电力电子与新能源技术就业前景

新能源电力系统及其特征

随着以风电、太阳能发电等新能源电力的开发利用，接入电网的新能源电力比重日益提高。众所周知，电力的基本特征是难以大规模储存，电力的生产与消费必须同步进行。电力系统通过统一的调度指挥，使电力的生产跟随负荷需求的变化，保证电能的实时供需平衡。对于传统的电力系统来说，电力调度中心根据用户负荷需求变化对发电单元发出调度指令，发电单元执行自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)调度指令改变发电负荷，满足用户负荷需求，维持电网安全稳定，保证电能质量。当发电侧的可调度容量难以达到负荷侧需求以及发生可能影响电网安全稳定的情况时，电力调度中心将采取切除用户负荷等措施，保证电网安全稳定运行。对于传统的火电、水电、核电、油/气发电而言，发电单元一般具有良好的可调度性能。发电机组在一定的容量范围内可以按照电网调度AGC指令变更发电功率。因此，在发电装机容量可满足用户最大负荷的前提下，整个电力系统是可调可控的。风电、太阳能发电区别于传统发电的一个重要特征在于它的随机波动性。由于产生电力的一次能源来自于自然界空气的流动与太阳光的辐射，不仅不可储存，而且受到季节、气候和时空等的影响，具有很强的随机波动性和间歇性，因此，对于具有一定装机容量的新能源发电单元来说，其实际出力首先取决于现时刻的风力、太阳光强度的约束。当风电、太阳能发电规模化接入电网后，电力系统就必须在随机波动的发电侧与随机波动的负荷侧之间实现电力的供需平衡，保持电网的安全稳定。

新能源电力的另外一个重要特征在于它的能量密度低。例如：当风速为3m/s时，其能量密度为20W/m2左右，而太阳能即使是在天气晴朗的正午，太阳垂直投射到地球表面的能量密度仅为1000W/m2左右，这样使得新能源发电设备的单机容量不可能过大。大量的小容量发电机组接入电网，使电力系统受控发电单元呈爆炸性增长趋势。截至2012年底，我国火电机组累计装机819.17GW，单机6MW及以上的火电机组总数约为6600台；同期，风电机组的装机总量仅为75.324GW，装机数量却达到了53764台，超过了火电机组数量的8倍。 按照我国风电装机2020年将达到200~300GW的预期，以目前风电的平均单机装机容量来计算，到时需要并入电网的风电机组数量将达到14万至21万台！随着新能源电力的规模化开发和电网中新能源电力比重的增加，使传统电力系统的基本特征发生了显著的变化，主要体现在以下几个方面：随机性、可控性、安全性、整体性、智能化。进而将推动电力系统的结构形态、运行控制方式以及规划建设与管理发生根本性变革，从而将逐步形成新一代电力系统，即新能源电力系统。

补充：

新能源的分类：

1、新能源按其形成和来源分类：

(1)、来自太阳辐射的能量，如：太阳能、水能、风能、生物能等。

(2)、来自地球内部的能量，如：核能、地热能。

(3)、天体引力能，如：潮汐能。

2、新能源按开发利用状况分类：

(1)、常规能源，如：水能、核能。

(2)、新能源，如：生物能、地热、海洋能、太阳能、风能。

3、新能源按属性分类：

(1)、可再生能源，如：太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。

(2)、非可再生能源，如：核能。

4、新能源按转换传递过程分类：

(1)、一次能源，直接来自自然界的能源。如：水能、风能、核能、海洋能、生物能。

(2)、二次能源，如：沼气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。

比如，用煤、天燃气发的电，仍是在使用消耗传统能源，电能就不能被称为新能源；用风力、太阳能、氢能等新兴能源发电的就应该被称为新能源。

目前很多电动车被称为新能源车，这种概念是不准确的，单纯使用电能来驱动车辆很多年前就有，只是电池技术至今仍不成熟，且充电使用的电力仍然是公网上的传统能源发的电。但这已经为后续新能源发电后的应用奠定了基础。希望在不久的将来，新能源发电能够蓬勃发展，那时我们将用上清洁、环保、可持续使用的电力！

”电新”全称“电力设备与新能源“。电新板块就是有关刚行业的股票市场。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等。

此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源。

而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识。

1、新能源也比较广，比如现在的电动车，还有太阳能发电等。

2、在A股的行业划分中，新能源汽车、光伏、风电、工控设备和电力设备，就被统称为电力设备和新能源，也就是电新行业。不管是煤电、水电还是新能源发电，我国都不缺，但非常缺乏石油。

3、相比于贸易战对国内经济的影响，一旦国内的原油供应出现卡脖子的现象，对国内的影响只会更大。

4、为了确保能源安全，提高石油的自给率，在石油价格低位震荡的背景下，油气开采设备，近几年的景气度也是一路向上。

新能源发电的发展前景

新能源发电的发展前景，我们大家都知道新能源发电的发展前景是挺不错的，可是具体是怎么样的就不太了解的，我 和大家一起来看看新能源发电的发展前景的相关资料，一起来看看吧。

（一）全球新能源发电崛起

新能源发电的快速崛起，与世界各国日益重视环境保护，倡导节能减排密切相关。风电、光伏作为最为清洁的能源，受到全球青睐，各国纷纷出台了鼓励新能源发展的措施，促进了风电、光伏等新能源的发展。同时，由于技术的进步，新能源发电的成本也快速下降，是其崛起的另一重要推动力。从1997年-2021年这二十年间，全球新能源发展迅猛。风电装机从7.64GW增长到468.99GW，光伏装机从0.23GW增长到301.47GW，分别增长了60倍和1284倍。风电，光伏发电量快速增长，分别从1997年的12TWh、0.8TWh增长到2021年的959.5TWh、331.1TWh，风电发电量增长了79倍，光伏发电量增长了439倍，已经成为电力供应中不可忽视的电源。

（二） 能源替代，空间广阔

1、新能源在能源结构占比低

在新能源发电替代传统能源的过程中，除了替代传统的燃煤发电外，新能源汽车逐步替代燃油汽车，部分石油消费也可由电能来替代，新能源发电的增长空间非常广阔。从历史情况来看，石油、煤炭、天然气等化石能源在过去一直是满足世界能源需求增长的主要能源。近年来，虽然风电和光伏增长迅猛，但由于基数很低，在全球整个能源消费结构占比还非常小，风电在总的能源消费中占比仅为1.64%，光伏占比仅为0.57%。

2、新能源发电在总发电量占比同样较低

2021年，全球风电发电量在总发电量中的占比为3.87%，光伏占比为1.34%，二者合计仅为5.2%。但风电和光伏由于拥有清洁环保的优势，以及较大的成本下降潜力，未来的发展空间不可限量。

太阳能和风电将主宰未来电力系统。太阳能发电及陆上风电成本将在2040年前分别进一步下降66%及47%，可再生能源将在2030年前实现比大多数化石能源电厂更低的运营成本。到2040年，风电和太阳能将占全球装机总容量的48%及发电量的34%。报告预计新增可再生能源的投资总额将在2040年前达到7.4万亿美元，占全球新增发电投资总额10.2万亿美元中的72%。其中，太阳能投资2.8万亿美元，风电投资3.3万亿美元。

3、我国仍然以煤电为主，替代空间大

截止到2021年三季度末，我国煤电装机10.81亿千瓦，水电3.39亿千瓦，核电3582万千瓦，风电1.57亿千瓦，光伏1.2亿千瓦，生物质1423万千瓦；火电装机占全部装机容量的61.87%，水电装机占19.4%，核电占2.05%，风电占9.0%，光伏占6.87%，生物质占0.81%。从发电量来看，2021年前三季度，我国煤电发电3.45万亿度，水电8147亿度，核电1834亿度，风电2128亿度，光伏857亿度，生物质568亿度。煤电发电量占比高达71.84%，水电占16.95%，核电占3.82%，风电占4.43%，光伏占1.78%，生物质占1.18%。

在我国，煤电无论是装机量还是发电量均占绝对优势，风电、光伏的发电量合计仅占全部发电量的5.21%，而煤电发电量则占全部发电量的71.84%，风电、光伏替代煤电的空间非常巨大。当前，正处于能源替代的关键节点上，由于新能源成本逐步接近甚至低于传统能源，能源替代正在加速进行。

（四）新能源电力保障性政策强劲, , “弃风弃光率”明显好转

2021年以来，我国“弃风弃光率”现象已经明显好转，弃风率下降至12%，同比下降6.7%，弃风电量295.5亿度，同比下降103亿度，实现了弃风率和弃风电量的双降；风电设备利用小时数1386小时，同比增加135小时。弃光率同比下降4%，特别是甘肃、新疆弃光严重的地区，2021年前三个季度的.弃光率分别同比下降了9.2%和7.9%。

新能源汽车的优点有：

1、新能源汽车环保。新能源汽车采用的主要是非燃油动力装置，不需要燃烧汽油、柴油等，而是采用清洁能源，比如：电力、太阳能、氢气等。这样，就减少了二氧化碳等气体的排放，从而达到保护环境的目的。

2、省钱。燃油车每公里油费大概0.6-0.8元，但是使用电只需要0.2元。另外，电机结构非常简单不易坏，不需要频繁保养。

3、新能源汽车不用限号出行。因为环境污染严重，为了减轻环境压力，很多城市都采用汽车限号的方式，限制私家车的出行。但是，新能源汽车几乎是零污染、零排放，所以也就不在限号范围内，更方便出行。

4、效率高。一般新能源汽车采用新技术，新结构，使它的效率更高。

新能源汽车的缺点有：

1、充电难、充电慢。因为现在新能源汽车暂未普及，因此很多城市或地区都缺少供新能源汽车充电的充电桩，所以给汽车充电不太方便。除此之外，新能源汽车动力装置系统并不是很成熟，充电比较慢，一般需要数小时，这就不太方便。

2、续航里程较短。对于采用电力的新能源汽车来说，汽车电池的蓄电量有限，所以汽车持续行驶的里程也会受限，一般不能进行较长距离的行驶。

3、售后服务还不成熟。新能源汽车作为汽车行业的“新星”，各方面都还在摸索、改善中，对于新能源汽车的售后维修，尚没有很多熟练的维修人员，不能及时维修，这就给车主带来很大不便。

4、成本较高。电动车为了能反复充电和续航，必然需要锂电池这个额外成本。目前动力锂电池成本大概在2000 元/千瓦时。一辆汽车如果续航500公里需要90度以上的电池。这个成本就是18万了。即使日后可以大规模减轻成本，能达到铅酸电池的成本，也需要8万~9万。

新能源汽车的优点：

1、节约燃油能源。一般是用天然气、石油气、氢气、电力作为动力。

2、减少废气排放，有效的保护环境。电动汽车不产生尾气，没有污染。氢能源汽车尾气是水，对环境没有污染。因为基本属于零排放，所以也在限号范围外。

3、效率高。一般新能源汽车采用新技术，新结构，使它的效率更高。

4、噪声低。

新能源汽车缺点：

1、因为新能源汽车处于起步阶段，技术还不是很成熟。所以充电比较慢，需要数小时。

2、车辆保有量低，充电、加气、维修等不太方便。而且新能源汽车充电难，因为普及面小。

3、续航里程短。一般车辆排量较小，动力不足，不适合长距离行驶。

4、价格不低。现在价格在5-10万的新能源汽车，只有纯电动汽车有批量生产，选择性不是太大。

扩展资料:

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。

新能源汽车两大阶段:

第一阶段是以混合动力汽车为主，燃料电池车等新能源汽车为辅的发展方向，开拓新能源汽车市场。

第二阶段是在纯电动汽车技术成熟的基础上，纯电动汽车逐步替代混合动力及燃料电池汽车以至于完全占据新能源汽车市场，实现零排放的阶段。中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。