电力新能源是什么概念?
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。
是的。新能源电池运输属于危险品,由于电池属于危险品,在正常的订舱过程中会比普通货物多一个申报的步骤,因此需要在舱位审批完成以后、提到箱子以后,立马就要做申报流程。申报流程需要用到危包证。
绿色低碳转型意味着巨大的成本。尤其对于以传统化石能源为主的发电企业来说,从高碳资产为主向绿色低碳资产转型的成本十分巨大。以“五大电力”企业为例,2020年有四家清洁能源装机占比低于50%,新能源电源增量成为这些企业投资发展的重点。随着新能源大规模发展,资源争夺和市场竞争将愈加激烈,各企业都在抢抓清洁能源转型的机遇,争取优质新能源资源,坚持集中式与分布式并举,新建为主并购为辅,实现风电、光伏跨越式大发展[1]。实施“碳达峰”“碳中和”是广泛而深刻的经济社会系统性变革,对政府、企业,甚至每个人的生活都是一场变革,“一场硬仗”。“十四五”时期,是我国实现“碳达峰”目标的关键期、窗口期,除了控制化石能源消费总量、提高利用效能,还要大力实施清洁能源替代行动,深化电力体制改革和碳交易制度创新,也要倡导绿色低碳生活,提升生态碳汇能力。
总之,构建以新能源为主体的电力系统,意味着光伏、风电等清洁能源的大规模发展,到2025年清洁电源装机比例将超过50%[8]。清洁能源的高比例发展必须采用市场化手段,避免大幅度的财政补贴。清洁能源的发展必须依靠创新驱动,以新能源为主体的新型电力系统应具备高度的数字化、智能化水平,才能不断提升分布式清洁能源的存储和消纳能力,真正让清洁能源成为电力供应的主体。
新能源汽车三电是什么
一、电池
电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
二、电驱
电驱由三部分构成:传动机构、电机、逆变器。目前国内外电动车的传动机构都是单机减速,即没有离合、没有变速。未来各电动车企业将会在传动机构上增加复杂性,同时降低对电机、电机变阻器的需求,即提高性能,降低成本。
三、电控
新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代,其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。同时,电控系统面临的工况相对复杂:需要能够频繁起停、加减速,低速/爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,具有大变速范围;混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能
新能源汽车三电系统有:电驱动,电池,电控。
新能源汽车三电系统有电驱动,电池,电控。新能源汽车所使用的控制系统大多是在传统汽车控制器基础上,再进行一些适应性的更改,形成适应于新能源汽车工作的控制软件。国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池,部分电机电控核心组件如IGBT芯片等仍不具备完全自主生产能力,具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。
随着国内电机电控系统产业链的逐步完善,电机电控系统的国产化率逐步提高,电机电控市场具有的增速有望超过新能源汽车整车市场的增速。
新能源汽车的优势
新能源车辆的驱动方式主要以电动为主,可减少燃油能源的使用,极大程度的保护了燃油资源。减少废气排放,有效保护环境:新能源汽车不会产生尾气,没有尾气就没有污染,基本属于0污染车型。
由于是电驱动,所以新能源汽车的噪音非常小,即便是在市区行驶,带来的影响也非常小,几乎可以忽略不计。和油相比,电的费用明显更低,而且电机的结构非常简单,即便是后期出现问题,维修起来也非常方便。
驱动电机电机是新能源车的动力源,根据结构和原理,电机可分为直流驱动、永磁同步、交流感应三种形式,不同形式的电机其特性也不相同。
直流驱动电机,它的定子是永磁体,转子通直流电,通电导体在磁场中会受到安培力,从而使转子转动。这种电机形式的优点是成本较低,以及对电控系统的要求低,而缺点则是个头比较大,功率性能比较弱,一般是低端的纯电代步车会用直流电机。
永磁同步电机,实际上也是直流电机,所以它的工作原理跟直流电机一样,不同的地方在于直流电机通入的是方波电流,而永磁同步电机通入的是正弦波电流。永磁同步电机的优点是功率性能高,有出色的可靠性,而且体积比较小,缺点则是成本相对比较高,对电控系统有一定的要求。
感应电机,原理上相对上两者更加复杂,但可以大致分成三个步骤:首先是电机的三相绕组通入交流电会产生旋转的磁场,接着由闭合线圈组成的转子在旋转磁场中切割磁感线会产生感应电流,最后由于电荷在磁场中运动会产生洛伦兹力,从而使得转子转动。因为定子里的磁场先旋转然后转子才会旋转,所以感应电机又叫做异步电机。
感应电机的优点是制造成本低,而且功率性能也不错,因为它需要用交流电,所以对电控系统的要求很高。
动力电池动力电池是驱动电机的能量来源,目前的动力电池主要是按正负极材料进行区分,有钴酸锂、三元锂、锰酸锂和磷酸铁锂,在新能源车上比较常用的是三元锂和磷酸铁锂电池。
其中磷酸铁锂电池的优点是成本低,稳定性好寿命长,缺点则是能量密度低,冬天掉续航比较严重。而三元锂电池则相反,优点是能量密度低,缺点是稳定性和寿命相对较差。
为什么另外两种材料的电池很少在新能源车上使用呢?钴酸锂电池虽然能量密度大,但是稳定性很差,所以车企不敢贸然使用。而锰酸锂电池因为各方面的表现都很一般,所以车企没有兴趣使用。
电控系统电控系统实际上是一个总称,细分的话可以分成整车控制系统、电机控制系统、电池管理系统。新能源车的一大特点是各种电控系统相互之间都有非常紧密的联系,有些车甚至一套电控系统控制车上所有用电设备,所以将它们统称起来也无妨。
可能一般人会觉得新能源技术的难点是电池,不错,只是做一套出色的电控系统的难度也不低,因为电控系统需要协调车上所有用电设备。
(图/文/摄: 问答叫兽)星瑞 理想ONE Model Y Model X 高合HiPhi X 零跑T03 @2019
在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。1997年世界一次能源消费总量为121.56亿,随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高,预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长,到2020年世界的能源消费总量将达到195亿tce。截至1996年末,世界石油、天然气和煤炭的可采储量为1.3万亿tce,尽管今后还可能有新的储量被发现,但按目前的世界能源探明储量和消费量计,这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。根据目前国际上通行的能源预测,石油资源将在40年内枯竭,天然气资源将在60年内用光,煤炭资源也只能使用220年。
由此可见,在人类开发利用能源的历史长河中,以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期,仅是一个不太长的阶段,它们终将走向枯竭,而被新能源所取代。人类必须未雨绸缪,及早寻求新的替代能源。研究和实践表明,新能源,资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。根据国际权威单位的预测,到21世纪60年代,即2060年,全球新能源的比例,将会发展到占世界能源构成的50%以上,成为人类社会未来能源的基石,世界能源舞台的主角,目前大量燃用的化石能源的替代能源。
2、新能源清洁干净、污染物排放很少,是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。
化石能源的大量开发和利用,是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时,保护好人类赖以生存的地球生态环境,已经成为一个全球性的重大问题。全球气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题,它主要是发达国家在其工业化过程中 燃烧大量化石燃料产生的CO2等温室气体的排放所造成的。因此,限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放,已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。
自从工业革命以来,约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类活动引起的,其中CO2的作用约占60%,而化石燃料的燃烧是能源活动中CO2的主要排放源。据估算,我国能源活动引起的CO2排放量约5.8亿吨碳,约占全球化石燃料CO2排放量的9.76%。
观测资料表明,在过去100年中,全球平均气温上升了0.3—0.6摄氏度,全球海平面平均上升了10—25cm。如对温室气体不采取减排措施,在未来几十年内,全球平均气温每10年将可升高0.2摄氏度,到2100年球平均气温将升高1—3.5摄氏度。近年来,由于城市汽车大幅度增加,燃用汽油产生的汽车尾气已成为城市环境的重要污染源。
而新能源污染物排放很少。目前各种发电方式的碳排放率, g碳(/kwh) :常规燃煤电为304,煤气化联合循环发电为270,燃气联合循环发电为118,带烧天然气备用机组的太阳能热发电为47,地热发电为2.5,光伏发电和风力发电则为0。由此可见,新能源是保护生态环境的清洁能源,采用新能源以逐渐减少和替代化石能源的使用,是保护生态环境、走经济社会可持续发展之路的重大措施。
3、新能源是世界不发达国家的20多亿无电人口和特殊用途解决供电问题的现实能源。
迄今,世界上不发达国家还有20多亿人口尚未用上电,其中我国约占6000多万人。由于无电,这些人大多仍然过着贫困落后、日出而作、日落而息、远离现代文明的生活。这些地方,缺乏常规能源资源,但自然能源资源丰富,人口稀少,并且用电负荷不大,因而发展新能源是解决其供电问题的重要途径。
另外,有些领域,如海上航标、高山气象站、地震测报台、森林火警监视站、光缆通信中继站、微波通信中继站、边防哨所、输油输气管道阴极保护站等在无常规电源等特殊条件下,其供电电源由新能源和可再生能源提供,不消耗燃料,无人值守,最为先进、安全、可靠和经济。
1.电池
一般由BMS(电池管理系统)控制,主要通过控制单体电压温度,控制单体电压一致性,从而保证整车电压的稳定性。其安装位置一般是底盘下面,防护等级一般都是IP67或IP68。动力电池占整车整备质量的百分之十左右(大多在300KG左右)。
注:电池一般是由多个单体串接起来,单体电压3.6V左右,例如80串,那么就是3.6乘以80总电压就是288V。
2.电控(电机控制器)
通过接收VCU控制指令,如转速、扭矩等指令,从而控制整车的低速、高速、前进、后退等动作。
电机控制器作为整车大三电之一,在整车中也是比较关键的的一个零部件,它是通过接收VCU控制指令,如转速,扭矩等指令,从而控制整车的低速,告诉,前进,后退等动作。
3.驱动电机
主要有永磁同步电机、交流异步电机,电机的功率也从40KW到上百千瓦不等。大功率电机一般采用水冷,小功率电机采用风冷。如果温度升高电机会降功率工作,温度升高到一定的界限会关闭输出。
目前驱动电机主要有永磁同步电机、交流异步电机,电机的功率也从40KW到上百千瓦,不等。电机有水冷和自然冷,大功率一般采用水冷,小功率采用风冷,如果温度升高电机会降功率工作,温度升高到一定的界限会关闭输出。