美国能源部NREL-测三素标准
风能资源评估手册
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风能 资源评估手册
风能资源评估手册
成功实施测风计划的基本知识
编制：AWS 科学公司
纽约州奥尔巴尼富勒路 251 号 CESTM 12203 1997 年 4 月 NREL 分包合同编号:TAT-5-15283-01
为国家可再生能源实验室编制
科罗拉多州戈尔登科尔大街 1617 号 80401
为了便于查阅，译者在书末补充了一个缩写表和英制单位符号表。读者在阅读过程 中如发现有不妥之处，敬请批评指正。
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风能 资源评估手册
前言
《风能资源评估手册》是根据美国国家可再生能源实验室（NREL）的子合同 （ TAT-5-15283-01 ） 编 制 的 。 NREL 是 美 国 能 源 部 的 国 家 实 验 室 ， 根 据 合 同 DE-AC36-83CH10093 由中西部研究院管理。
风能资源评估手册
成功实施测风计划的基本知识
由 AWS 科学公司为国家可再生能源实验室编制 1997 年 4 月
AWS Scientific，Inc. CESTM，251 Fuller Road Albany，NY 12203
National Renewable Energy Laboratory 1617 Cole Boulevard Golden,CO 80401
第 9 章 数据验证、处理和报告…………………………………………………………………………54 9.1 数据验证的方法………………………………………………………………………………55 9.2 数据处理和报告………………………………………………………………………………59 9.3 质量保证报告…………………………………………………………………………………62
美国智能电网的定义及其技术路线
美国的电网改革将经历以下几个阶段：部署智能电表、 普及推广电力负荷控制设备、引入自主负荷控制系统。 第一阶段：部署智能电表，可以实 时把握各时间段的电价、电力消耗 状况等具体信息 。 第二阶段：在2011年到2020年之间利用无线及有线网 络，普及可对电力负荷进行远程控制的家电设备。 第三阶段：智能电网的终极目标是到2030年左右引入 可自主控制负荷的电力系统，对所有用电设备进行实 时管理。
Characteristics of U.S. Smart Grid
1.自愈 Self-healing：有自愈能力的现代化电网可以发现并对电网 的故障做出反应，快速解决，减少停电时间和经济损失。 2.互动 Interaction：商业、工业和居民等能源消费者可以看到电费 价格、有能力选择最合适自己的供电方案和电价。 3.安全Safety ：电网的彻底安全性。 4.提供适应21 世纪需求的电能质量 5.适应所有的电源种类和电能储存方式 6.可市场化交易 7.优化电网资产、提高运营效率
(3)配变电自动化 自动化的设备投切可减少运行人员对设 备的手动操作，以便及时对网络结构进 行变化，适应运行的要求。 (4)分布式发电及电能储存 (5)先进的相量测量（PMU）和广域测量技 术（WAMS） 此外，还包括一些可视化技术。
5.智能电网标准制定
在标准方面，美国负责智能电网标准制定的机构有15家，包括 美国国家标准与技术研究所（NIST）、美国电力研究所 （EPRI）、美国电气电子工程师学会（IEEE）、美国国际电工 委员会（IEC）、美国机动车工程师学会（SAE）、美国国家可 再生能源实验室（NREL）等。其中，NIST承担“智能电网互操 作性框架”（Smart Grid Interoperability Framework）项目，全 面负责美国智能电网标准的制定，项目总金额为1000万美元； IEEE主要致力于互通入网、计量设备的接入（如智能电表）和 时间同步性的标准制定；SAE主要关注机动车接入智能电网的标 准；美国国际电工委员会主要负责信息自动化的模式和环境标准 的制定等。
国内几个日照分析软件的计算误差对比研究概要
国内几个日照分析软件的计算误差对比研究（中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所,北京100013）【摘要】本文针对国内日照分析软件实际应用中计算结果存在一定的误差，使用SUNLIGHT、天正和众智日照分析软件进行了较为深入的对比分析，初步得出了造成日照分析误差的几个重要来源，如太阳方位计算误差，计算精度造成的误差和日照分析结果后处理方面造成的误差。
本文除深入对比剖析原因外还给出了相应的改进建议，对解决国内目前日照分析计算误差问题，更好的促进日照分析软件的良性发展和进一步推广应用具有一定的参考价值。
【关键词】计算机应用；日照分析；多点分析；平面等时线【中图分类号】TP391.72 【文献标识码】A1前言20世纪80年代，日照分析开始采用计算机辅助设计，最初主要采用计算机绘制阴影图和日照等时线，随着CAD技术的普及，国内设计部门较多地应用以Autodesk公司的AutoCAD 软件作为支撑平台二次开发出的建筑日照软件。
但是其具有很多局限性，首先受制于国外图形平台，应用开发存在众多限制，最终用户使用要涉及平台正版问题，AutoCAD二维图形平台对于三维建模、三维观察浏览和后期效果表现方面目前也不尽人意。
目前国内主要的几家日照分析软件都通过了建设部验收和国家建筑工程质量监督检验中心试验检测，但在日照分析软件实际应用中发现使用不同日照分析软件的计算结果可能存在一定范围内的误差，如果用户使用的日照分析软件和规划审批部门使的软件不同，可能在审批校核中出现计算结果存在误差而无法通过审批的问题。
PKPM SUNLIGHT是基于完全自主知识产权的三维图形平台PKPM3D的日照分析软件，是国家建筑工程质量监督检验中心指定使用的检测工作应用软件，主要用于建筑日照的检测测算、评估和鉴定工作。
本文使用SUNLIGHT软件4.2版和天正日照分析软件7.5版、众智日照分析软件8.1版的分析计算结果进行了较为深入的对比分析，通过大量实例的比较计算，验证了目前国内几个主要的日照分析软件其计算结果可能会存在一定误差，其结果误差范围可能为1～5分钟，本文对误差原因从日照计算太阳方位计算、分析计算精度到结果计算后期处理方法等多个方面对计算产生误差的原因进行了分析研究，并得出了初步的分析结论。
国外有关风电并网技术规定
国外有关风电并网技术规定1 丹麦丹麦是目前世界上风电装机比例最高的国家。
截止到2004年底，丹麦电力装机总量为13600MW，电源结构如图3-1所示，其中风电装机为3113MW，占22.8%。
图3-1 丹麦电力装机构成丹麦是世界上风电技术最发达的国家，Vestas公司在风电机组制造行业居全世界第一，丹麦Riso国家实验室和EMD公司分别开发了用于风能资源分析和风电场规划设计的商业化程序WAsP和WindPro，这两个程序在世界范围内得到广泛的应用。
在制定风电场接入电力系统技术规定和导则方面，丹麦也是世界上最早的国家。
在1998年，丹麦电力研究院DEFU(Research Institute of Danish Electric Utilities)提出了风电机组接入中低压电网的技术规定(Connection of Wind Turbines to Low and Medium Voltage Networks. DEFU 111,1998)，用它取代先前的技术规定DEFU 77 和DEFU 100。
该技术规定适用于接入110kV以下电网的风电机组，主要涉及到风电场并网后对电能质量和供电可靠性的影响，给出了风电机组技术参数的推荐值和电压/频率保护的设置范围，但不包括风电场可能带来的稳定性问题。
针对风电场接入输电系统的情况，Eltra输电公司于2000年颁布了新的技术要求(Specifications for Connecting Wind Farms to the Transmission Networks, Second Edition)，适用于风电场接入110kV以上电压等级的电网。
在该技术规定中，输电系统运行商(TSO)提出了风电运营商必须满足的技术要求，以确保电力系统在短时间和长时间内的安全性、可靠性和电能质量。
主要条款简述如下：(1) 功率控制●要求风电场能够将输出功率控制在一定的限值之内，在任何时间超过出力限值的幅度不超过风电场最大功率的5%。
风电场风能资源评估方法
电力技术标准汇编水电水利与新能源部分第13册12GB/T 18710-2002风电场风能资源评估方法目次前言1范围2引用标准3定义4测风数据要求5测风数据处理6风能资源评估的参考判据附录A（提示的附录）数据订正的方法附录B（标准的附录）风况参数的计算方法附录C（提示的附录)订正后的风况数据报告格式（示例）附录D（提示的附录)风况图格式（示例）前言本标准是在总结我国风电场项目选址过程中评估风能资源的经验基础上，参考力争国外有关标准和规范编制的。
主要有美国风能协会标准AWEA8.2-1993《推荐的风能转换系统选址方法（RECOMMENDED PRACTICE FOR THE SITING OF WIND ENERGY CONVERSION SYSTEMS）》，以及美国国家可再生能源实验室规范NREL/SR—440-22223《风能资源评估手册(WIND RESOURCE ASSESSMENT HANDBOOK)》。
本标准的附录B是标准的附录,附录A、附录C和附录D是提示的附录。
本标准由科学技术部、国家电力公司提出。
本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源和可再生能源分技术委员会归口。
本标准由中国水利水电建设工程咨询公司负责起草。
本标准主要起草人：施鹏飞、朱瑞兆、娄慧英、易跃春、刘文峰、谢宏文。
中华人民共和国国家标准风电场风能资源评估方法GB/T18710-2002Methodlogy of wind energy resourceassessment for wind farm1范围本标准规定了评估风能资源应收集的气象数据、测风数据的处理及主要参数的计算方法、风功率密度的分级、评估风能资源的参考判据、风能资源评估报告的内容和格式。
本标准适用于风电场风能资源评估。
2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
在标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
美国国家能源部可再生能源实验室(NREL)
美国国家能源部可再生能源实验室（NREL）联系方式：网址：/contacts/电话：303-275-4090 （Public Affairs）Golden, Colorado Laboratories and Offices（科罗拉多州）National Renewable Energy Laboratory1617 Cole Blvd.Golden, CO 80401-3305电话：303-275-3000Washington, D.C. Office（华盛顿特区）National Renewable Energy Laboratory901 D. Street, S.W. Suite 930Washington, D.C. 20024-2157电话：202-488-2200简介：The National Renewable Energy Laboratory (NREL) is the nation's primary laboratory for renewable energy and energy efficiency research and development (R&D).NREL's mission and strategy are focused on advancing the U.S. Department of Energy's and our nation's energy goals. The laboratory's scientists and researchers support critical market objectives to accelerate research from scientific innovations to market-viable alternative energy solutions. At the core of this strategic direction are NREL's research and technology development competencies. These areas span from understanding renewable resources for energy, to the conversion of these resources to renewable electricity and fuels, and ultimately to the use of renewable electricity and fuels in homes, commercial buildings, and vehicles. The laboratory thereby directly contributes to our nation's goal for finding new renewable ways to power our homes, businesses, and cars.美国国家可再生能源实验室是美国可再生能源和能源效率研究和发展的重点实验室。
生物质气化合成燃料技术
第四章生物质气化合成燃料技术第一节生物质合成气制备、净化技术1.1 生物质合成气制备技术气化技术是生物质能源转化的主要方式之一，同时也是通过热化学转化制取液体燃料、发电和多联产的主要核心技术。
生物质可以通过气化方式生产合成气并通过合成生产费托液体燃料和含氧液体燃料（如甲醇、二甲醚）。
目前，生物质气化和费托合成都已有工业生产装置和成熟的生产工艺，生物质合成燃料的关键技术在于两段技术的匹配和集成，即合成气的制备。
因此，生物质合成气的制备技术，受到世界各国的高度重视。
1.1.1生物质气化原理生物质气化是在气化剂存在条件下，组成生物质的碳氢化合物转化为可燃气体的过程。
生物质气化过程一般经历如下几个阶段[1]：(1)干燥过程。
当生物质原料被加入反应器后，首先被加热，析出生物质中所含水分。
(2)热解过程。
生物质被加热到200-250℃时，生物质组分开始发生热分解，大分子的碳氢化合物长链被打破，析出生物质的挥发分。
留下残碳和灰份构成进一步反应的床层。
热解过程是一个非常复杂的物理化学过程，根据加热速率、温度和热解气氛不同，热解产物的差别很大[2](3)燃烧过程。
在有氧气(或空气)参与的气化过程中，氧气与热解生成的挥发和残碳发生燃烧反应，释放出热量来维持热解过程和还原反应所需热量。
(4)还原反应。
还原反应主要发生在燃烧后的水蒸汽和二氧化碳与碳之间。
通过还原反应，碳进一步转化为一氧化碳和甲烷等可燃气体。
还原反应是吸热反应，温度越高越有利于还原反应进行。
生物质气化过程中的主要反应如下(1-1～1-5)，其中反应(1-1)是总反应；首先是木质纤维素热解产生碳和轻质气体组分，然后发生碳气化以及其他平衡过程，如反应1-2～1-5。
Biomass + O2 (or H2O) = CO，CO2，H2O，H2，CH4 + other CHs + tar + char + ash (1-1)C + H2O = CO + H2(1-2)C + CO2 = 2CO (1-3)CO + H2O = H2 + CO2(1-4)CH4 + H2O = CO + 3H2(1-5) 通过生物质气化过程，主要产生了CO，CO2，H2O，H2，CH4等气体组分，但其中有少量焦油，粉尘，以及硫化物，NH3等有害物质，不能直接利用，因此还必须对这种粗燃气进行进一步净化[3]。
一文看懂氧化镓
一文看懂氧化镓近来，氧化镓(Ga2O3)作为一种“超宽禁带半导体”材料，得到了持续关注。
超宽禁带半导体也属于“第四代半导体”，与第三代半导体碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)相比，氧化镓的禁带宽度达到了4.9eV，高于碳化硅的3.2eV和氮化镓的3.39eV，更宽的禁带宽度意味着电子需要更多的能量从价带跃迁到导带，因此氧化镓具有耐高压、耐高温、大功率、抗辐照等特性。
并且，在同等规格下，宽禁带材料可以制造die size更小、功率密度更高的器件，节省配套散热和晶圆面积，进一步降低成本。
2022年8月，美国商务部产业安全局（BIS）对第四代半导体材料氧化镓和金刚石实施出口管制，认为氧化镓的耐高压特性在军事领域的应用对美国国家安全至关重要。
此后，氧化镓在全球科研与产业界引起了更广泛的重视。
一、氧化镓的性能、应用和成本1、第四代半导体材料第一代半导体指硅(Si)、锗(Ge)等元素半导体材料；第二代半导体指砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等具有较高迁移率的半导体材料；第三代半导体指碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料；第四代半导体指氧化镓(Ga2O3)、金刚石(C)、氮化铝(AlN)等超宽禁带半导体材料，以及锑化镓(GaSb)、锑化铟(InSb)等超窄禁带半导体材料。
第四代超宽禁带材料在应用方面与第三代半导体材料有交叠，主要在功率器件领域有更突出的应用优势。
第四代超窄禁带材料的电子容易被激发跃迁、迁移率高，主要应用于红外探测、激光器等领域。
第四代半导体全部在我国科技部的“战略性电子材料”名单中，很多规格国外禁运、国内也禁止出口，是全球半导体技术争抢的高地。
第四代半导体核心难点在材料制备，材料端的突破将获得极大的市场价值。
2、氧化镓的晶体结构和性质氧化镓有5种同素异形体，分别为α、β、γ、ε和δ。
其中β-Ga2O3（β相氧化镓）最为稳定，当加热至一定高温时，其他亚稳态均转换为β相，在熔点1800℃时必为β相。
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NREL法测定纤维素、半纤维素及木质素的含量
（版本日期：2008-4-25）
一、准备工作
1、72 %（w/w）硫酸的配制（100 g）
98 %的浓硫酸：72 / 98 % = 73.5 g
水：100 −73.5 = 26.5 g
注意：先加水后加硫酸！
2、器皿
125 mL白口瓶（72 %硫酸）
水解瓶（配橡胶盖、铝盖）
G3玻砂漏斗
二、测定步骤
1、称取0.3000 ± 0.001 g的绝干原料加入水解瓶，标记，做平行样；
2、加入3.00 ± 0.01 mL的72 %硫酸，搅拌至原料充分混合。
混匀后置于30 ± 3 ℃的水浴中保温60 ± 5 min，每5~10 min搅拌一次；
3、取出加入84 ± 0.04 mL去离子水稀释到4 %，盖紧旋钮，颠倒混匀；
4、做sugar recovery standards （SRS）校正糖在酸解时的损失。
配制糖溶液，包括：葡萄糖，木糖（浓度越接近酸解样品中的糖浓度越好）。
称取各种糖精确至0.1 mg至水解瓶，加入10 mL去离子水，加入348 μL的72 %硫酸，旋紧旋钮。
和酸解样品灭菌锅121 ℃，1 h，取出冷却后打开；
5、酸水解后使用G3玻璃器皿真空过滤，取50 mL滤液测量酸溶木质素，纤维素和木聚糖含量；
6、使用热的去离子水洗涤过滤后残渣到中性，在烘箱105 ± 3 ℃，干燥至绝干，称量记录。
干燥后转移到马弗炉中，575 ± 25 ℃灼烧24 ± 6 h测量灰分。
取出冷却至室温后称重记录。
每个样品取平行对照。
由此得到酸不溶木质素的含量：酸不溶木素含量(AIL %) = (G2−G1) × (1−Extra%) / [ G (1−W) ] × 100 %
其中：G2为过滤后残渣和玻璃滤器的绝干重量g，G1为灼烧后的灰分和玻璃滤器的重量g，G为水解样品质量g，W为水分含量，Extra %代表抽提物的含量。
7、测量酸溶木质素的含量在酸解6 h内进行。
过滤后得到的滤液，用4 %的硫酸做空白对照，使用紫外分光光度计测量，205 nm下测量吸光值，稀释相应倍数，使得其吸收值在0.7~1.0。
稀释的时候使用4 %稀硫酸，吸收值重复性要在± 0.05，每个样品取平行对照，由此得到酸溶木质素的含量：
酸溶木质素含量(%) = D × A × V / (110 × W) × 100 % 其中：D为稀释倍数，A为紫外吸收值，V为滤液的总体积0.087 L，110为吸收系数，W为样品的绝干重g。
8、过滤后得到的液体，取20 mL到锥形瓶，使用NaOH调节pH5~6，稀释适当倍数后使用0.2 μm过滤膜过滤，HPLC分析糖含量。
得到纤维二糖，葡萄糖和木糖等糖浓度。
每个样品取平行对照。
调pH经验方法：1 mL样品+ 40 μL 50 %（w/v）氢氧化钠后pH至1～3之间。
纤维素含量(%) = C glu × 0.9 × V × (1-Extra%) / W × 100 % 其中：C glu为校正后葡萄糖浓度g/L，0.9为C6单糖和聚糖的转化系数，V 为滤液的总体积0.087 L，Extra%代表抽提物的含量，W为样品绝干重g。
校正公式为：
葡萄糖：C glu = 1.0657 C HPLC − 0.0038；C glu = 1.0683 C HPLC + 0.0041
木糖：C xyl = 1.1816 C HPLC− 0.0098；C xyl = 1.1745 C HPLC− 0.0083
阿拉伯糖：C ara = 1.1057 C HPLC − 0.0178；C ara = 1.0992 C HPLC + 0.0011
葡聚糖含量（%）= （C glu×0.9×V/W）×100%
木聚糖含量（%）= （C xyl×0.88×V/W）×100%
式中：
C glu—校正后葡萄糖的浓度，g/L；
0.9 —葡萄糖和葡聚糖的转换系数；.
0.88—木糖和木聚糖的转换系数；
C xyl—校正后木糖的浓度，g/L；V —滤液总体积0.087，L；W —样品绝干重，g。