电气工程新方向——新能源

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电气工程新技术论文

电气工程新技术论文

电气工程新技术论文一、概览当我们谈论电气工程新技术时,是不是觉得像是打开了一扇探索未来世界的窗口?电气似乎离我们的生活很远,但实际上它无处不在。

从家里的电灯、电视,到城市的交通系统,再到遥远太空的宇宙探索,都离不开电气工程技术的支持。

今天我们就来一起聊聊电气工程的新技术,看看它们是如何让我们的生活更加美好和便捷的。

那么什么是电气工程新技术呢?简单来说它就是电气工程领域的新理念、新方法、新技术。

这些技术不仅能帮助我们解决传统电气工程中遇到的问题,还能开辟新的应用领域。

接下来让我们一起走进电气工程的新世界,看看这些新技术是如何改变我们的生活的。

1. 背景介绍:阐述电气工程在新时代的重要性和发展趋势,介绍本文的撰写目的和意义随着科技的飞速发展,电气工程在新时代扮演着越来越重要的角色。

我们的生活、工作、娱乐,几乎每一个角落都离不开电的力量。

电气工程不仅仅是电线的连接和设备的开关那么简单,它是一个涵盖了能源、自动化、通信等多个领域的综合性学科。

当我们谈论手机充电、智能家居、电动汽车时,背后都离不开电气工程的强大支持。

近年来电气工程领域的技术革新日新月异,从传统的电力系统逐渐扩展到新能源、智能电网、人工智能等前沿领域。

为了跟上时代的步伐,了解电气工程的新技术、新动向,撰写这篇论文就显得尤为重要。

2. 国内外研究现状:分析当前电气工程新技术在国内外的发展现状和存在的问题电气工程新技术在国内外的发展现状和存在的问题,一直是大家关注的焦点。

说到电气工程新技术,可以说是日新月异,每天都在发生着变化。

咱们先看看国内的情况,咱们国家在这方面的进步是巨大的,很多新技术都在逐步走向成熟。

像是智能电网、新能源发电等领域,都取得了不小的成绩。

但是也不能否认,还存在一些问题。

比如在一些核心技术方面,还需要进一步突破。

再看看国外的情况,国外在电气工程新技术方面的研究起步较早,发展也相对成熟。

很多先进的技术都在国外得到了应用,但是他们同样面临着一些问题,比如新技术的推广和应用成本问题,还有一些技术在实际应用中还需要进一步完善。

电气工程与自动化在新能源领域的创新

电气工程与自动化在新能源领域的创新

电气工程与自动化在新能源领域的创新一、引言随着全球对可再生能源的需求不断增加,新能源领域的发展迅猛。

电气工程与自动化作为关键技术,在新能源领域的创新中起着重要的作用。

本文将探讨电气工程与自动化在新能源领域的应用与创新。

二、可再生能源的重要性可再生能源是指能源资源在自然界中具有再生能力的能源,如太阳能、风能、水能等。

与传统能源相比,可再生能源具有环保、清洁、永续等优势,对减缓气候变化、保护环境具有重要意义。

因此,新能源领域的发展备受关注。

三、电气工程在新能源领域的应用1. 风能发电系统风能是一种常见的可再生能源,通过将风能转化为电能,可以实现清洁的电力供应。

电气工程在风能发电系统中的应用主要体现在风力发电机组的设计、控制系统的开发等方面。

电气工程技术的创新使得风力发电系统成为一种高效稳定的发电方式。

2. 太阳能发电系统太阳能是新能源领域中最为广泛利用的一种能源,可以通过光伏发电系统将阳光能转化为电能。

电气工程在太阳能发电系统中的应用主要包括太阳能电池组件的设计、逆变器系统的研发等。

电气工程技术的创新使得太阳能发电系统更加高效、可靠。

3. 潮汐能发电系统潮汐能是一种以潮汐动能转换为电能的可再生能源。

电气工程在潮汐能发电系统的应用主要集中在潮汐发电机组的设计、水下电缆系统的布置等方面。

电气工程的创新为潮汐能发电系统的可行性和经济性提供了技术支持。

四、自动化技术在新能源领域的创新1. 智能电网智能电网是基于现代信息技术和通信技术的电力系统。

自动化技术在智能电网中的应用使得电力系统更加高效、可靠。

例如,自动化技术可以实现对电网的远程监控和调度,提高电力系统的稳定性和安全性。

2. 新能源储能技术新能源储能技术是解决可再生能源波动性和间歇性的重要手段。

自动化技术在新能源储能系统中的应用主要体现在储能装置的控制与管理,例如电池管理系统、能量管理系统等。

自动化技术的创新使得新能源储能系统更加高效、稳定。

3. 智能控制系统智能控制系统可以根据新能源发电系统的负载和供电需求进行智能调控,提高发电系统的运行效率。

电气工程中的电气工程师的行业趋势和未来发展

电气工程中的电气工程师的行业趋势和未来发展

电气工程中的电气工程师的行业趋势和未来发展随着科技的迅速发展和社会的不断进步,电气工程师作为一个重要的职业岗位在当今社会中扮演着至关重要的角色。

电气工程师的职责涵盖了电力系统、电子设备和通信网络等领域,他们在电力供应、电子设备设计和维护,以及信息通信技术等方面发挥着关键作用。

然而,随着技术的不断创新和应用,电气工程师所面临的行业趋势和未来发展也在不断变化。

本文将探讨电气工程师的行业趋势和未来发展的相关问题。

一、新能源技术的兴起在应对气候变化和环境保护的背景下,新能源技术的兴起为电气工程师提供了广阔的发展空间。

随着可再生能源技术的不断突破和应用,如风能、太阳能、水能等,电气工程师可以参与到新能源发电系统的设计、建设和管理中。

此外,电气工程师在能源储存和智能电网等领域也扮演着重要角色。

他们需要研究新能源技术的性能和应用,以提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖,为可持续发展做出贡献。

二、智能化技术的应用智能化技术的迅猛发展正在深刻影响电气工程行业。

随着人工智能、物联网和大数据技术的不断进步,电气工程师需要掌握这些前沿技术,并将其应用于工程设计和系统管理中。

例如,在智能建筑和智能家居领域,电气工程师可以设计智能化的电气系统,实现设备的远程控制和监测。

在智能交通和智能电网方面,电气工程师可以利用物联网技术实现设备和系统的互联互通,提高能源管理和交通效率。

因此,掌握智能化技术将成为电气工程师未来发展的重要方向。

三、电动汽车和无人驾驶技术的崛起随着对环境保护和能源消耗的重视,电动汽车作为替代传统燃油车辆的新型交通工具正在迅速发展。

电气工程师在电动汽车的设计、制造和充电基础设施等方面发挥着至关重要的作用。

他们需要研究电动汽车的电池技术、电驱动系统和充电设备,提高电动汽车的性能和安全性。

此外,无人驾驶技术的快速崛起也为电气工程师提供了新的发展机遇。

他们可以参与到无人驾驶技术的研发、测试和实施中,推动交通运输领域的创新与发展。

新能源产业将会成为电气工程师的重要工作方向吗?

新能源产业将会成为电气工程师的重要工作方向吗?

新能源产业将会成为电气工程师的重要工作方向吗?。

新能源产业的发展需要电气工程师实现技术创新。

在新能源的各个领域中,技术创新是促进行业进步的关键。

作为电气工程师,他们可以发挥自己的技术专长,研发出更高效、更稳定、更安全的新能源方案,满足市场的需求。

此外,电气工程师可以从事控制系统的编程、开发、维护等工作,为新能源设备的智能化控制提供技术支持。

新能源产业的发展需要电气工程师实现设备的安装、维护与管理。

在电力系统运行中,电气工程师扮演着非常重要的角色,他们负责新能源设备的安装、维护与管理。

这些工作需要电气工程师具备严格的安全意识和专业的技术知识。

在工作中,电气工程师需要检查各个连接点的电压、电流、电阻等参数,确保设备的正常运转,同时需要维护设备的通风、冷却等系统,预防设备因为高温、过载等原因而停止运转。

新能源产业的发展需要电气工程师实现系统的规划与设计。

在新能源产业的规划和设计阶段,电气工程师也扮演着核心的角色。

他们需要考虑新能源设备和传输系统在整个电力系统中的位置,同时也需要考虑适当的保护装置,以及数据采集和监测的安装位置等等。

相关规划和设计需要根据具体情况进行整合和协调,同时需要符合国家的相关法规要求。

电气工程师的学科有很强的交叉性。

在新能源产业中,动态位置和传输问题,需要解决相关问题并将您的知识和能力应用于越来越多的应用程序中。

这个问题涉及到力学、物理、化学、电气、计算机工程、环境科学和其他相关学科,这是电气工程师所掌握的重要知识。

总之,新能源产业的发展将成为电气工程师的一个重要工作方向。

电气工程师作为新能源产业的技术支持者和执行者,可以通过研发新技术、安装维护设备、规划设计系统等多种方式,促进新能源产业的进步和发展。

相信在不久的将来,人们将看到电气工程师为新能源发展做出的更多贡献。

(本文约1400字)。

电气工程及其自动化专业新能源电力系统研究

电气工程及其自动化专业新能源电力系统研究

电气工程及其自动化专业新能源电力系统研究新能源电力系统的研究在电气工程及其自动化专业中扮演着至关重要的角色。

本文将探讨新能源电力系统的定义,其在电气工程领域的重要性以及当前的研究趋势。

新能源电力系统是指利用可再生能源(如太阳能、风能、水能等)来发电,并将其与传统的电力网络相结合,以实现高效可靠的电力供应。

随着可再生能源的规模化应用和技术的进步,新能源电力系统的研究具有重要的应用价值和理论意义。

首先,新能源电力系统的研究对于实现可持续能源的利用至关重要。

随着全球能源需求的增加和化石能源的枯竭,可再生能源成为了保障能源安全和环境可持续发展的重要途径。

新能源电力系统的研究旨在提高可再生能源的利用效率,降低对传统能源的依赖,并优化电力系统的运行和管理。

其次,新能源电力系统的研究对于提高电网稳定性和可靠性具有重要作用。

由于可再生能源的不稳定性和间歇性特点,新能源电力系统需要克服能源波动性对电力系统的影响。

研究者们致力于开发新的技术和算法,以实时监测和控制电力系统中的能源波动,确保电力供应的稳定性和可靠性。

新能源电力系统研究的目标之一是提高系统的能量效率。

通过设计高效的转换设备和优化能量管理策略,可以最大程度地提高可再生能源转化为电力的效率。

例如,研究者们关注在太阳能和风能发电中,提高光伏电池和风力发电机的效率以及电力的输送和储存过程中的能量损失减少。

这样有助于提高整个系统的能源利用率,减少能源资源的消耗。

此外,新能源电力系统的研究还着重于电力系统的规划和优化。

由于可再生能源的特点和规模的不断扩大,电力系统需要重新设计和规划以适应其引入的新能源。

研究者们利用先进的数学模型和优化算法,优化电力系统的结构和布局,使其能够更好地适应可再生能源电力的输入和需求。

目标是确保新能源电力系统的经济性和可持续性。

新能源电力系统的研究还涉及到智能电网的发展。

智能电网利用现代信息和通信技术,实现对电力系统的广泛监测和控制。

研究者们致力于开发智能感知和决策技术,通过实时数据的采集和处理,优化电力系统的运行和管理。

电气工程与其自动化专业新能源发电方向本科

电气工程与其自动化专业新能源发电方向本科

电气工程与其自动化专业新能源发电方向本科介绍电气工程与其自动化专业是一个广泛应用于各个行业的技术专业。

在这个领域,随着科技的进步,对新能源发电技术的需求逐渐增加。

新能源发电是将自然能源(如太阳能、风能、水能等)转换为可利用的能源的方法。

在这个领域里,学生将学习如何设计、开发和维护将自然能源转换为电能的设备和系统。

学科内容在这个领域里,学生将学到以下几个关键的技术方向:1. 新能源发电原理这个关键部分介绍了利用自然能源发电的基本原理和工作方法。

学生将深入了解太阳能、风能、水能等自然能源的产生机理和利用方法。

这不仅有助于了解如何利用可再生能源,还可以为开发更加高效的环保发电设备和系统提供技术基础。

2. 新能源发电设备在这个领域里,学生将学习如何设计、开发、制造和维护太阳能、风能、水能等新能源发电设备和系统。

这包括设计太阳能电池板、风力涡轮机、水电发电机和能量存储设备等。

3. 电能转换在这个领域里,学生将学习如何将自然能源转化为电能。

这包括将太阳能光能转换为电能、将风能转换为电能,以及将水能转换为电能等。

学生将学习如何开发和维护这些领域的技术,以支持太阳能、风能、水能等领域的可靠发电。

4. 技术经济学在学习新能源发电方向时,学生还将学习如何评估、分析和优化新能源发电系统的经济性。

这包括考虑设备和系统的成本、效率和投资回报等因素,并为公司或客户提供技术建议。

职业前景随着全球能源从化石燃料向可再生能源转变的过程加速,新能源领域的发展前景十分广阔。

许多学生将会根据新能源发电方向提供的学习和技能,选择在这个领域里开展他们的职业生涯。

这些职业包括:•新能源设备制造商•可再生能源咨询公司顾问•可再生能源投资银行家•能源经济学研究人员•可再生能源顾问服务公司项目经理电气工程与其自动化专业新能源发电方向是一个对可再生能源感兴趣的学生的理想选择。

在这个领域里,学生将深入了解可再生能源发电的原理和技术,掌握开发和维护新能源设备和系统的技能。

电气工程技术在新能源开发中的应用

电气工程技术在新能源开发中的应用

电气工程技术在新能源开发中的应用一、简介随着环保意识的不断提高和能源供应的日益减少,新能源日益成为全球热点话题。

作为新能源开发的核心技术之一,电气工程技术正在逐渐得到应用和重视。

本文将从题目所述的角度探究电气工程技术在新能源开发中的应用。

二、太阳能电池板太阳能电池板是将太阳光能转化为电能的装置。

利用太阳能电池板可以为远离电网的地区提供电力,也可以为行星和卫星等设备提供电力。

在建筑和汽车等领域也会使用太阳能电池板。

太阳能电池板的核心部分是光伏电池,其中的电气工程技术包括光伏电池的制造、设计、安装和维护。

例如,为了改善光伏电池的光谱响应,可以使用不同的材料制造光伏电池。

通过电气工程技术的应用,可以最大限度地利用太阳能并将其转化为可用的电力。

三、风力发电风力发电是一种常见的新能源发电方法。

它利用风车转动发电机产生电力。

在此过程中,电气工程技术扮演着重要的角色。

风力发电机的设计、安装和维护都需要电气工程技术的支持。

如果风力发电机的电气系统不正确,那么发电量会大幅度下降。

同时,电气系统故障可能会导致电流过载,从而对发电机和整个系统造成损坏。

因此,在风力发电过程中,电气工程技术的正确应用是至关重要的。

四、生物质能生物质能是指利用可再生生物质资源如植物、废弃物和动物粪便等,将其化学能或生物质能转化成其他有用能源的方法。

这种能源的利用具有环保和可持续的特点。

随着科学技术的发展,生物质能逐渐成为一种具有广泛应用前景的新型能源。

在生物质能的转化过程中,需要进行各种电气设备操控,如压缩机、风机、磨机等。

电气工程技术可以确保这些设备的准确运作,同时利用高效控制器优化生物质能的消耗。

五、小结综上所述,电气工程技术在新能源开发中发挥着至关重要的作用。

随着科学技术不断发展,越来越多的新能源技术得以出现,并得到了广泛的应用。

我们相信,在电气工程技术的支持下,新能源将会蓬勃发展。

电气工程学(新能源科学与工程方向)学习计划

电气工程学(新能源科学与工程方向)学习计划

电气工程学(新能源科学与工程方向)学习计划一、引言电气工程学是以电力与电子技术为主要内容的一门学科,应用广泛,对于社会经济的发展起着重要的推动作用。

随着新能源科学与工程的兴起,电气工程学也派生出了新的发展方向,即新能源科学与工程方向。

本文将介绍我在电气工程学(新能源科学与工程方向)学习过程中的学习计划。

二、学习目标1. 掌握电气工程学的基础理论和基本知识,包括电力系统、电子电路、电磁场理论等方面的知识;2. 熟悉新能源科学与工程的相关理论与技术,如太阳能、风能、地热能等;3. 学习并掌握电力系统中的新能源接入技术,包括并网逆变器、能量管理系统等;4. 具备一定的实践能力,能够进行电气工程实验、设计与应用;5. 掌握电气工程项目管理技术,能够独立承担项目的组织与管理工作。

三、学习内容1. 电气工程基础课程a. 电力系统分析与运行b. 电子技术与电路c. 电磁场理论d. 数字信号处理与控制e. 电力电子技术2. 新能源科学与工程专业课程a. 太阳能光伏发电技术b. 风能发电技术c. 地热能利用技术d. 新能源系统与综合应用3. 电气工程实验与设计a. 电气工程实验室实验b. 新能源科学与工程设计与实践4. 电气工程项目管理a. 项目计划与组织b. 项目进度与资源管理c. 项目风险评估与控制四、学习方法1. 注重理论学习,课堂听讲、复习笔记以及参考教材是掌握基础知识的重要途径;2. 多实践锻炼,在电气工程实验室进行实验操作,加深对理论知识的理解和应用能力;3. 积极参与学术讨论与科研项目,了解前沿科技动态,提高科研能力;4. 参加学校组织的校外实习活动,亲身参与电气工程项目实施,提升实践操作能力。

五、学习计划本科学习期间,我将按照以下学习计划进行学习:1. 前两年主要学习电气工程的基础课程,包括电力系统分析与运行、电子技术与电路、电磁场理论等;2. 第三年开始逐渐引入新能源科学与工程的专业课程,如太阳能光伏发电技术、风能发电技术等;3. 平时注重实践操作,多进行电气工程实验与设计,提升实践能力;4. 第四年进行电气工程项目管理的学习,包括项目计划与组织、项目进度与资源管理等;5. 大四下学期进行毕业设计,选择与新能源科学与工程相关的课题进行研究。

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一年级本科生研讨课读书报告题目: 电气工程的新方向--新能源电气工程的新方向--新能源摘要:本文的主要目的是简单探讨下新形势下电气工程的新方向——新能源。

在本文的撰写当中,结合了电气工程、新能源技术的中外参考文献以及有关通识课程的内容,经过整理和归纳后,得出了新能源在电气工程应用上低碳、环保、可持续性强等优点。

关键词:风能;太阳能;地热能;潮汐能;燃料电池The new direction of electrical engineering, new energyAbstract: The main purpose of this paper is discussed under the new situation simpleunder the new direction of electrical engineering, new energy. In this paper, the writingof of, combined with electrical engineering, new energy technology of Chinese andforeign references and the relevant general of the contents of the course, through sortingand induction, producing a new energy in electrical engineering application on lowcarbon, environmental protection and sustainable strong advantages and so on.Key words: Wind power; Solar energy; Geothermal energy; Tidal power; Fuel cells半个世纪以来,世界各国为了自身的发展,加大了对煤炭,石油,天然气的开采力度,然而他的储量毕竟是有限的,日益加剧的开采,必然会导致这些石化燃料日渐衰竭,对于极力依靠能源发展的电气工程专业来说,探究一个新兴方向的必要性不言而喻,而能够既保证解决能源危机又能够促进电气工程本身最好的途径就是研究新能源,因此接来下文中提到的主要是各种新能源的角度入手,进而从其发电的有关原理、途径、优势和现状通过提问解答的形式进行研讨。

1提出问题:如何开拓电器工程的新方向——新能源1.1问题一:新能源如何“新”1.1.1 新能源的界定能源种类繁多,而且经过人类不断的开发与研究,更多新型能源已经开始能够满足人类需求。

根据不同的划分方式,能源也可分为不同的类型,那么究竟什么样的能源才是新能源,如何界定它的“新”?1.1.2 新能源的“新”到了什么程度很早以前就已经听说过了新能源以及新能源的开发,那么到现在为止我们国家,或者说新能源在世界上的发展到底到了什么地步呢?1.2问题二:新能源的优势化石能源几十年来一直以其开采容易使用便捷而广泛被人们利用,那么我们开发的新能源相比于化石能源又有何优势呢?1.3问题三:新能源发电原理众所周知,新能源无非就是风能、太阳能、地热能、潮汐能、燃料电池这几个名词,那么这些能源究竟在电气工程方向上有什么作为,或者说,他们又如何发电呢?1.3.1 目前世界利用最多最广的新能源——风能发电原理以及功率控制1.3.2 最廉价富产的新能源——太阳能发电原理1.3.3来自地底深处的新能源——地热能发电原理1.3.4 目前经济技术条件下最为现实的新能源——潮汐能发电原理1.3.5 氢能利用最好的终端设备——燃料电池发电原理2分析问题2.1分析问题一2.1.1新能源的界定:技术上比较成熟,已经被人类广泛应用的能源,称之为常规能源;新能源一般是指在新技术基础上进行开发利用的能源。

新能源与常规能源是相对而言的,现在的常规能源过去也曾是新能源;如今的新能源将来也会成为常规能源。

2.1.2 新能源“新”到的程度:先来看看我国的新能源发展现状:(1)产业规模不断扩大,发展速度加快目前,中国新能源发展较快,利用比较广泛的新能源包括太阳能、风能和生物质能。

中国太阳能热水器利用居世界首位,热水器保有量一直以来都占据世界总保有量的一半以上,到2006年,中国太阳能热水器年生产能力已超过1800万平方米,运行保有量达到9000万平方米。

全国有3000多家太阳能热水器生产企业,年总产值近200亿元。

我国光伏产业近年来发展迅速,其中的太阳能电池生产近年来发展速度惊人,引起世界瞩目。

2003年底,中国太阳电池的累计装机达到55MW,2005年底国内光伏电池生产139MW,生产能力400MW。

2006年生产光伏电池369MW,生产能力1200MW,在世界上排在第三位。

风力发电是中国发展最快的发电技术。

仅2006 年一年新增装机容量就增长一倍。

中国已经建成了100多个风电场,2006 年共安装1450 台风机,新增总装机容量达到1.3GW,占全球新增装机的8.9%。

截至2006年,风电装机容量260万kW,占全国装机容量的0.42%。

中国风电装机容量增长次于德国、美国、西班牙和印度,居世界第五位,发电装机规模从2004年的第十位升至2006年的第四位,其发展速度已经居世界第二位。

截止2006 年底,国内生物质发电装机容量为220万千瓦,占全国发电装机容量的0.35%,约占全世界生物质发电总装机容量的4%左右。

2006年我国乙醇总产量约350万吨,其中燃料乙醇产量达到130万吨,位居世界第三,以废弃油脂为原料生产的生物柴油达到6万吨,农村沼气产量突破1.7亿立方米。

(2)产业链尚不完整我国新能源产业普遍存在产业链不完整或上下游产业链无法对接问题。

矛盾比较突出的是风电和光伏发电产业。

对于风电产业,产业链上下不对接是制约风电产业化的主要因素。

(3)平均技术水平偏低、利用成本较高,产品竞争能力弱相对于发达国家,我国新能源利用起步较晚,新能源利用技术平均水平偏低。

目前,我国新能源利用的大部分核心技术和设备制造依赖进口,技术和设备国产化程度不高,而技术和设备部分一般占新能源投资的绝对比重,导致我国新能源利用成本高,同类产出产品竞争能力弱。

再来看看世界新能源发展现状:近年来,受石油价格上涨和全球气候变化的影响,可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视,许多国家提出了明确的发展目标,制定了支持可再生能源发展的法规和政策,使可再生能源技术水平不断提高,产业规模逐渐扩大,成为促进能源多样化和实现可持续发展的重要能源。

总体而言,不计算大水电,2005年全球可再生能源发电总装机容量已上升至1.82亿千瓦(182GW),比2004年(1.6亿千瓦,160GW)增加了2200万千瓦(见22页表4和图4)。

排名前六位的国家分别是中国(4200万千瓦)、德国(2300万千瓦)、美国(2300万千瓦)、西班牙(1200万千瓦)、印度(700万千瓦)和日本(600万千瓦)。

印度可再生能源装机容量首次超过了日本。

发展中国家的可再生能源装机容量从7000万千瓦上升到了8000万千瓦,以中国(主要是小水电)和印度(风能)的增长最多,占全球装机总量的比例与2004年持平,保持在44%左右。

如果将大水电计算在内,2005年可再生能源发电装机容量达到了9.3亿千瓦(930GW)。

2.2分析问题二:新能源的优势(1)新能源的年可开采量大全球新能源可开采量是非常大的,其中太阳能为25.533TJ,相当于87Ttce;水能为2.26TW,相当于540Etce;风能和海洋能为37.30TW,相当于370Gtce;地热能为640TW;生物能为162GW,相当于115Ztce,其中太阳能占绝大的比例。

新能源情节干净,污染物排放少,有利于保护环境:全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大环境问题,出现的主要原因是大量燃用石化燃料产生的二氧化碳等温室气体排放造成的。

在1990年全世界一次能源消费向大气排放了60亿-65亿吨碳。

在过去的100年中,全球平均气温上升了0.3-0.6℃,全球海平面平均上升了10-25cm。

如果不对温室气体采取减排措施,在未来的几十年内,全球平均气温每10年将升高0.2℃,到2100年,全球平均气温将升高1-3.5℃。

(2)新能源清洁干净,应用过程中排放的污染物很少目前各种发电方式的碳排放率[g/(kW•h)]:煤发电为275g/(kW•h),油发电为204g/(kW•h),天然气发电为181g/(kW•h),太阳能发电为92g/(kW•h),太阳能光伏发电为55g/(kW•h),波浪发电为41g/(kW•h),海水温差发电为36g/(kW•h),潮汐发电为35g/(kW•h),锋利发电为20g/(kW•h),地热发电为11g/(kW•h),核能发电为8g/(kW•h),水里发电为6g/(kW•h)。

这些数据是将各种发电方式所用的原料与燃料的开发和运输、发电设备的制造、电源及网架的建设、发电设备运行和维护保养、废弃物的处理等所有环节中消费的能源的碳排放量和各种发电方式在寿命期的发电量计算得出的。

从中可见,使用新能源是保护人类赖以生存的地球生态环境,走经济社会可持续发展指路的重大措施。

(3)新能源分布广泛,可就地采用新能源多种多样,分布及其广泛,在世界各个地方,都有一种或几种新能源资源,人们可以根据需要就地开采、就地使用。

2.3分析问题三:新能源发电原理2.3.1目前世界利用最多最广的新能源——风能发电原理以及功率控制图1 风力发电机组结构图Fig.1 Wind power generators structure风力发电的最主要载体就是风力发电机,因此我们就从风力发电机来展开探讨:2.3.1.1机组的总体结构:图2 机组的总体结构Fig.2 The general structure of the unit•定桨:1.5-2.5叶尖扰流器起脱网停机气动刹车,一般采用双速发电机来提高效率。

•变桨:随风速改变攻角,超过额定风速保持额定功率。

•设计风轮转速:20-30r/min,通过增速器与发电机匹配。

•采用晶闸管软切入并网,并网容易,扰动小。

•含微处理器的控制系统。

2.3.1.2风力发电机组的控制特性图3风力发电机组的控制特性Fig.3 The control characteristics of the wind power generators• 图中看出,系统的特性除了与机组特性有关外,还受控制器影响。

• 运行中控制器可改变功率输出,风能看成是扰动。

2.3.1.3风力机能量转换过程气流动能为:(1) m 为空气质量,v 为气流速度密度为ρ的气流过面积 S 的气体体积为 V ,M= ρ V= ρSv则单位时间内气流所具有的动能为(2) 理想风轮与贝兹(Betz )理论:前后空气体积相等:S1v1=Sv=S2v2根据牛顿第二定律,单位时间内风轮上的受力 F= mv1-mv2= ρSv(v1-v2)风轮吸收的功率P=Fv= ρSv 2 (v1-v2)风轮吸收的功率又等于风轮前后动能(单位时间)的变化:(3) 令两式相等,得:(4) 经过风轮风速变化产生的功率为:(5) 其最大功率可令 (6) 得:(7) 代入后得到的最大理想功率为(8) 221mv E =321Sv E ρ=)(212221v v Sv E -=∆ρ221v v v +=))((41212221v v v v S P +-=ρ02=dv dP1231v v =31max 278Sv P ρ=与气流扫掠面积风的能量相比,可得风力机的理论最大效率:(9)2.3.1.4风力发电机组的基本控制原理表1 风力发电机组的工作状态Tab.1 Wind power generators working condition2.3.1.5 风力发电的优缺点优点:(1)风力发电环境友好、技术成熟、可靠性高、成本低且规模效益显著,是发展最快的新型能源;(2)风力发电环境友好、技术成熟、可靠性高、成本低且规模效益显著,是发展最快的新型能源(3)风力发电技术可以灵活应用,既可以并网运行,也可以离网独立运行,还可以与其它能源技术组成互补发电系统(4)风电场运营模式可以为国家电网补充电力,小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电(5)风能是最清洁、无污染的可再生能源之一(6)在风能电能的转换过程中,不消耗任何燃料,基本不占用耕地,单台发电设备投资不大,建设周期短,不会对环境构成严重威胁;缺点:(1)噪音大;(2)连续性不足,天气影响较大;2.3.2最廉价富产的新能源——太阳能发电原理2.3.2.1 太阳能利用及太阳能发电概述太阳能发电是将太阳能辐射能先转换为热能,再通过各种发电装置将热能转换为电能的发电方式。

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