们设计的锂金属电池最低放电温度可达到-90 ,最低充电温度可到-70 。

45: 脱碳全能王-适用生活和工业场景下的宽范围压力PEM 制氢系统

1 基本信息

2 简介

本项目组针对国家发布的氢能战略,迅速开展PEM制氢相关研究,目前已掌握了电解槽结构设计方法、面向设计和开发的集成建模和优化技术,现已成功开发出面向生活和工业场景(加氢站、制氢需求的钢铁、冶金和化工等)的低中高压(0.1-10mpa)全范围PEM制氢系统(实验室级别)。在低压运行时,极大提高系统的功率密度;在高压运行时,可取消一级或二级压缩,减少压缩机运维成本。

46: 有机固废高值化利用技术平台

1 基本信息

2 简介

本项目根据不同有机固废不同的理化性质,以氧消化和水热转化技术为基础,开发出了实现其高值化利用的不同技术路线和不同的工艺,实现了有机固废的减量化、无害化处理,以及高附加值产品的制备。该项目可以实现有机固废的完全资源化再利用,具有很好的 社会 效益、环境效益和经济效益。

47: 太阳能光谱分频与余光汇聚再辐射耦合的光能梯级发电 装置

1 基本信息

2 简介

本项目提出太阳能光谱分频与余光汇聚辐射再调节耦合的光能梯级发电系统,旨在研究其基本科学原理及关键技术,并建成相应的示范装置。本项目积极响应国家“碳达峰,碳中和”的政策,聚焦太阳能的有序高效转化,旨在开发新型的太阳能高效转化技术装置。

48: 低成本太阳能热电互补高效空调系统应用

1 基本信息

2 简介

本项目研发的“低成本太阳能热电互补高效空调系统”由太阳能集热子系统、喷射式制冷子系统和压缩式热泵子系统三部分组成。

49: 新能源工程车辆能量管理专用实验平台

1 基本信息

2 简介

本项目以绿色矿山战略理念为引领,聚焦新能源工程车辆能量管理技术的发展需求,针对目前市场对新能源工程车辆能量管理实验产品的市场空白,开发面向新能源工程车辆的专用能量管理实验平台,为研究开发先进能量管理技术提供有效验证、分析及测试条件。

50: 宽频带复杂信号精细化实时感知技术及应用

1 基本信息

2 简介

本项目的总体目标是以低碳能源系统宽频域运行形态衍变为契机,以宽频信息感知为视角,开展宽频带复杂信号精细化实时感知技术研究,研发面向新能源电力系统的宽频带信息感知技术、装备与 探索 平台,并 探索 技术成果在生命科学、深海探测、航空航天等多个重大领域的拓展应用潜力。

51: 环境友好型硒化锑薄膜太阳电池研制 1 基本信息

2 简介

本项目依托于深圳大学、广东省光电子器件与系统重点实验室和深圳市先进与薄膜应用重点实验室的研究平台,面向国家对新型高效低成本光伏发电技术集中攻关的重大战略需求,开展真正环境友好型(区别于现存高能耗硅基电池,涉及贵金属铜铟镓硒太阳电池和含铅钙钛矿太阳电池等非环境友好型太阳电池技术)硒化锑薄膜太阳电池研制及其应用研究工作。

52: 硫化物固体电解质及其固态动力锂电池

1 基本信息

2 简介

项目针对液态锂离子电池存在的比容量低、安全性和循环寿命有待提高等问题,研发高安全性、高容量、长寿命固态锂电池,解决制备硫化物固体电解质材料与全固态电池存在的离子电导率偏低、一致性较差、对湿度过于敏感、无法量产、与正负极材料接触不稳定、正极容量释放差、库伦效率低下、长循环性能差等难题,突破由实验室研究到产业化生产的系列关键技术。

53: 新型高功率储能技术——锂离子电容器

1 基本信息

2 简介

中国科学院电工研究所经过多年的理论创新与技术积累,自主研发的新型高功率电化学储能技术——锂离子电容器,具有低成本、长寿命、高安全、兼具高功率密度和高能量密度等优势。

54: 柔性固态锂电池自修复界面的设计与构筑

1 基本信息

2 简介

本项目创新性地提出了本征自愈固态电解质双涂层愈合界面构筑策略,通过“自愈固态电解质”来构筑“固固一体化界面”,就能取长补短,有望满足构筑柔性锂电池电解质/电极界面的各项技术需求。申请人将正负极片表面涂覆具有可逆自愈功能的固态电解质涂层,进行微界面完全浸润以及一体化融合,然后将预制备的固态电解质膜与涂层紧密贴合,并进行热压诱导,利用聚合物涂层与电解质膜中大量存在的多重自互补氢键系统,促使层间界面愈合,从而达到构筑高稳定性、可自修复、一体化的电极/电解质界面的目的。

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!

论新能源发电技术

摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。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,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。

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kW?h,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/(kW?h)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。

参考文献:

[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.

[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.

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