時間：2023-09-22 09:45:49
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇新能源及其發電技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】新能源；并網；關鍵技術；發展趨勢
0 引言
兩次科技革命過后，我們的科技程度與生產力進步程度都有了大幅的提高。隨之而來的，也有負面影響。比如，化石能源等不可再生資源越來越少，環境污染也越來越嚴重。長此以往，地球上的化石資源等終將枯竭，屆時人類的生存將面臨嚴峻考驗。不管是從我們賴以生存的自然環境，還是從我們無法離開的能源資源角度，找到可再生資源來取代傳統的不可再生資源都是當務之急。一些國家和地區已經在著手計劃以新能源來代替化石能源，并有了一定成效。我國的社會建設與人民群眾的日常生活一樣離不開電力供應，從環保與成本等方面考量，新能源發電技術代替傳統化石能源技術必將成為主流。我國電力系統結構也將面臨大的調整。但由于我國新能源研究較晚，技術方面并不是特別成熟，新能源發電技術還是小范圍存在，沒有成大規模投入使用，所以新能源發電技術的研究與發展還是當前需要工作人員繼續努力推進的重點項目。
1 新能源并網發電系統的關鍵技術
1.1 新能源發電技術主要方式
新能源發電技術主要方式是分布式。分布式新能源發電技術主要突出了分布式和新能源兩個特點。首先發電規模小，其次和電力用戶距離不遠，第三可單獨給電力用戶供電的形式就是分布式。傳統能源以外的各種環保的、清潔的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠發電技術與儲能技術兩者結合的方式給電力用戶提供電能。
1.2 新能源發電系統結構及關鍵部件
新能源發電系統中含有多個小型的新能源發電單元，這些小型的發電單元中可能包含風能發電、太陽能光伏發電、潮汐能發電等多種能源發電形式。這些供電設備需經過逆變器，然后以并聯的方式接入大電網，才能保證主網的安全穩定運行。
新能源發電系統的關鍵部位包括：并網逆變器、靜態開關、電能質量控制裝置。
1.3 新能源并網發電系統關鍵技術
新能源發電多以微網形式存在，下面主要分析微網技術。
1.3.1 微網的運行
微網的抗擾動能力不強，且我們無法控制自然資源。比如風力的大小，出現的時間，出現的頻率等，這就導致微網的安全性不穩，需對其加強控制。
1.3.2 微網的故障檢測與保護
微網系統中不僅存在單向潮流，也會包括雙向潮流，傳統的保護措施不再有效，可研發在不同于常規模式下運行的故障檢測與保護控制系統。
2 新能源并網發電系統的發展趨勢
我國的發電總量在世界上是名列前茅的，但因為我國人口眾多，基數過大，人均電量就難以到達令人滿意的水平。從另一方面來說，我國的人均用電量還有很大的上升空間，大力發展新能源并網發電技術，解決人民群眾生產生活用電需求，既可填補用電缺口，又有利于綜合國力的提升。目前環保問題已是全球性問題，能源問題亦然。傳統的化石能源必然會被可再生新能源替代。所以說，新能源發電技術必將成電力發展的主流方向，以下就是幾種新能源發電技術的發展趨勢分析：
2.1 太陽能光伏發電
太陽能的最大優勢在于方便廉價，存在面積廣，只要有太陽的地方都可以利用，還可以分散到各家各戶采用單獨供電的方式。也可采用大規模發電方式并網運行。太陽能無污染無噪音，是一種重要的清潔能源。
我國76%的國土光照充沛，全年輻射重量約917-2333kWh/m2，理論總儲量約為147*108GWh/a，且光照資源分布較為均勻，可以說是資源優勢得天獨厚，就基礎條件來講，我國的太陽能光伏發電前景是非常廣闊的。目前，我國能源供應中所占比例最大的就是煤炭，占主導地位，其消耗量巨大，所帶來的環境問題更是日益嚴峻。所以，不管是從環境角度，還是從能源角度，我國政府都在著手計劃并已經初步采取措施來研制以可再生新能源來逐漸替代傳統能源的技術。2007年我國制定的《可再生能源中長期發展規劃》指出，截止2020年，太陽能光伏發電總容量將達到180萬kW，且按有關專家預測，這一數字或有望達到1000萬kW。從市場需求角度看，我國很多邊遠地區仍處于缺電甚至無電狀態，電力缺口很大，加之我國經濟發展迅速，可以預見，并網型太陽能光伏電站不日將進入市場，且發展潛力巨大。
2.2 風能發電
風能是一N可再生清潔能源，無污染、能量較大、發展前景良好。風能得到了各國的認同與重視。且風力發電在眾多的可再生能源中屬于成本較低的類型，即可并網運行，也可獨立運行，又能與其他技術互補組成混合型發電系統。近年來，風力發電技術日趨完善，并網型風力發電機單機額定功率最大已經達到5MW，葉輪直徑已達到126m。截止到2005年，全球裝機容量為58982MW，其中風力發電量占總數的1%。中國已成為亞洲風電產業發展的助推者之一，總裝機容量位居世界第八。日后，不論國內還是國外，風力發電技術與產業發展速度都會大大提升。
2.3 地熱發電
地熱發電也是新能源的一種，但其易受環境影響，利用方面小，對于大面積供電并不適合，但對于有地熱資源的地方來講，這又是一種福音。地熱發電的開發和利用有利于擁有該資源的地區的經濟文化發展，所以，地熱資源也是一種不可忽略的新能源。
2.4 海洋能發電
利用海洋能發電主要是在海上，對人們的生產生活影響不大，且我國海域資源遼闊，海岸線長，所以，海洋能發電也是一種主要發電形式。
2.5 生物質能發電
我國是農業大國，每年都會有大量的農副產品遺留，且隨著社會的發展，人民生活水平的提高，所產生的生活垃圾也是日漸增多。這些東西都可以作為發電的生物質能資源，既保護了環境又可以解決電力需求，所以，生物質能資源也有較大的發展空間。
3 結束語
綜上所述，雖然新能源發電技術目前有一定成績的取得，但是受種種因素的制約，可再生新能源的并網發電發展不是特別理想。為了走可持續發展的道路，要逐漸減少發電企業對傳統的不可再生化石能源的依賴，大力發展可再生新能源的并網發電技術。將新能源研究納入大電網的總體規劃研究框架中。在堅強電網的高級配電運行框架下，新能源的發電并網一定能夠快速發展并發揮重要作用。
【參考文獻】
[1]孫佐.新能源并網發電系統的關鍵技術和發展趨勢[J].池州學院學報，2010，24（3）：31-35.
關鍵詞：新能源；電力系統；課程建設；教學方法
作者簡介：趙晶晶（1980-），女，重慶人，上海電力學院電氣工程學院，副教授；李東東（1976-），男，安徽阜陽人，上海電力學院電氣工程學院，教授。（上海 200090）
中圖分類號：G643.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）14-0077-02
21世紀人類面臨的兩大基本問題是能源問題與環境問題，發展新能源是解決這兩大問題的必由之路。新能源是相對于常規能源而言的，是指采用新技術和新材料或在新技術基礎上系統地開發利用的能源，如太陽能、風能、地熱能、海洋能等，大部分新能源被轉換成電能接入電力系統中。新能源在地理位置上高度分散、受氣候影響大，因此新能源發電的控制方式比傳統石化燃料發電復雜。要將大量新能源電能接入現有電力系統，需要電網在規劃、運行及控制等諸多方面作出調整，以便能更好地適應新能源隨機性、波動性對電力系統電壓、頻率、穩定性等方面帶來的影響。
2013年，為促進上海電力學院電力系統及其自動化專業研究生適應新能源大量并網后電力系統發展的需要，上海電力學院電氣工程學院新開設了“新能源與電力系統”研究生專業選修課程。該課程旨在使學生對新能源發電技術的基本原理、風力與光伏發電等可再生能源并網后電力系統的運行特點有一個全面的了解，并能夠利用電力系統專業分析方法解決新能源并網給電力系統帶來的新問題，為進一步分析和研究新能源并網后電力系統的規劃、設計、運行打下良好基礎。
一、課程結構與教學內容的設計
“新能源與電力系統”課程的內容涉及電氣、動力、機械、控制等許多學科領域，其中新能源發電技術主要包括太陽能發電、風能發電、生物質能發電、氫能發電、天然氣、燃氣發電、小水力發電、地熱能發電和海洋能發電等多種發電技術。新能源發電并網后對電力系統的影響包括規劃、運行、控制等諸多方面。該課程涉及“新能源發電技術”與“電力系統分析”兩部分內容，概念多、知識面廣、工程應用性強。但授課學時僅為36學時，內容多，課時少，要在有限的課堂教學時間內使學生有效掌握重要知識，需要合理設置課程結構，并對教學內容進行篩選。
在過去10年中，世界風電裝機容量以平均每年30%累計速度迅速增長。截止到2013年，中國風電累計裝機已突破90GW，全球總裝機容量達到318GW。中國光伏發電累計裝機容量達到17.16GW，其中，大規模光伏電站累計裝機容量達到11.18GW，分布式光伏發電累計裝機容量達到5.98GW。風力發電和太陽發電占據新能源發電總裝機容量的91.5%，是新能源利用的主力軍。生物質能、海洋能、地熱源等其他新能源發電技術還處于實驗研究或商業探索階段，市場份額較小。
大量隨機性、波動性的風電和光伏發電并網后對電力系統運行帶來較大的影響，特別是中國部分北方地區千萬千瓦級風電場集中接入當地110kV或220kV電網，對風電接入地區電力系統的運行與控制產生了相當大的影響。因此，該課程將風力發電并網后對電力系統的影響作為課程主要講授內容之一。而太陽能光伏發電裝機容量較小，大型的光伏電站裝機容量一般在幾兆瓦以內，如果直接接入當地110kV或220kV電網，對電網影響不大。但大量的分布式光伏發電并入配電網后對配電網的影響卻不可忽視，因此該課程將光伏發電并網后對配電網的影響也作為課程主要講授內容之一。其他新能源發電形式由于裝機容量均較小，對電力系統影響并不大，則用較少的課時泛講。新能源并網后對電力系統的影響包含對電壓、頻率穩定、調度、規劃、控制等諸多方面，因此課程安排了較多的課時對新能源并網后的電力系統分析進行講授，具體課時安排如下：新能源發電及并網技術基礎知識2學時，風力、太陽能光伏發電6學時，生物質能發電、氫能發電、天然氣/燃氣發電、地熱能發電和海洋能發電共2學時，風電、光伏功率預測2學時，新能源并網的經濟性2學時，海上風電2學時，新能源并網對電力系統的影響共20學時（主要包括新能源并網后的消納、電力系統優化調度、電力系統有功平衡與頻率控制、電力系統無功電壓控制、電力系統穩定性分析等）。
二、教學方法和手段優化
“新能源與電力系統”課程教學中需要積極探索、發掘與課程特點相匹配的教學方法和手段；強調知識的系統性、完整性；注重理論與實際、知識深度與廣度的結合；重視科研動態的傳遞及科研方法的引導；加強對學生實踐環節的培養。
1.課程深度與廣度相協調
課程內容在滿足廣度的基礎上還應保證一定的深度。課程內容應包括各種新能源發電技術基本原理、電力系統分析方法等基礎知識，在新能源發電控制技術，電力系統運行、調度、控制等方面還應具有一定深度，從而使得學生掌握分析新能源發電并網對電力系統影響的方法。
2.經典理論與科研前沿技術并重
傳統的“電力系統分析”課程由于理論較深、涉及面廣、工程性強，歷來被視為電氣專業難教、難學的一門課程。新能源發電并網后，對電力系統的分析仍是建立在傳統電力系統分析方法的基礎上，但又存在傳統分析方法不能解決的新問題。由于新能源發電發展時間不長，上述許多新問題還未得到全面解決，因此，在教學上應重視對科研前沿研究成果的呈現。通過對新能源并網技術方面最新科研成果的介紹、高水平學術期刊的查閱、電力系統運行中實際問題的調研，培養學生檢索文獻、查閱資料的能力，引導學生掌握提出問題并分析問題的能力。
3.教學案例的分析與討論
課程教學過程中還應設置少量教學案例分析與討論環節。學生通過具體案例分析，課堂上以討論的形式讓學生將自己的觀點表述出來，不但鍛煉了學生分析和歸納總結的能力，同時也加深了他們對所學內容的理解和掌握。例如，可讓學生對采用不同風電機組類型、不同安裝容量，接入不同地區的實際風電接入案例進行分析，以了解風電場并網后對接入地區電力系統的電壓的影響。教學案例的分析與討論比課本上教條的說詞更能引導學生充分認識到所學知識的實際價值，明確學習目標，從而激發學生的興趣，引領學生去深入理解課程內容。
三、實踐環節建設
實踐教學內容對課程理論的理解幫助較大。在實驗教學方面，課程應設置一些新能源并網后電力系統分析的綜合性實驗，如新能源并網后電力系統的潮流計算、暫態穩定性分析、無功電壓控制等。學生以實驗小組為單位，實驗方案設計、參數調整計算、電網接線到數據整理、實驗結果分析和撰寫實驗報告等一整套工作都由實驗小組通過合作來完成。通過新能源并網實際案例的仿真分析實踐環節，能加深學生對理論知識的認識，有效加強學生的動手實踐能力和綜合科研能力。
四、教學團隊的建設
本課程內容涉及電氣、動力、機械、控制等許多學科領域，因此教學團隊應老中青搭配，從而達到專業職務和知識結構合理的效果。課程負責人應為具有較深的學術造詣和創新性學術思想的本學科的專家，同時要具有團結、協作精神和較好的組織、管理和領導能力。主講教師知識結構最好能覆蓋電力系統、控制等多個領域，這樣才能準確把握課程內容的廣度和深度。
五、結論
本文對上海電力學院“新能源與電力系統”研究生課程建設的方案進行了探析。通過對上海電力學院電力系統自動化專業建設、新能源技術在電力行業的發展態勢等方面的分析，制訂了合理的課程結構與教學內容，并發掘了與課程特點相匹配的教學方法和手段。課程建設注重理論與實際的有效結合，提出加強課程實踐環節建設的思想。通過開展課程建設，找出了該課程教學的薄弱環節，制訂了符合電力專業的建設目標和滿足電力企業對上海電力學院研究生專業能力要求的切實可行的課程建設發展規劃。
參考文獻：
[1]樊艷芳.“電力系統分析”精品課程的調查分析與思考[J].中國電力教育,2010,(9):105-107.
關鍵詞：太陽能光伏發電技術；原理；優勢；應用；普及
中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A
太陽能光伏發電技術作為一項新型技術，現已經成為各行各業重點開發與研究的技術之一。太陽能光伏發電技術在實際應用中體現出：清潔、環保、節能、健康等優勢，能夠有效提高能源利用效率，應該成為重點研究與開發的對象，未來的能源建設與發展必然少不了太陽能光伏發電技術的應用。
一、太陽能光伏發電的原理與優點分析
太陽能光伏發電原理最基本體現為：通過太陽能電池把來自于太陽的輻射光能變成電能，現代科技的持續發展使得太陽能發電技術成為最具潛能的一項技術。主要是發揮半導體的光伏發電光能，來自于太陽輻射出的光，聚集于太陽電池中，電池吸收這些光能，對應將其轉化為電能，具體過程為：光能中將出現“光生電子-空穴”，太陽能電池中存在電場，從而使得電子與空穴相互分開，對應于電池兩側出現了電荷，誕生了電壓。
太陽能光伏發電體現出一定的優勢，具體表現為：
1.高效、節能、清潔
不同于普通的電力系統發電，太陽能光伏發電主要是利用太陽光能，將光子變成電子，光能轉化為電能，這其中省略掉了一系列的能量轉化環節，電能轉化更為簡單，同普通發電對比起來，其效率高、簡單、便捷，同時又節能環保。
2.儲備豐富、分布范圍廣
太陽能是一種來自于大自然的能源，具有清潔、環保、可再生等特點，太陽光的廣泛分布為其開發與利用帶來了巨大便利，充分利用太陽光能就可以減少對其他常規能源的開發，從而減少對環境的污染與破壞。
太陽能光伏發電系統主要由以下幾部分構成：太陽電池組件，儲能蓄電池、充放電控制器、直交流逆變器等。其中太陽電池組件是最核心的部件，主要發揮著電能轉換作用。
二、太陽能光伏發電技術的應用與普及研究
太陽能光伏發電作為一項現代化新能源在我國得到了發展，目前也已經成為最具開發價值、最具利用價值的技術。所謂的太陽能光伏發電最基礎原理為：通過太陽電池把光能轉化成電能，達到發電的目的，當前該項技術已經運用到以下領域：
1.通信工程
太陽能光伏發電技術在通訊領域得到了深入而廣泛的應用，具體體現為：光纜通信工程、衛星通信工程、鐵通工程、水文探測工程等，這些通信工程項目的發展都依賴于太陽能光伏發電技術實現了飛躍式發展。
2.太陽能水泵
在太陽能光伏發電技術的支持下，水泵通常無須采用蓄電池發電，在光伏發電系統帶動下能夠推動水泵迅速運轉。一般將逆變器配置在光伏水泵站，第一步是電池板直流電、交流電之間的轉換，這樣水泵就能在交流電的支持下開始運轉。太陽能水泵實際使用的弱點體現在：初期投入大，然而，實際運行成本較低、無須過多的維護費用，易于長期使用，相對于小型號普通的水泵，其工作效率更高。太陽能水泵通常適合用在太陽能豐富、光能儲備較強的地域環境中。
3.光熱利用
其應用原理為：聚集太陽輻射，使其同某物接觸然后變成熱能，最終得以應用這部分熱能?，F階段，主要的太陽能聚集設備為：平板集熱器、聚焦性收熱設備等。根據太陽光的溫度，能夠發揮不同的光熱作用，具體見表1。
4.太陽能發電
太陽能光伏發電技術主要體現為發電技術，其中太陽能的應用形式有多種，具體體現為：光能與熱能以及電能之間的轉換，具體圖示為：光熱電，來自于太陽所輻射的光能將變成熱能，從而用來發電，通過集熱設備來收集太陽光，使之變為熱能，并逐漸變成蒸汽，巨大的蒸汽作用力下，汽輪式發電機將運轉，發出電能?；蛘呤枪饽芘c電能之間的直接轉換，也就是：光能電能，該過程的具體原理為：發揮光生伏特的作用，讓太陽能在一瞬間變成電能。
5.動車組太陽光伏系統
高鐵建設事業的持續發展，太陽能光伏發電技術也應用其中，得益于MATLAB軟件系統的支持，動車組光伏系統得以發展，該系統的構造設計如圖1所示。
該系統主體構造為：光伏陣列、照明與空調系統、蓄電池、充電與放電控制器。其中光伏陣列主要配置在動車組上方，通常根據動車組頂面大小來設置電池組，決定電池組的型號與數量。
光伏電池電路模型，單個太陽能電池屬于基礎單元，構建起太陽能光伏陣列，實際電池組件構造應該參照現實的工程建設狀況，通過串聯電池、并聯電池等方式來從整體上構建太陽能電池組件。這其中主要形成了3大等效電路模型：
（1）不考慮電阻對電池的影響，簡單的等效模型。
（2）將并聯電阻納入考慮范圍，分析其對光伏電池輸出的不良作用。
（3）將并聯或串聯的電阻納入考慮范圍，分析其對光伏電池的各種作用，這一等效電路模型在現實的工程建設中最為實用，具體的電路模型如圖2所示。
觀察圖2可以看出，在光伏電路圖中，分別串聯與并聯了兩個電阻：Rs與Rsh。同時，同光伏電池相比，器件反應速度較快，具體的光伏電池電流用下列公式計算：
IL――光電流；
q――電子電荷；
T――絕對溫度；
I0――二極管反向飽和電流。
6.光伏建筑一體化
隨著太陽能技術的發展，太陽能光伏發電技術逐漸被應用到建筑工程中，逐漸形成了光伏建筑一體化模型。具體的應用原理為：將太陽能光伏發電系統安裝在建筑物的頂端，將其同建筑內部的電力線路連接起來，通過太陽光能與電能之間的轉化，來發揮對建筑室內用電的補償作用，當建筑電力系統出現故障問題，出現斷電時，可以啟動光伏發電系統，來持續供電，維持建筑物內部各個用電設備的持續運轉。經研究表明，這種光伏建筑一體化的模式未來會有更廣闊的發展，能夠同建筑幕墻有效配合，二者都能夠有效吸收太陽輻射能、光能等?，F階段來看，光伏建筑一體化技術多數用于建筑頂端，其技術發展相對完善。
光伏建筑一體化技術實際應用還處于初始階段，需要大量的成本投資，然而，其發展前景廣闊、對于建筑物用電系統的完善與發展有著不可替代的作用。
7.太陽能光伏發電技術的普及前景
太陽能作為一種新能源，將其應用于現代化各行業中能夠發揮多方面的優勢作用。隨著環保節能事業的建設與發展，越來越多的行業、領域將逐漸開發并利用太陽能能源，建設太陽能光伏發電系統，發揮其優勢作用，一方面達到節能環保的目標，另一方面也減少對傳統能源資源的攫取。
未來的太陽能光伏發電技術會同其他技術有效配合，發揮二者的優勢，達到雙方的優勢互補，滿足各行各業經營發展的需要。
結語
作為一種現代化的新能源，太陽能得到了開發和利用，太陽能光伏發電技術已經在通信、發電、運輸等行業得到了有效應用，發揮了其優勢功能，未來的太陽能光伏發電技術勢必會得到更大的發展。
參考文獻
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[2]中國可再生能源協會.中國新能源與可再生能源年鑒（2010）[M].廣州：中國科學院廣州能源研究所，2010.
論文關鍵詞：電力生產；自主教學法；學習興趣；教學效果
“電力生產概論”是高校非電氣專業開設的一門全校性選修課。它是為了讓工商管理、市場營銷及會計學等專業的學生了解一定的電力生產方面的知識，為以后在電力系統從事相關工作做準備。但是經濟與管理學院的學生大多是文科類學生，數學、物理基礎不扎實，而且大學期間又沒有開設電氣專業基礎課（如“電路”、“電機”、“發電廠電氣部分”等），所以學習起來有難度，而且很多學生認為這門課與他們的專業不相關，學習的積極性也不高。針對課程的特點和學生的學習心理，筆者在經過兩三年的“電力生產概論”教學后，在重點講述常規發電、電力生產原理等的基礎上，把學生自主教學法成功應用到教學過程中。通過課堂教學效果的驗證，本方法是行之有效的。
一、教材內容及教學方法介紹
長沙理工大學選定的“電力生產概論”教材是普通高等教育“十一五”規劃教材，李光輝主編。該教材內容全面、難度適中，是一本非常適合非電氣類學生學習電力生產方面知識的通用教材。全書共九章，教材前四章先介紹了電力系統與電力生產方面的知識，然后重點講述了三大常規能源發電：火力發電、水力發電和核能發電。第五章為未來能源發電技術，依次介紹了風力發電、地熱發電、太陽能發電、海洋能發電、生物質發電、氫能發電等相關知識。后面四章分別介紹了變電站、電力線路、直流輸電以及計算機在電力行業中的應用等與電力生產密切相關的一些專業知識。教材內容安排合理，難度適中。只要學生跟著老師系統地把教材學完，對電力系統及電力生產應該有一個比較全面、系統的了解，收獲是很大的。
針對學生數學、物理及電氣方面基礎不扎實的特點，要在開始就使學生對這門課程的學習感興趣，并做好心理準備。第一節課在介紹了教材內容后，講述該課程要采用的教學方法，即采用教師課堂講述為主、學生自主講述為輔的創新教學法。前四章常規能源發電等電力生產方面的知識由教師重點在課堂上講述，讓學生切實掌握電力生產過程的特點以及每一種常規能源發電的原理。后面第五章的未來能源發電技術的發電原理與常規能源發電基本是一樣的，只是所使用的一次能源不同而已，而且新能源發電技術是現在研究的熱點。所以針對教材上所提供的五種新能源發電，可讓每個班商量討論選定一類大家感興趣的新能源發電技術作為自主講述的內容。這門課一般是兩個或三個行政班級組成，如果是兩個行政班級則每班可分兩組各選一種新能源發電技術講述；如果是三個行政班級，則以班為單位各選一種新能源發電技術自主講述。學生自主講述的出力情況及講課效果直接影響學生課程期末考核成績。
在讓每個學生詳細了解教學方法之后，又提醒學生，如果前四章的基礎內容沒學好，要想在自主講述的內容上面取得好成績是很困難的。所以第一堂課下來，學生對這門課的學習興趣就被激發起來了。課間休息時班干部就召集全班同學討論選擇自主講述的新能源發電方式，最后把選定的結果向全體同學公布，并告訴他們，只有發揮全班同學的合力，共同參與、合理分配任務才能在自主講述環節取得良好的效果。在時間安排上，為了使學生有充分的時間準備課件，在學生授課前2～3周提前通知他們。 轉貼于
二、常規能源發電原理講述
通過第一節課教學內容、方法的介紹，學生都心中有數，對這門課程的學習也做好了充分的思想準備。因此，在講述電力系統及電力生產方面基礎知識以及三大常規能源發電原理時，首先講述什么是一次能源、什么是二次能源。怎樣把一次能源轉換為電能就是學習的重點。電能已成為工業、農業、國防、交通等國民經濟各部門不可缺少的動力，所以作為當代大學生，了解電力生產方面的知識以及電力系統的發展方向和動態是完全有必要的。
了解了這門課程的重要性和學習了該課程的必要性之后，學生對后續的授課內容興趣明顯提高了。電磁感應定律是發電的基本原理，這在初中物理課程里面已經學過。1831年法拉第發現了電磁感應定律之后，很快出現了原始的交流發電機、直流發電機和交、直流電動機，為了給用戶輸送電能，慢慢發展了高壓直流和交流輸電。以至于到現在的特高壓交流、直流輸電技術。另外，重點講述我國的電力發展現狀以及在特高壓輸電領域的一些世界領先技術。學生對該課程的學習興趣明顯提高了。
電力生產就是要把自然界的一次能源轉換為電能?；鹆Πl電的原理就是把煤、石油、天然氣等一次能源中的化學能經過燃燒轉化為高溫高壓水蒸氣的內能，然后通過水蒸氣膨脹做功推動汽輪機旋轉，汽輪機帶動發電機轉子磁極旋轉，在固定不動的定子繞組周圍形成變化的磁場，從而在繞組內感應出電動勢。若定子中的繞組按一定的繞線規律，與外電路形成回路，則繞組中就會產生相應的電流。在一定的電壓下，電流沿輸電線路將電能送往用戶。水力發電是在水電站中水輪機將水的勢能和動能轉換為推動水輪機旋轉的機械能，水輪機轉輪旋轉帶動發電機發電。而核能發電的原理與火力發電很相似，也就是說核電廠只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能，其能量轉換過程是：核能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能。
三、新能源發電學生自主講述
【關鍵詞】海洋能;海洋能發電;可再生能源
Abstract：This paper presents the elements and the characteristic of the Ocean Energy Generation Technology，and recommend the actuality of the Ocean Energy Generation Equipment.
Key word：Ocean Energy;Ocean Energy Generation Technology;reproducible Energy
1.引言
2008年全球一次能源消費量為143851TWh，其中81.2%來自化石燃料。隨著礦物燃料的日趨枯竭，世界主要海洋國家紛紛將目標轉向蘊藏豐富能源的海洋，不斷加大科技和資金投入，以期在海洋可再生能源開發利用的“爭奪戰”中搶得先機。海洋能主要指波浪能、潮流能（海流能）、潮汐能、溫差能和鹽差能等可再生能源。海洋能總量是巨大的，據估計與全球一次能源消費能源的50%相當，其中，全球海浪發電的理論儲量為29500TWh/年左右，全球潮汐（含潮流）發電的理論儲量為7800TWh/年左右，全球海洋熱發電轉換的理論儲量為44000TWh/年左右，全球鹽差能的理論儲量估計為1650TWh/年左右。雖然海洋能源分布不均勻，但在每一個海岸，往往不止一種形式可以供應當地的電力需求。我國重視海洋可再生能源的開發利用，將包括海洋能在內的新能源產業視為引領我國未來經濟社會可持續發展的七大新興戰略性產業之一。近年來，我國先后設立了“908專項（我國近海海洋可再生能源調查與研究項目）”和“海洋可再生能源專項資金”支持計劃等，支持海洋能的海島獨立發電系統與并網示范工程、關鍵技術產業化、新技術研究試驗以及公共支撐服務體系建設等，并擬在海洋能資源豐富地區建設海洋能示范電站，開展萬千瓦級潮汐電站建設工作。
2.國外海洋能發電技術現狀
2.1 波浪能發電技術
現階段，波浪能發電技術的基本原理是：利用物體在波浪作用下的升沉和搖擺運動將波浪能轉換為機械能，或利用波浪的爬升將波浪能轉換成水的勢能。波浪能轉換系統一般包括三級能量轉換機構：一級能量轉換機構將波浪能轉換成某個載體的機械能;二級能量轉換機構將一級能量轉換所得到的能量轉換成旋轉機械的機械能;三級能量轉換通過發電機將旋轉機械的機械能轉換成電能。根據一級能源轉換系統的原理，波能發電技術可分為振蕩水柱技術、筏式技術、收縮波道技術、點吸收（振蕩浮子）技術和鴨式技術等。振蕩水柱技術是利用空氣作為轉換介質的，其優點是轉動機構不與海水接觸，防腐性能好，安全可靠，維護方便;其缺點是二級能量轉換效率較低。目前，國外建成的振蕩水柱發電裝置有英國的LIMPET電站（500kW固定式）、葡萄牙的400kW固定式電站和澳大利亞的500kW漂浮式裝置。應用筏式技術的發電裝置主要由鉸接的筏體和液壓系統組成，其優點是設備抗浪性能較好，缺點是設備成本高。目前，國外建成的筏式發電裝置有英國Cork大學和女王大學研究的McCabe波浪泵波力裝置和蘇格蘭Ocean Power Delivery公司的Pelamis（海蛇）波能裝置。
應用收縮波道技術的發電裝置主要由收縮波道、高位水庫、水輪機和發電機組成，其優點是一級轉換沒有活動部件，可靠性好，維護費用低，在大浪時系統出力穩定;不足之處是小浪下的系統轉換效率低。目前，國外建成的收縮波道發電裝置有挪威350kW的固定式收縮波道裝置以及丹麥的WaveDragon。
應用點吸收技術的發電裝置主要由相對運動的浮體、錨鏈、液壓或發電裝置組成，其主要特點是點吸收式發電裝置的尺度與波浪尺度相比很小。目前建成的點吸收式發電裝置有英國的AquaBuOY裝置、阿基米德波浪擺、PowerBuoy以及波浪騎士裝置。
應用鴨式發電技術的發電裝置的橫截面成鴨蛋形，發電效率很高，在短波時的一級轉換效率接近于100%，但抗風浪能力有待提高。
2.2 潮流能（海流能）發電技術
潮汐是一種周期性海水自然漲落現象。在太陽和月球引力作用下，海水作周期性的運動，它包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流動。垂直升降部分為潮汐的位能，被稱為潮差能;水平流動部分為潮汐的動能，被稱為潮流能。潮流能的主要特點是：
①較強的規律性和可預測性;
②功率密度大，能量穩定;
③潮流能的利用形式通常是開放式的，不會對海洋環境造成大的影響。
一般說來，最大流速在2m/s以上的水道，其潮流能均有實際開發的價值。
新型潮流能發電裝置作為一種開放式的海洋能量捕獲裝置，無需巨額的前期投資;利用該裝置發電時，由于葉輪轉速慢，不產生大的噪聲，不影響人們的視覺環境，各種海洋生物仍可以在葉輪附近流動，因此可保持良好的地域生態環境。潮流能發電裝置根據其透平機械的軸線與水流方向的空間關系可分成水平軸式和垂直軸式2種結構。垂直軸式發電裝置研究起步較早，目前國外主要的設備樣機有加拿大Blue Energy公司的Davis四葉片垂直軸渦輪機、意大利Ponte di Archimede International SpA公司和Naples大學航空工程系合作研發的Kobold渦輪垂直軸水輪機（130kW）、美國GCK Technology公司的螺旋形葉片的垂直軸水輪機和日本Nihon大學的垂直軸式Darrieus型水輪機。水平軸式發電裝置是近10多年才興起的，與垂直軸式結構相比，水平軸式潮流能發電裝置具有效率高、自啟動性能好的特點。目前國外主要的設備樣機有英國Marine Current Turbine公司的1.2MW雙葉輪結構的“Seagen”樣機、挪威Hammerfest Strom公司的300 kW并網型潮流能發電原型樣機。
2.3 潮汐能發電技術
潮汐能發電與水力發電的原理、組成基本相同，也是利用水的能量使水輪發電機發電。潮汐能發電技術研究始于歐洲，早期的潮汐能電站有德國（1912年）的布蘇姆潮汐電站和法國（1966年）的朗斯河口潮汐電站，其中朗斯電站的建成及其近40年的成功運行證實了潮汐電站技術的可行性，它使潮汐電站進入了實用階段。目前，在英、加、俄、印、韓等13個國家運行、在建及擬建的潮汐電站達139座，進行規劃設計的10余座潮汐電站均為100MW～1000MW級。據資料顯示，韓國正在建設世界上最大的潮汐電站――Shihwa湖大型潮汐電站。
2.4 溫差能發電技術
熱帶海洋表層與千米深處存在著基本恒定的20℃～25℃的溫差，這就提供了一個量大且穩定的能源。海洋溫差能是利用海洋表面的溫海水（26℃～28℃）加熱某工作介質并使之汽化，驅動汽輪機獲取動力;同時，利用從海底提取的冷海水（4℃～6℃）將做功后的乏氣冷凝，使之重新變為液體。按照工作介質及流程的不同可分為開式循環、閉式循環、混合式循環。開式循環的工作介質是表層溫海水，其優點在于產生電力的同時可進行海水淡化，缺點是設備尺寸大，機械能損耗高，單位功率的材料占用大，施工困難。閉式循環的工作介質是氨等低沸點物質，其優點是設備尺寸小、機械耗能低、系統轉換效率高，缺點是不能進行海水淡化?；旌鲜窖h同時包括開式循環和閉式循環，其特點是效率高、設備造價低，且可實現海水淡化。目前，溫差能發電技術和裝備尚處于示范試驗階段，國外主要有美國奎爾哈公司的開式循環OTEC溫差能電站、印度海洋技術國家研究所的陸基溫差能電站和日本佐賀大學的混合溫差能電站。
3.國內海洋能發電技術現狀
3.1 波浪能發電技術
我國波浪能發電技術研究已有30多年的歷史，先后研建了100千瓦振蕩水柱式和30千瓦擺式波浪能發電試驗電站，利用波浪能發電原理研制的海上導航燈標已商業化并出口。目前，國內處于試驗階段的設備主要有：國家海洋技術中心開發的浮力擺波浪能發電系統、廣州能源研究所開發的鴨式波浪能發電裝置（10kW）和點吸收式波浪能發電裝置（10kW）、華南理工大學開發的擺式振蕩浮子式波浪能發電系統和七一研究所開發的筏式波浪能發電系統。
3.2 潮流能（海流能）發電技術
“八五”和“九五”期間，我國研建了70千瓦和40千瓦的潮流實驗電站。在 “十一五”科技支撐計劃和海洋能專項資金支持下，我國啟動了一項百千瓦級垂直軸潮流能示范試驗電站、一項小型水平軸潮流能示范電站和多項潮流能示范工程建設。
目前，國內處于試驗階段的設備主要有：浙江大學的25kW水平軸潮流發電裝置、哈爾濱工程大學的萬向系列垂直軸潮流發電裝置（70kW和40kW）和東北師范大學的5kW模塊化潮流能發電裝置。
3.3 潮汐能發電技術
我國大陸海岸線長（達18000km），海灣、河口多（近200個），可開發潮汐能年總發電量大（約60TW?h），裝機總容量可達20GW。近五十年來，中國在有關潮汐電站的研究、開發方案及設計方面做了許多工作，但建成投運的潮汐電站數量很少，目前正常運行或具備恢復運行條件的電站有8座，總裝機容量不及可開發總量的1%，開發潛力巨大。
3.4 溫差能發電技術
2004～2005年，天津大學完成了對混合式海洋溫差能利用系統的理論研究課題，并就小型化試驗用200 W氨飽和蒸汽透平進行了研究開發。在“十一五”科技支撐計劃支持下，國家海洋局第一研究所和華電青島發電有限公司正開展15千瓦閉式溫差能電站研建工作。
4.結束語
海洋溫能作為一種清潔、可再生的能源，具有很好的發展前景。其開發、利用對我國經濟的可持續發展和人民生活水平的提高具有重要的現實意義。對海洋能發電技術及其裝備的研究，是一項可持續能源需求的高技術投資項目，關系國家能源結構優化和可持續發展戰略的實施，經濟前景廣闊，現實意義重大。
參考文獻
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隨著國民經濟的持續發展，風能作為一種清潔的可再生能源越來越受到各國的重視。風能取之不盡、用之不竭越來越多的受到人們的青睞。風能潛力巨大，將風能用于發電，可為世界經濟的發展提供強大的動力支持。
2 國內外風力發電的概況
風能開發利用可以追溯數千年的歷史，風能是太陽能的一種轉化形式，風能是不產生污染物排放的可再生自然能源。在蒸汽機發明以前，風能曾作為重要的動力用于當時的日常生活。風很早就被人們利用，主要是通過風車來抽水、磨面等。在當今發展形勢下，人們更加關注如何用風能來發電，即通過風力發電技術來滿足人們的生產生活。
2.1 國外風力發電的概況
風能是一種綠色的可再生能源，為了減少一次性能源的開采與消耗、減少對當今環境的污染，應對高漲的能源需求，積極發展風力發電技術是一種不可缺少的途徑。世界上第一臺風力發電機組是19世紀末丹麥首先研制出來的，在丹麥建成了世界上第一座風力發電站。20世紀70年代，美國和歐洲就開始研制兆瓦級風力發電機組。100多年來，世界各國成功研制了類型各異的風力發電設備，推動了風力發電技術向前發展。進入20世紀90年代，風力發電受到各國的普遍重視。在風力發電的各項技術和國家政策等方面都有了很大的發展與進步。
近二十多年來，風力發電技術不斷的努力取得突破，國際上大型風電技術更加成熟、成本降低，產業不斷成長壯大。在技術上，國際風電行界長期致力于提高風電機組安全和可靠性、提高發電效率、增大風力發電機組的單機容量、減少基礎設施的成本等，以擴大可經濟利用風能資源量。近年來，隨著風電產業的發展和巨型企業的加入，風電業競爭日趨激烈，標志著國際風電制造業的不斷成熟與完善。
自20世紀70年生世界性能源危機以來，世界各國都日益重視可再生能源的研究、開發和利用工作。國際能源研究報告表明，如果各國采取有力措施，風力發電可提供可觀的電力需求，并有效的減少二氧化碳廢氣的排放。風能將成為發展最快的能源，隨著風力發電技術的日益成熟，世界各國的裝機容量不斷提高，到2010年德國新增500萬千瓦的裝機容量，西班牙新增520萬千瓦，年生產能力可滿足全國電力需求的10%。加拿大、美國是北美利用風能較好的國家，在美國有30個州以上已經開始利用風能資源。歐洲最大的風力發電站建成，英國國家電力公司在倫敦西北85km威爾斯的卡諾附近建成了目前歐洲最大的風力發電站。該站配有56臺風力發電機，每臺發電機高48m，共耗資260萬英磅，發出的電力可供2.5萬戶居民使用。日本建成大型風力發電站。日本投資15億日元在青森縣建造了一座大型風力發電站。該電站擁有5臺功率各為275kW的風力發電機，每臺風力機的高度為30m，裝有3個葉片，旋轉部分的直徑為28m。風力發電是可再生潔凈能源，其環境效益十分可觀，隨著風力發電技術的日益成熟，它會越來越被更多的人認識和接受。全世界很多國家都積極發展風力發電的主要原因也在于此。
2.2 國內風力發電的概況
我國是世界上風力資源占有率較高的國家，有著豐富的風資源有待開發利用。我國對風力發電技術的研究始于20世紀50年代后期，和世界上風能發電發達國家如美國、德國、丹麥等國相比還有很大差距。在我國風力發電起初是在偏遠的農村、牧區、海島建設了獨立運行的小型風電裝置。20世紀70年代中后期，在世界能源危機的影響下，相繼開展了風力發電的研究工作。
至今，我國已經在河北張家口、內蒙古、山東榮城、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風力發電場，并且計劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級風電場。截止2007年底，我國風機裝機容量已達到6.05 GW，年發電量占全國發電量的0.8%左右，比2000年風電發電量增加了近10倍，我國的風力發電量已躍居世界第5位。
我國風力資源豐富，全國約有2/3的地帶為多風帶。西北、華北、東北和東南沿海為風能資源豐富區，跨全國21個省、市、自治區。風能總儲量大，實際可開發的風能資源豐富，為開發利用新能源利用技術提供了強大的資源條件。我國的風電場建設開始于80年代，1985年，在海南省的東方風電場安裝了55 kW風機；第二年，我國第一座并網運行的風電場在山東榮城建成。經過近20年的建設，我國的風電產業有了很大的進展。后期開始研制開發可充電型風電機組，并在海島和風場廣泛推廣應用，目前有的風機已遠銷海外。至今，我國已經在河北張家口、內蒙古、山東榮城、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風力發電場。還計劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級風電場。到2007年底，我國風機裝機容量已達到6.05 GW，年發電量占全國發電量的0.8%左右，是2000年風電發電量的近11倍，我國的風力發電量已躍居世界第5位。
但是，中國風能等新能源的開發和利用受到一系列因素的限制，其中包括資金和技術資源供應的不足等方面的因素。但從可持續發展的角度來看，從中央到地方的各級政府對這些資源的開發給予了很大關注。當前，我國的風力發電仍然面臨不少的難題，主要是工程造價高和上網電價高，與常規資源相比，它缺乏競爭力。國家提供的支持政策還不甚完善，限制因素使風力發電還難以進入商業化、產業化發展軌道。要加快風電發展，一方面地方政府積極的發揮作用，制定相關優惠政策，給予適當補貼，起到鼓勵作用。另一方面，國家的科技投入要不斷加大，提高進行技術創新和科研開發水平，促進風力發電技術的發展。
2.3 風力發電的發展趨勢
21世紀風力發電前景非常廣闊，風電技術將進入快速發展的黃金時期，國際上風力發電產業將是增長速度最快的產業。經濟的快速發展，科學技術的長足進步，使得人類的生活水平和生活環境有了大幅提高。從能源、電力市場看，發展最快的已不再是石油、煤等資源，而是風力發電、太陽能發電等可再生能源的快速發展。風力發電，以其儲量巨大、分布廣泛、無污染且無處不在、技術成熟，面向市場研制和開發性能優良、運行可靠，成為今后我國利用綠色能源的發展趨勢，受世人的青睞。在我國，并網型風力發電機組裝機容量增長速度將進一步加快。我國應把握機遇，加快科研，在積極發展風力發電技術，實現風能服務于我國現代化建設的使命。
在具體的政策法規方面，90年代中期以來，我國陸續制定了風電相關優惠政策法規，特別是風電特許權項目的實施和《可再生資源法》的制定，較為有利的推動了國內風電產業的規模化發展。
隨著風力發電技術的不斷進步，風力發電機組將越來越高效，成本也日益降低。增大風力發電機組的單機容量就意味著減少了基礎設施的投入費用，同樣的裝機容量需要更少數目的機組，這也降低了成本。隨著融資成本的降低和開發商的經驗豐富，項目開發的成本也相應得到降低。風力發電機組可靠性的改進也減少了運行維護的平均成本。風力發電以其良好的社會和環境效益，不斷成熟的技術，逐步降低的成本，得到了人們的青睞和社會的認可。通過以上分析，得知，風電可以形成很大的投資市場，潛力是巨大的，有著較好的發展前景。
參考文獻
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[關鍵詞]新能源； 光伏技術 ； 發電 ；思考和認識
中圖分類號： TM6 文獻標識碼： A 文章編號：
0 引言
當前積極開發新能源以保護人類生存環境，解決日益短缺的能源問題并滿足宇宙開發的需要，不但引起各國能源專家的高度重視，而且也引起世界銀行、全球環保機構及各國能源主管部門的極大關注。他們提出了新能源開發的長遠戰略目標和各種發展規劃，均把太陽光伏發電列為新能源開發的重點。
1 我國新能源的發展
新能源必須具備可持續性、對環境無影響或較少產生影響的能源，一種值得關注的新能源是光伏太陽能，每天投向大地的大量陽光，滋養著大地萬般生物的同時，給了我們開發這種新能源的啟示，事實上，我們現今所應用的能源，追根溯源，都來自太陽。詳細的資料表明，目前，太陽正處于青壯年時期，到達衰竭期尚有遙遙 40 億年之遠，因而，太陽能可以認為是一種永不衰竭的能源，是我們永遠的能源基地。
光伏發電是太陽能直接應用的一種形式。作為一種環境友好并能有效提高生活標準的新型發電方式，光伏發電技術正在壘球范圍內逐步得到應用?，F在多數光伏發電系統仍然采用配備蓄電池組的方式獨立運行。然而，作為公共電網的一種補充備用，在人口密集地區建立并網型光伏發電系統將可緩解現有電力系統在用電高峰時期承受的容量和安全壓力。
2 開發光伏發電的必要性
2.1開發新能派是必然趨勢
世界人口快速增長及工業化造成能源短缺，溫室效應的加劇和環境污染等造成的全球性問題關鍵也是能源問題，人們已共識地球的主要能源―礦物燃料在不久的將來即將耗盡。各種能源消耗的總趨勢如。當前人們提出四種解決能源間題的措施：
（1）開發新能源，使用替代能源。（2）開發利用空間資源。
2.2需求牽引促進光伏技術發展
近20年來，光伏技術發展速度很快，其主要原因是：
（1）由于世界上出現兩次石油危機和人類生存環境的污染、溫室效應的日益加劇，促使人們探索未來的能源，而最效的途徑是利用太陽能進行光伏發電。
（2）邊遠地區和部分農村電氣化是光伏發電的重要市場。
3 光伏發電系統
光伏發電系統是由光伏電池板、控制器和電能儲存及變換環節構成的發電與電能變換系統。
3.1光伏發電系統的特性
光伏陣列是由多個太陽電池組合而成，其簡化等值電路如圖1，電氣特性如式（1）所示。
式中，Ig――光電流，A；Isat――反飽和電流，A；q――充電電荷量；A――無量綱常數；K――玻爾茲曼常數；T――開式溫度，K；Rs――陣列等值串聯阻抗， ；RL――等值負荷阻抗或外部電路等阻值抗， ；I，V――分別為光伏陣列輸出電流（A）、電壓（V）；I0，V0分別為負荷或并網點的注入電流（A）、電壓（V）；
因此，應采取控制措施，使光伏陣列能夠在當前日射和溫度不斷變化的情況下能不斷追蹤陣列所能提供的最大功率點，從而產生高功率的電能。
3.2 太陽能并網發電系統計算原理
光伏電池的輸出特性滿足：
其中丁、S和U分別表示環境溫度、日照強度和光伏陣列的工作電壓。該模型可以模擬任何環境溫度和日照強度下光伏電池的輸出。
該方法可以克服固定步長占空比擾動算法的缺點，在保證穩態誤差較小的情況下，可以實現最大功率點的快速跟蹤.從而使系統的動態和穩態性能得到很大提高。通過理論和計算研究證明，運用該方法可以在一定程度上解決光伏電池非線性的特性，有效地提高光伏系統的效率。是一種比較理想的光伏發電方法。
3.3 光伏發電系統的結構
如圖所示，并網光伏發電系統是與電力系統連接在一起的光伏發電系統，像其他類型發電站一樣，可為電力系統提供有功和無功電能。光伏電池所發的直流電能經變換器變換成與電網相同頻率的交流電能，以電壓源或電流源的方式送人電力系統。MPPT控制器一般由單片機或數字信號處理芯片作為核心器件構成，用以實現光伏電池最大功率點跟蹤及控制逆變器并網電流的頻率、渡形和功率，使向電網轉送的功率與光伏陣列所發的最大功率電能平衡。變換器主要是由電力電子開關器件連接電感或電容構成，以脈寬調制方式形成所需電量形式向電網送電。容量可以視為無窮大的公共電網在這里扮演著儲能環節的角色。因此并網系統不需要額外的蓄電池，降低了系統運行成本，提高了系統運行和供電穩定性。光伏并網系統的電能轉換效率要大大高于獨立系統，成為光伏發電的最合理發展方向。
4 太陽能光伏發電系統的設計
太陽能光伏發電系統可以分為光伏并網發電系統和光伏獨立發電系統。
4.1太陽能光伏獨立發電系統
太陽能光佚獨立發電系統主要是運用于路燈、通訊基站、海島、無電區以及偏遠山區等地方。通常情況下，由太陽能電池組件組成的交流負栽、直流負載、離網型逆變器、蓄電池組、太陽能克放電控制器等共同構成該系統。在有光照的情況下。光伏方陣可以將太陽能轉化為電能。給負栽供電是通過太陽能充放電控制器來實現的。與此同時，向蓄電池組充電；如果在沒有光照的情況下，就會由蓄電池組通過太陽能充放電控制器向直流負載供電，與此同時。獨立逆變器的供電也是由蓄電池組來完成的.通過獨立逆變器將蓄電池組中的電能轉變為交流電.然后向交流負載供電。
4.2太陽能光伏并網發電系統
由直交流逆變器以及太陽能電池組共同組成了太陽能先伏并網發電系統。該系統不僅可以在逆變器的作用下將太陽能轉換成的電能轉變為交流負載從而讓用戶直接使用，還可以將轉換后的電能向交流電網上輸送。
太陽能光伏發電技術中發展最迅速的應用方式就是光伏并網發電系統。相對于獨立光伏發電系統而言.光伏并網發電系統基本上就是太陽能發電未來的主要發展趨勢。該系統具有以下幾個方面的優點：①靈活的并網方式。該系統的并網方式結合了集中型和分散型.不僅可以就地消耗發電.把剩下的電力并入電網從而獲取效益，還可以賣掉并入電網的電能獲取效益。②可以更快、更精確的對光伏電池進行跟蹤，從而最大限度的向電網中輸送電能。從而降低功率損耗。（④該系統簡化的中間環節。可以使蓄電池充放電過程中的電能消耗較少.降低了中間環節引起的運行和維護成本。與此同時.還使因為廢電池回收造成的環境污染有所降低。
5 工程實例
以某大型并網光伏電站工程（50MWp）為例，當地年平均太陽總輻射約為6540MJ/m2.a。根據太陽輻射量、系統組件總功率、系統總效率等數據，太陽電池組件采用26°固定傾角，按照25年發電量衰減20%，估算50MW并網光伏發電系統的年總發電量。
根據計算，25年總發電量1774483MW.h，25年年平均發電量70979MW.h，25年年平均利用小時數為1420小時。本工程在保證企業成本費用、稅金、盈余公積金、企業用于還貸的利潤以及項目資本金內部收益率8%的前提下，即滿足項目在財務上可以接受的前提下，對項目的最低上網電價進行測算。經測算，經營期平均含稅電價1.15元/kWh。
6結語
通過本文的論述，我們認識到新能源光伏發電是未來發展的需要。由于我國光伏發電起步較晚，現在還處在發展階段，我們要從個根本上重視光伏發電，對于光伏發電系統要進行合理的設計，從而實現光伏發電有序的為電網服務。
7 參考文獻
［關鍵詞］新能源產業；國外經驗；困境
［中圖分類號］TM615 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1005-6432（2011）10-0123-02
1 河北省新能源產業發展及其政府政策激勵瓶頸問題探討：以保定光伏產業為樣本
1.1 河北省新能源產業發展中相關問題探討
第一，國家與地方穩定的新能源消費市場并未形成。新能源產業的發展需要穩定的消費市場支撐，而現階段受到國外金融危機的影響，國外市場受到嚴重影響，新能源產品需求訂單大幅減少，給我國新能源企業帶來了不小的挑戰。
第二，政府新能源產業管理體制比較分散。新能源行業的領導和管理又分屬于多個部門，職能交叉、多頭管理、政出多門，缺乏統一的協調和指導，這樣的管理機制既不利于新能源開發體制的建立，也不利于出臺統一的政策措施。
第三，新能源產業自主科技創新能力亟待進一步加強。在國際光伏產業中進行對比和定位，河北省太陽能光伏產業依然是材料、銷售市場、關鍵設施三頭在外的產業格局。生產光伏電池、電池組件等所需的高純度硅料進口還是占有很大比重。多晶硅生產的很多核心技術被國外壟斷，產業的關鍵設備依然依賴進口。研發科技的滯后，不僅使一些具有市場前景的新能源技術難以實現產業化發展，也制約了新能源產業的發展。
第四，缺乏明確的新能源行業規范。光伏產業中缺乏明確的行業規范。行業規范的缺失，導致在全國范圍內光伏企業的參差不齊，企業生產出來的產品也是良莠不一，各地的重復建設、無序競爭的情況十分突出，光伏市場呈現無序發展的情況，這無形中也給光伏產業帶來了隱患。
1.2 河北省新能源產業政府政策激勵問題
第一，結構性缺陷：缺乏完整專項的產業規劃。《河北省新能源產業十二五發展規劃》的出臺，為河北省新能源產業的發展規劃了藍圖，但在總體規劃的基礎之上應當還有完整的專項規劃，我省現在“新能源專項規劃”體系中僅僅只包含了風電與生物質能，從結構上看顯然是不完整的。
第二，內容性缺陷：目標依據、原則規定、研發戰略、政策手段。一是政策內容中發展目標的制定缺乏依據，戰略規劃缺乏預見性。二是政策規劃中的原則性規定較多，政策手段的實施缺乏制度保障。三是政策內容中技術創新與研發投入不夠，缺乏研發戰略具體設計。四是政策手段缺乏規范設計與組合，而對于宣傳教育手段體現不夠。
第三，配套性缺陷：大量綜合配套政策的不完善。我省配套政策許多還沒有完全落實。新能源產業快速發展，國家政策激勵體系中除詳盡而科學的戰略規劃之外，還有著大量綜合配套政策落實和出臺。與此同時也明確了相應政策具體配套措施應該緊跟落實到位。
2 發達國家新能源產業發展經驗借鑒
2.1 發展模式
命令控制。在英、澳、德、西班牙等國，他們國內的壟斷性能源企業，主要是電網企業，必須按照國家規定的價格或價格計算規則，收購可再生能源產品。以色列政府強制要求開發商在新建和既有建筑上安裝太陽能熱水器。
經濟激勵。眾多發達國家通過價格杠桿來調節電價。在德國等多數歐洲國家，政府采用固定電價的政策，規定風電：9~10歐分/kW•h；光伏發電：45.7~57.4歐分/kW•h；生物質能發電：10.5~15歐分/kW•h，均保持在常規能源發電成本之下。
財政補貼。主要包括投資補貼、產品補貼和用戶補貼。希臘、瑞典、印度對投資項目分別是30%~50%、10%~25%、10%~15%的補貼，荷蘭對個人投資風電補貼20%，美國對風電補貼1.7美分/kW•h，為期10年，歐洲大部分國家對太陽能熱水器補貼20%~60%。
稅收優惠。印度政府規定進口風機整機25%關稅，散件零關稅；美國風力發電實施1.7美分/kW•h的生產稅抵扣；希臘對所有可再生能源項目和產品免稅；丹麥對個人投資風電免征所得稅；瑞典、英國對非可再生能源強制征收電力稅，分別為1.99歐分/kW•h和0.13歐分/kW•h，從而使企業選擇新能源燃料。
市場產業化。美國、丹麥、德國、西班牙、英國、印度等國設置專門的國家可再生能源機構，統一組織和協調國家的可再生能源技術的研發和產業化推進。丹麥政府累計投入了20多億歐元的研發經費，支持研究機構和企業開展風力發電設備與零部件的研發和產業化。
2.2 發展經驗
以上列舉的發達國家新能源發展模式為河北省新能源產業的發展提供了新思路。河北省的新能源發展路線必須根據本國新能源的發展階段，合理制訂規劃，定制明確而具階段性發展目標。同時省內各地區能源結構、政策導向和發展趨勢有所差異，我們應明確重點，差異發展。新能源的發展需要政府政策的多方鼓勵，以經濟激勵為主。政府應當通過法律手段鼓勵和規范新能源產業的發展，為新能源企業提供法律保障，開辟綠色通道，并且在全面促進的同時避免資源浪費和經濟犯罪的出現。技術創新是新能源產業發展的重要基礎，利用各種方式支持新能源設備制造與技術創新。
3 河北省新能源產業發展路徑探究
3.1 政府政策激勵
財政補貼、收費政策。關于財政補貼政策，建議通過以下措施建立系統的財政補貼激勵政策：第一，根據新能源不同產業的實際狀況，制定各新能源產業的發展目標；第二，定位河北省新能源發展目標，研究、制定具體的財政補貼實施方案和可操作性的細則，細化地方政府預算支持新能源研發、商業推廣及對資金進行監管的具體操作規程，將相關財政補貼計劃規范地納入各級財政預算；第三，細則中應視發展階段給予不同力度的投資比例，按發展進度安排由多到少的合理財政補貼額度；第四，明確享受國家財政補貼的對象應具備的條件以及接受補貼者的義務，如資金用途、不得隨意放棄研發或生產，以及享受優惠條件后應達到的經濟和技術目標，研發或生產失敗如何處理等。
稅收減免政策。建議河北省新能源稅收激勵政策的建構，需注意解決以下三個問題：一是利用稅收杠桿對使用新能源的主題進行稅收優惠的同時，注重對傳統化石能源利用稅收進行消費限制；二是注意選擇多種稅收的手段方式配合進行激勵；三是稅收手段要和其他不同手段配合使用。具體包括：制定鼓勵新能源技術進步的稅收政策。對從事符合發展規劃的新能源技術開發、技術轉讓業務和與之相關的技術咨詢、技術服務業務所得的收入免征營業稅。對單位和個人為可再生能源生產和服務有關的技術開發、技術轉讓、技術咨詢、技術服務等所取得的收入，予以免征或減征企業所得稅和個人所得稅。
多元化融資政策的設計。一是建議成立專項新能源發展基金。積極爭取國家對新能源與節能環保產業發展的專項資金支持以外，省政府設立新能源發展專項資金，重點支持企業實施新能源與節能環保領域的高新技術產業發展重大項目、重大技術裝備研制項目、重要共性關鍵技術研發項目和公共服務平臺項目，促進產業結構優化升級。二是建議推動與商業化銀行合作，打造綠色銀行概念，提供綠色貸款，發行綠色債券。鼓勵金融機構豐富信貸品種和創新抵押方式，加大對新能源與節能環保產業的信貸支持力度。選擇成長性好、自主創新能力強的企業，實施重點培育，推動企業上市融資。
3.2 技術創新
我省政府應鼓勵新能源企業加強風力發電設備核心制造技術的研究；加強開發與建設相結合的太陽能利用技術和產品，利用新能源全面解決建筑耗能是新能源利用的重要發展方向。加強生物燃料與垃圾燃燒發電技術研究，充分利用新型的生物燃料動力，逐步替代化石燃料的利用；加強潮汐發電技術的研究，充分利用河北沿海潮汐資源。
培養人才、穩定隊伍是新能源產業發展的人力基礎。一方面，要加快引進人才，穩定現有人才隊伍；另一方面，還要加快培養人才。要與本省的主要大專院校建立聯系，有計劃地培養新能源專業人才，加大人才培養力度，改善人才成長環境。
3.3 市場保障
優化新能源發展環境，拓展消費市場。我省可以借鑒德國等國的做法，對可再生能源產業的發展給予明確、具體的優惠政策，確保參與可再生能源研發、生產的企業略微贏利，促使企業更積極地投入到可再生能源產業。
強力推行公用設施、設備新能源、建筑使用消費新能源政策。建議推廣保定經驗，出臺分階段逐步全面推廣河北省各地公用設施、公用設備、公用建筑等使用新能源的相關政策。
強力推行新能源政府采購。建議以政策的形式明確對新能源產品采購范圍。明確將新能源電力列入各級政府強制采購的產品清單，將新能源技術如地熱能技術、太陽能技術結合到新建筑物的建設中，以及優先考慮在生產或運輸等環節使用新能源的供應商來支持可再生能源的發展。這樣政府采購可以在一定程度上消除涉及可再生能源產品在價格上的障礙，以調動企業開發利用可再生能源的積極性。
建立規范的新能源技術標準與產品認證體系。建議以政策形式盡早出臺各個新能源產業的行業標準，建立新能源相關的工程技術質量標準體系和新能源產品認證體系，建立嚴格而具體的新能源市場準入的規則與制度，規范新能源產業的發展，力爭為河北省新能源產業發展創造一個公平、規范、有序的新能源市場環境。
3.4 價格引導
細化固定電價制度。建議為推動新能源綠色電力的消費市場拓展，河北省應當借鑒國外先進經驗，以政策形式進一步明確河北省綠色電力固定電價的細則。具體而言，在政策中明確宣布對新能源發電實施固定電價政策，河北省將政府扶持和市場調節有機結合，通過向省級電網企業服務范圍內除居民生活和農業生產用電以外的電力用戶征收一定比例的電價附加，建立河北省新能源發電扶持專項資金，主要用于補貼綠色電力并網發電中新能源發電項目目標電價與脫硫燃煤機組標桿上網電價的差額。
眼下，新一輪的電力體制改革和供給側改革給新能源發電開辟了新的空間。對于加快解決制約我國新能源發電發展的突出問題，筆者有以下建議：
一、確立新能源發電發展目標
按照能源適度超前發展原則，充分借鑒發達國家新能源發電發展的有益經驗并結合我國經濟社會發展實際，我國需要大力發展新能源發電，逐步實現新能源電力對傳統化石能源電力的替代，從而實現綠色發展、清潔發展。
按照《中國可再生能源發展路線圖2050》報告，我國新能源發電發展的目標可確立為：到2050年，電力占整個終端能源消費60%以上，非化石能源發電占比達到91%，可再生能源發電占比達86%。
二、明確新能源發電功能定位
當前世界范圍內正經歷著史無前例的經濟社會深度調整，經濟正朝著信息化、低碳化、集約化方向發展。作為經濟發展的先導產業之一的電力產業，是推動當前全球經濟社會發展的主要動力，經濟機構的調整優化必然需要電力供給結構的調整優化，以適應新經濟發展的要求。發展新能源發電的首要任務就是要與世界經濟社會發展要求相適應，改善能源供應結構，為經濟社會發展提供有效的動力支撐。
我國目前的能源供給結構中，不管是一次能源，還是二次能源，都以是煤碳、石油和天然氣為主，而作為傳統的化石能源，我國雖然儲量豐富，但是儲產比較低，可持續供應能力嚴重不足。發展新能源發電可以有效改善我國的能源供給結構，開發利用資源豐富、可循環使用的新能源，實現我國能源結構的多元化。
新能源發電是能源革命與技術革命有機結合的產物，新能源發電不僅是能源利用方式的簡單變化，更重要的是人類技術創新的體現，從而使新能源發電本身成為新興產業的“龍頭”。通過新能源發電的發展，可以帶動新型材料技術、能源轉換設備與技術的發展。新能源技術信息化、數字化的特點，還可以十分便捷地實現與信息技術、互聯網等科技創新成果和產品的有效融合，使新能源發電成為智能電網的有機組成部分。
三、做好五項具體工作
（一）建立統一高效的管理機制。按照《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發〔2015〕9號）的要求，結合新能源發電發展的實際，建立由國家能源委員會統一領導、由國家能源局具體負責的統一的新能源發電管理機構，統一協調協調、領導涉及新能源發電發展的有關事項。各地方政府能源局服從國家能源局的業務領導，執行國家能源委及其能源局的方針政策，并在本行政轄區內按照國家的方針政策依法行使新能源發電管理職能。在國家能源委員會的統一領導下，加快修改完善《電力法》、《可再生能源法》，將新能源發電納入法律保障，實現在安全穩定的條件下優先并網、優先配置、優先使用。
（二）制定新能源發電發展規劃。針對我國目前新能源發電規劃處于空白的現實情況，加快制定新能源發電發展規劃。圍繞為經濟社會發展服務、為全面建成小康社會服務這一中心，制定新能源發電長遠規劃、五年規劃和分項規劃，并根據經濟社會發展的實際情況做出科學合理的動態調整，確保新能源發電的目標順利實現。在制定新能源發展規劃時，要特別注意強調厘清對新能源概念的內涵，將核電不納入新能源發電的范圍，而應該將核電作為戰略能源單獨編制規劃，并且采取有效措施減少和限制核電的發展，只保留與我國經濟社會發展實力相匹配的必要3-5座核電站，且在核電站分布上要減少在東南沿海的分布，向山區或荒漠地區轉移，以防止戰爭、地震等災害給核電站造成的安全影響，維護人民群眾身心健康。
（三）開展科技攻關和智能電網建設。根據我國新能源發電核心技術缺乏、技術外部依賴性較大的現實，要大力開展新能源發電技術攻關。加快新能源發電新材料、新工藝、新設備的研究，推進儲能技術的產業化，深入探索研究微電網、節能節電技術、能源循環利用技術，有步驟地研究解決垃圾發電、生物質發電的二次污染問題。加強氫能、燃料電池和轉基因生物技術、新能源電動汽車的研究與開發。圍繞新能源發電產業鏈的培育，研究開發與新能源發電相關的智能家電、智能制造、智能農業等技術、設備，加快形成新能源發電的產業鏈。加強分布式能源和智能電網研究建設，為新能源發電的生產、傳輸、消納提供可靠的平臺。
（四）建立新能源發電的政策保障體系。按照“統一領導、分工負責”的原則，研究建立支持新能源發電發展的各項政策。主要包括產業政策、科技政策、財政政策、金融政策、土地政策、資源與環境保護政策、人力資源政策等。各項政策在支持新能源發電發展方面要做到目標一致、內容相容、分工明確、執行協調，防止政策沖突給市場行為帶來扭曲。建立政策調整聯動機制，由國家能源局牽頭，對涉及新能源發電的各項政策進行動態調整、修改，采取會商、聽證、傳閱等多種方式廣泛征求各方面意見，使政策制定、調整和修改全面、系統、客觀、科學，發揮合力，實現政策效力最大化。在此基礎上，強化政策宣傳，統一思想認識，營造新能源發電的良好氛圍。
關鍵詞：能源動力；專業特色；人才培養
作者簡介：李嘉薇（1979-），女，安徽蕭縣人，中國礦業大學電力工程學院，講師。（江蘇 徐州 221116）
基金項目：本文系江蘇省“青藍工程”項目、國家自然科學基金項目（項目編號：50504014）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0073-02
隨著改革開放的推進，我國國民經濟體制發生很大的變化，社會對人才的培養提出了新的要求。為適應這種要求，1993年7月國家教委頒布的普通高等學校本科專業目錄，將之前能源動力類幾十個小專業壓縮為9個專業。1998年教育部頒布的新專業目錄進一步將以上9個專業合并為1個，即熱能與動力工程專業。2003年，隨著能源動力科學技術的飛速發展和新問題的提出，浙江大學率先將熱能與動力工程專業改造成能源與環境系統工程專業。2004年，清華大學將熱能與動力工程專業改造成能源動力系統及自動化專業。西安交通大學也將熱能與動力工程專業改成能源與動力工程專業。
為適應時展要求，經過教育改革，本專業人才培養口徑大大拓寬，學生基本知識面得到拓展，對市場需求的適應性大大加強。目前設置本專業的重點高校51所，普通本科63所，三本及民辦本科15所，但因專業定位、地域分布、歷史傳承和社會和國家需求等具體情況不同，本專業形成了各高校間課程設置、專業重點各有特色和培養模式多樣化的態勢。[1，2]
一、各高校能源動力類專業特色
1.華北電力大學
動力工程和工程熱物理是華北電力大學的優勢學科，主要側重于發電側的研究。[3]開展的研究方向主要有：節能理論技術及熱經濟學；新能源和新能量轉換方式；節能技術；脫硫脫氮技術；燃料電池；大機組設備安全性及可靠性評估；大機組調峰特性及壽命管理；機電一體化；流體機械；大型汽輪發電機組軸系振動；電站鍋爐燃燒技術與仿真；納米及表面技術；設備狀態監測與設備維修等。
2.西安交通大學
西安交通大學的動力工程專業是一個寬口徑大類專業，其專業地位與綜合實力不僅在全國處于領先地位，而且在國際上也具有較高聲譽。在2007年國家一級學科評估中，西安交通大學“動力工程及工程熱物理”一級學科最終評分位列全國第一，同時被認定為首批一級學科國家重點學科。培養具備扎實的熱工理論基礎和能源動力工程知識、計算機應用及開發能力，并且能夠從事常規能源及新能源開發、能源的轉換與利用、電力自動化生產、內燃機動力系統以及汽車工程、流體機械、制冷低溫工程等研究、設計及管理的復合型人才是西安交通大學的動力工程專業主要培養目標。
3.浙江大學
該校本專業稱為能源與環境系統工程，分兩個專業方向：能源與環境工程及自動化、制冷與人工環境。能源與環境工程及自動化方向依托熱能工程、熱工與動力系統研究所，建有能源清潔利用國家重點實驗室、國家水煤漿工程中心燃燒技術研究所，是我國能源高效和清潔利用、能源環境控制工程等領域的重要研究和人才培養基地之一。制冷與人工環境方向依托浙江大學制冷與低溫研究所，是我國高等院校中最早創辦的制冷與低溫專業之一，是國家重點學科，在全國學科評估中連續多年名列前三名，為我國制冷、低溫、空調、低溫生物等領域培養了大批的高級專門人才。另外單獨設有新能源科學與工程專業，學生主要學習新能源、能源低碳利用、新能源利用過程中節能減排的基本理論和技術，涵蓋內容包括太陽能、風能、生物質能以及低碳能源利用等方面。
4.東南大學
該專業包含電廠熱能動力及其自動化、建筑環境與設備工程、新能源與新發電技術三個專業方向。電廠熱能動力及其自動化方向著重培養集現代信息技術和熱能動力工程知識為一體的高級工程技術人才和管理人才。制冷與低溫技術方向培養學生系統地掌握現代制冷與低溫技術領域內的基礎理論和專業知識、計算機應用技能。新能源與新發電技術方向是教育部批準設立的戰略性新興產業相關本科專業方向。培養學生掌握新能源與新發電技術方面的基礎理論和專業應用知識，使學生具有開發利用核能、太陽能、生物質能、風能等新型綠色能源和可再生能源方面研究、規劃、設計、監測、管理和運行等綜合能力，為國家新能源利用領域輸送急需的高級工程技術和管理人才。
5.華中科技大學
該專業著重培養集能源與動力工程知識與現代信息技術為一體的高級專門技術人才和管理人才。畢業生在電力系統、制冷低溫系統、空調調節、汽車、船舶、電子信息、冶金、流體機械、鐵路、醫藥、化工等部門從事能源動力工程及自動化和相關方面的教學、研究、設計、開發、營銷和管理等工作。以能源、環境、動力為工程背景，以熱流體科學為基礎，兼顧裝備制造、過程控制和信息技術，體現出集熱、機、電為一體的培養特色。
二、能源動力類專業的發展趨勢
現今，能源及環境問題是世界各國所面臨的重大的社會問題。我國現有能源利用效率很低，尤其是在能源綜合高效利用以及環境保護方面，與發達國家存在著較大的差距。在對環境要求越來越高的大形勢下，實施能源的可持續發展戰略，必將對能源發展提出更高的要求。[4]長期以來，在能源發展方面，我國一直走的是粗放型的增長方式，日益加劇了能源發展與保護環境、資源之間的矛盾。能源動力行業發展趨勢如下。
1.發展新能源和可再生能源
我國能源發展的布局主要有兩個重點：一是節能減排，二是發展新能源和可再生能源。相對來說，節能減排技術較為成熟，而在發展新能源和可再生能源這方面，很多技術、政策以及市場尚都處于研究摸索階段，不夠成熟。所以在人才培養方面，高校應加強研究生的培養與教育，在管理型人才、高端研究型人才（如政策和戰略研究、項目管理、國際合作等方面）的培養與輸送上多做工作。[3]
2.專業發展與環境的密切相關性
只有對能源動力生產過程中的環境問題進行完善控制和處理，才能保證人類的生存和經濟的可持續發展。如今環境問題已經成為能源動力技術研究中的重要組成部分，在專業課程的教學中必須有所體現。正是基于該原因，浙江大學將原來的熱能與動力工程專業改名為現在的能源與環境系統工程專業。
3.不同學科間的高度交叉性
能源動力學科的專業基礎課程和專業技術課程涉及到眾多學科領域的知識，如力學、熱學、自動控制及計算機、機械制造、化學等學科。為適應21世紀我國能源學科發展的需要，在各專業課程的設置中，應當適當安排有關學科的知識。
4.核電的大力發展
核能工程專業取得了長足的發展。在20世紀70-80年代，國家在核能發電上投資的新建項目少之又少，使得我國各高校招收不到足夠的學生。隨著國家開始大力發展核電，情況發生了巨大的變化，以至于需要核能專業畢業生的數目超過了可分配畢業生的人數。
5.綠色能源意識的培養
節能是我國能源發展戰略的重要組成部分，關于節能的知識不僅能源動力學科的學生應當掌握，也是幾乎所有工科學生應當掌握的內容。這就要求高校不僅要做好本學科專業人才的培養，而且也要承擔起向所有工程專業的學生進行節能技術教學的任務。教師要注重對學生進行“節能減排”思想的灌輸和熏陶，潛移默化地培養學生的節能素養和新能源觀念。[5]
三、結束語
為適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求，各高校的能源動力類專業根據自己辦學定位和發展目標、自身優勢，形成了各自的專業特色。通過優化專業結構，提高人才培養質量，辦出專業水平和特色，為國家培養更多能源與動力領域的優秀人才。
參考文獻：
[1]戰洪仁.熱能與動力工程專業人才培養模式及課程體系探討[J].化工高等教育，2008，（1）：19-21.
[2]李俊瑞，王艷，田禾.基于社會需求的能源動力專業人才培養探索與實踐[J].中國電力教育，2011，（33）：22.
[3]非言.中國綠色力量“搖籃”——訪華北電力大學可再生能源學院徐進良院長[J].太陽能，2011，（14）：23
關鍵詞：太陽能；光伏發電技術；應用；
Abstract: with the development of society, the energy problem has caused more and more people pay attention to, the traditional way of generating because of its high pollution, not the characteristics of the regeneration by people reviled. Solar photovoltaic power generation is to have economic, clean, environmental protection and sustainable characteristics of the ideal energy and reduce China's current energy pressure of important ways. However, at present, in the solar photovoltaic power generation technology application in addition to the factors of the practice of policy outside technology has some problems, based on these problems are analyzed and discussed, solar photovoltaic power generation technology, for the purpose of the application and popularization of the play a guiding role.
Keywords: solar; Photovoltaic power generation technology; Application;
中圖分類號：TK511文獻標識碼： A 文章編號：
0、引言
能源問題已經引起了越來越多人的關注，太陽能作為新能源中最經濟、最清潔、最環保、可永續的理想能源，它將會對解決“能源危機”“環境污染”及“可持續發展”的問題起到不可忽視的作用，對于緩解當前環境的嚴峻的形式也將意義重大。不過，目前在太陽能光伏發電技術應用中的存在著若干問題，正是這些問題制約了我們對于太陽能的開發工作。所以，針對這些問題尋找解決思路意義重大。
1、太陽能光伏發電技術應用準備工作
1.1太陽能資源數據及其評估
利用太陽能應該首先對與太陽能資源有充分的了解，這是太陽能光伏發電技術應用的前提，太陽能資源是指各月太陽能的總輻射量（輻照度），在獲取太陽能資源數據后要對其進行評估。在有效性評估時要注意以下問題：
第一，確保數據完整，若數據存在殘缺的情況，則要對其輻射的有效性及量值進行評估。
第二，若數據完整，則需考慮候選場地周邊的太陽能資源數據變化，確保候選場地的太陽能輻射不受周邊環境影響。
第三，針對光伏發電中方陣安裝普遍傾斜的情況，我們要對其傾斜輻射數據進行評估，以保證太陽能資源數據評估的有效性。
1.2太陽能光伏發電的選址和評估
在太陽能光伏發電的選址上，為保證其工作效率要確保其電池板不受到陰影的干擾,原則上，要保證9點到下午3點不出現陰影。針對無法解決的陰影問題，可以通過增加方陣來保證發電。
對于太陽能光伏發電場場地的評估主要可以分為：一般日照條件的評估、方陣運行時間的測量計算、“太陽窗”評估、運輸條件評估、供電條件評估。
2、蓄電池的選擇與安裝
蓄電池作為能量存儲的器件，合理的選擇蓄電池才能保證太陽能光伏發電技術的應用。在選擇蓄電池的時候，主要是確定蓄電池的容量。此外，整個工作中需要考慮放電率、控制器效能、放電深度、溫度及蓄電池老化等因素。綜合來說，對于蓄電池的選擇需要考慮較多方面，不可掉以輕心。
在蓄電池的安裝時，對于以下問題要認真對待：擰緊蓄電池加液孔的蓋子，保證其能夠順暢通氣；防止導線接觸位置銹化；使蓄電池遠離陽光照射，保證其通風順暢；保證蓄電池與地面隔絕；接近太陽能方陣；防止酸性蓄電池與堿性蓄電池反應。
3、確保充電控制器的性能以及保護工作
太陽能光伏發電技術應用中，充電控制器的性能是一個很關鍵的因素，在其評價過程中除了它的充電效能進行評估還要結合以下二個方面進行綜合考慮：可靠性及易維護性。做好這些工作才能確保太陽能光伏發電整體的穩定性。
在其保護措施中最重要的是防止充電控制器遭受雷擊，主要工作分為三個方面：針對直擊雷一般通過避雷針來防止直擊雷的傷害；針對感應雷，主要是提高存放蓄電池建筑的防雷能力；針對雷電波入侵則是通過類似于壓敏電阻等防雷器件來防止其受到傷害。
4、太陽能光伏發電逆變器的疊加
逆變器是把來自蓄電池的直流電轉為交流電的設備，其自身具有一定的保護功能。普遍來說逆變器是不能夠直接疊加使用的，因為無法保證每一臺逆變器的參數一致，這容易給電網的波形帶來噪聲，影響電壓與電流波形，嚴重時甚至會導致逆變器損壞。
如果情況特殊必須疊加使用逆變器，則必須要保證其型號在選取時一致，工作原理是其中一臺為主機，其他為從機。主機確定各項參數，從機服從主機指令，此外，主機隨時監測與從機之間的偏差，一旦產生偏差，從機要立即改正，確保工作參數一致。
主機在發出指令確保頻率和相位的時候，還需要發出指令對公功率進行調節，做到輸出功率在各臺逆變器之間的平衡。
目前，較為廣泛使用的逆變一體機有以下優點：體積小，接線少，使用簡單，維護方便、性價比高，整機效率高，不過在使用時要充分考慮它的缺點，主要是它的充電及逆變器容量不可以改變。
5、太陽能光伏發電技術中對于局部電網的設計
在太陽能光伏發電技術中對于局部電網的設計時，主要考慮的是電源點建設、電網架構的構成、負載的匹配和管理等內容。
關鍵詞：分布式發電；功率預測；能源
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.158
0 引言
隨著傳統能源的枯竭，新能源與可再生能源技術逐漸興起。新能源并網發電占據著未來主要的發展前景，尤其是分布式發電技術。但新能源隨機性，波動性對電網影響較大。因此，新能源的功率預測是減小電網熱備用容量，減小能源成本以及為電網調度計劃提供依據的有力保障。本文設計一個分布式發電系統的功率預測系統的整體方案。進行系統數據采集、軟件預測的功能設計；系統設計框圖，系統通信、接口及界面的結構設計。通過此次分布式發電系統的功率預測設計，初步實現了小型風力發電機與光伏發電系統相結合的功率預測理論與實踐應用，為分布式發電系統與新能源功率預測領域方面提供了一定的參考價值基礎和依據。
1 分布式風光發電功率預測方法
目前分布式發電功率預測的方法有很多，如表1.1所示，按照預測方式可分為直接預測法和間接預測法；按照預測尺度可分為超短期預測法、短期預測法、中長期預測法和長期預測法；按照預測原理可分為物理方法、統計方法和智能預測方法。
2 分布式發電功率預測系統
2.1 分布式發電功率預測系統結構設計
（1）系統硬件設計框圖。分布式發電功率預測包括小型風力發電機的功率預測、分布式光伏的功率預測以及功率預測總模型的修正，分布式光伏的功率預測系統硬件設計框圖如圖1。
（2）系統軟件設計框圖。分布式風光一體化發電功率預測系統軟件設計框圖如圖2所示。
2.2 分布式發電功率預測系統功能設計
（1）系統預測尺度功能。分布式風光一體化發電功率預測系統可實現超短期、短期和中長期功率預測功能。
1）超短期功率預測。超短期風光一體化發電系統其特點是能預測一天內15min～4h的總功率。而且其功率預測的月均方根誤差小于10%。并且短期功率預測的執行周期每10分鐘或15分鐘自動完成一次功率預測指令，為整個系統提供可靠的數據支撐。2）短期功率預測。短期功率預測是在超短期功率預測的基礎上進行修改的，其預測時間周期長，分辨率較大，月均方根與超短期預測誤差比較大。短期功率預測的啟動周期較長，是超短期功率預測的2倍。其優點是給工作人員合理的可視曲線。3）中長期功率預測。中長期功率預測是工作周期長，分析一個月或半個月左右的功率電量的方法。其特點是：工作周期長，啟動周期為月啟動，并且在時間分辨率上相對于前幾種來說較大。但其優點是可應用積分曲線估算月電量，還可為下一個月的周期提供可靠的工作安排。中長期功率預測為分布式發電系統的機組檢修安排調試計劃提供一定的參考價值。
（2）數據采集功能。分布式發電功率預測系統運行需要的數據包括數值天氣預報數據、實時測風塔數據、實時環境監測儀數據、實時輸出功率數據、風電機組、光伏發電機組及分布式發電系統運行狀態等。
1）實時數據的采集：實時測風塔數據、實時環境監測儀數據、實時輸出功率數據、風電機組、光伏發電機組及分布式發電系統運行狀態等數據均可通過系統軟件自動完成，并可以通過手動方式錄入；數值天氣預報數據可以定時自動獲取。
2）數據的統計分析處理功能：①計算數據周期與數據的統計時間可以設定。②歷史數據統計包括：數據流暢性統計與、飛行頻率分布統計等。③歷史預測數據包括：飛行模式下的風速頻率、光照射頻率，而且在飛行模式下還包括數據的完整性統計。④本系統運行參數統計包括：發電量、最大出力、同時頻率以及負荷功率預測。⑤系統具備統計各種參數在不同條件下的預測結果與實際發電之間的誤差等參數的功能，并且統計結果可以動態生成、導出以便后續分析。⑥系統能夠對任意時間區間的預測結果進行誤差統計，誤差指標包括均方根誤差率、平均絕對誤差率、相關性系數等。⑦所有統計數據均支持自動生成報表及打印功能。
3）數據的處理：①系統軟件能保存自我修正的數據，并且在分析不合理數據時能進行是否修正合理性檢驗。②預測系統會自動對比天氣預報及其他環境監測數據并根據分析后才使用。③短期、超短期功率預測誤差應以絕對平均百分比誤差計算。
