(初中人教)|可再生能源|不可再生能源|一次能源|二次能源|归纳总结!
可再生能源:水能
风能
太阳能
地热能
生物能
潮汐能
氢气
不可再生:煤
石油
天然气
核燃料
一次能源:是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。
技术经济学作为整体学科,有着深刻的内涵与广博的研究领域,而技术经济学发展史却是循着技术经济学学科的核心及其精华部分而开展研究的。下面是我为大家整理的技术经济学相关论文,供大家参考。
技术经济学相关论文 范文 一:光伏发电技术经济分析摘要:太阳是一项很重要的可再生能源,在现行世界能源与环境危机的大背景下,太阳能的应用价值日益凸显。作为太阳能应用的一项重要技术,光伏发电发展前景十分可观,而我国的光伏产业又面临着前所未有的机遇和选择。 文章 将结合技术经济理论和 方法 ,从技术、企业、产业和国家这四个不同的方面,对我国的光伏产业进行深入探讨,促使我国的光伏产业向着又好又快的方向稳步前进。
关键词:光伏发电经济分析发展预测
太阳能是地球能源的基本来源,因此,如何更好地利用太阳光发电,是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源,资源的来源广泛且充足,而且其具有很长的寿命,也不像其他能源那样,需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点,光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代,太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业,也历经了半个世纪的发展,进入到21世纪之后,我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此,本文将以市场分析为基础,由四个方面来深入探讨技术经济:技术、企业产业、国家。
一、光伏产业的优点
光伏产业是一项绿色又环保的能源,因此被看作是一项战略性的朝阳性产业,各国给予光伏发电的很高的重视程度,并给予大力的扶持,原因如下:
1.《京都议定书》给予各国以压力,迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源,包含太阳能在内,这样有利于减少温室气体的排放。
2.中东是全球的石油主产区,因此,中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应,各国政府不得不大力开发国内能源,其中包含太阳能在内。
3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭,各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源,这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因,在上世纪末的最后十年,全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中,全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源,它的重要性和战略性日益凸显,世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自1999年来,世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划,这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展,世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源,在21世纪前半期,光伏发电将发展成最重要的基础能源。
二、光伏发电成本分析
(一)光伏发电成本和影响因素
光伏发电的成本,直接决定了其能否大规模的快速发展,和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响:光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响,诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本,在这其中,光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响:太阳能资源、太阳发电的效率,与此同时,也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此,在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。(也称度电成本)
(二)多种类型的光伏发电系统度电的成本分析
中国光伏发电市场的起步并不早,主要开展了投资补贴、特许权招标等项目,一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在,本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。
1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的,聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低,但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。
2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低,但它的效率也低,而度电成本比晶硅光伏电站高。
(三)光伏发电系统度电成本的变化趋势
光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中,组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面,逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前,制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长,光伏发电的成本和平价上网的水平相近,因此,光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测:现如今,中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W,光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看,在技术提升和装备国产化的大前提下,每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源“十二五”规划》的要求,到2015年年底,中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底,太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW,到2030年年底,装机容量会达到200GW。根据测算结果来看,2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W,2020年将会下降至10元/W,2030年会出现大幅下降,降至4元/W。太阳电池成本的下降,不仅仅是依靠技术进步,规模化的生产也在一定程度上降低了成本,使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段,虽然成本还是很高,但伴随着技术的不断革新和进步,成本也会逐步降低,未来光伏发电技术的前景是巨大的。2020年前,全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区,占到的比例约为百分之四十,2010~2020年,光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后,光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国,光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。
三、光伏发电发展前景分析
1.多种光伏电池技术争相发展,第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途,为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少,发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵,目前仍处于探索阶段。
2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源,它可以和其他的储能装置配合,直接在用户负荷周围供电,典型的微电网是可以脱离主网运行的,也可接到主网上运行,这样可以减少配电投资,大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响,这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。
四、发展光伏产业的建议
综上所述,发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展,是与国家产业政策的宏观调控分不开的,国家各项政策的颁布和落实,将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。
1.政府要做好带头作用,设立光伏产业发展的专项经费,更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策,大力扶持。
2.技术上既要自主研发,又要学会技术引进,也可以和国内研究共同公关,建立健全一套创新的技术体系。
3.要以政府作为主导,多元化投资,建立一套完整的产业链,多方参与、共担风险,以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。
4.努力培养国内的光伏市场,制定一套具体的分摊上网电价的实施细则,。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速,提升光伏产业在未来产业中的竞争力。
五、 总结
总而言之,太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源,光伏发电技术的发展前景非常可观,在2030~2050年间,光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现,因此,这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样,中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。
作者:杜娟 单位:黄河水电光伏产业技术有限公司
参考文献:
[1]曹石亚,李琼慧,黄碧斌.光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国电力,2012(08).
[2]冯百乐.光伏发电在建筑中应用的技术经济和选型分析[J].山西建筑,2012(20).
[3]陈贶,王亮,王满仓.不同容量光伏发电单元的技术经济对比分析[J].有色冶金节能,2014(03).
[4]刘江建筑.屋顶太阳能光伏发电项目的分析研究[J].能源与节能,2014(06).
[5]顾文石,安白.景观带光伏发电项目技术经济分析及综合评价[D].华北电力大学(保定),2013.
技术经济学相关论文范文二:低碳经济与技术经济范式与路径思考摘要:进入21世纪以来,在社会经济飞速发展的情况下,人与自然之间的矛盾激化,因此,找到一种能够让社会经济与自然环境和谐相处的低碳经济发展模式已经成为各个国家都极为重视的问题,这也是促使低碳经济模式成为不同国家共同发展的一个重要因素。文章主要针对低碳经济发展的技术范式以及发展路径的思考进行了全面详细的阐述,以期为我国经济发展过程中提供参考。
关键词:低碳经济技术创新
在当前全球变暖越演越烈的情况下,低碳经济发展模式已经成为了各个国家的主要经济发展方式,以此来促进人与自然之间的和谐关系,这不仅是对自然环境的保护,同时也是对人体健康的保护。低碳环境带来的不仅是低污染生产,还能够减少排放,避免大量污染环境的物质排入到水流、土地、大气中,进一步对被人体吸收,导致大量疾病的滋生。因此,应当加大低碳经济的发展力度,并且对其中的技术经济范式以及发展路径要进行深入的思考。
一、低碳经济与低碳技术
低碳经济已经成为了当前社会上一种新兴的经济发展模式,该发展的模式核心内容主要是在当前市场相关机制的基础上来进行制度的创新以及制定,通过这样的方式来使得低碳经济发展模式能够不断地提高技术效能、减少资源使用,同时研究出可再生能源、减少温室气体排放等相应技术,使得绝大部分工业生产都能够走向低排放、低能耗的生产模式。而有着低排放、低能效效能的低碳经济发展模式必然会伴随着新的节能技术、增效技术、减排技术的发展而发展。只有在大量新型技术的带动下,并以创新的低碳技术作为指引,才能够不断推动低碳经济模式的发展。
二、目前我国低碳技术发展的现状
现阶段我国企业在低碳技术研发方面已经取得了明显成功,有些低碳产品甚至达到了中世界先进水平,其中最突出的就是新能源行业。比如,截止到2015年我国已经有82台超超临界机组在网运行,在世界范围内也处于领先地位。除此之外,在世界范围内,我国风力发电机组增长量也处于领先地位,2013年,风电机组增长量已经高于1600万千瓦2015年风电装机容量已经超过了10000万千瓦,同比增长1474万千瓦,增长率达到了25%。除此之外,我国是世界范围内出口光伏组件最多的国家,全球有接近40%的光伏产品来自于我国。此外,中国是世界最大的太阳能热水器的生产者和消费者,占世界总产量的70%,约95%的太阳能热水器的核心技术为中国公司持有中国企业生产出了全球首款单次充电可行驶400公里、并可容纳5位乘客的纯电动轿车中国水泥余热发电效率世界领先,已开始向国外出口技术和设备。由中国科学院能源领域战略研究组编制的《中国至2050年能源科技发展路线图》指出我国近期低碳经济与新能源产业最重要的发展领域为:清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电等。中国在低碳领域取得了不小的成就,但中国的低碳技术发展仍然令人担忧。因为我们的技术仍以中低端为主。
1.风力发电技术虽然是中国发展最快的新能源行业,已具有1.5MW以下风机的整机生产能力,但是一些核心零部件,如轴承、变流器、控制系统、齿轮箱等的生产技术难关却迟迟未能攻克。
2.可再生能源发电并网一直是一大技术难题,其中重要原因是我国的智能电网建设水平较低,没有先进的电网调控和调度技术。3.在发展清洁煤技术方面,整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)相关项目刚刚启动,关键部件尚不能国产。在中国,常规火电站的投资约为每千瓦5000元人民币,而IGCC示范电站高达每千瓦1万余元,比常规火电站高出1倍多。
三、我国低碳经济下的技术创新路径选择
我国是一个人口数量众多的国家,人口数量位居全球第一,但是经济发展的速度却并不符合人口需求,生态环境也较为薄弱,极易受到气候变化的直接影响。目前我国还处在一个经济飞速发展时期,面临着减小贫富差距、大力发展经济、减少温室气体排放量等多个不同层面的重要工作同时发展,这导致我国要推广低碳经济发展模式的变得更加困难。也正是由于我国的国情较为特殊,因此我们不能照搬国外的低碳经济发展模式,应当从国外低碳经济发展模式中吸取能为我国所用的精华,从我国所特有的低碳经济发展之路。
1.对低碳技术研发给予政策、资金等方面的支持。不断完善我国的低碳技术开发政策,加强相关的政策以及制度,并且对我国的低碳经济发展模式的企业,予以大量的资金支持。①部分新型的能源技术一直以来都是世界上极其难以攻克的问题,而如果仅仅只依靠企业独立进行研发,必然是极其困难的,因此,政府必须要帮助企业在一方面加强与国际先进能源技术的合作以及交流,从而为我国新型能源技术的快速发展打下坚实的基础。②国家应当在涉及到公共基础设施的建设工作上,加大对低碳建设的力度,例如智能电网等,大量低碳技术应用在基础建设上,能够为国家节省资源和资金,减少排放。③国家应当扶助进行尖端领域的技术研究工作,使得我国的低碳技术能够不断的进步,不仅快速与国际尖端技术接轨,未来还要努力超越国际平均水平,例如在风力发电机上的相关核心技术等。④严格制定相应的低碳技术制度,以及战略规划,引导低碳技术的正确发展,避免盲目发展的现象出现,同时,低碳技术的发展方向应当由国家来予以规划⑤国家建立起相应的低碳经济发展扶持基金会,以此来帮助我国企业低碳技术的发展。
2.从企业发展角度来说,企业需要进行低碳技术方面的创新,如若不然,企业将在低碳经济发展大趋势下失去市场竞争力。首先,企业应该转变营销理念以及传统的盈利模式,在制定短期目标的同时,还需要制定长期目标,总体大方向应该是发展低碳技术,通过低碳技术的应用,以使企业获得更高的利润,真正的实现发展模式与技术平衡其次,企业需要与政府、机构以及其他企业加强交流沟通,展开密切合作,以此分散低碳技术研发期间可能会出现的各项风险。由于低碳技术本身并不成熟,有很多低碳技术还只是停留在概念阶段,企业研发过程中需要承受非常大人力、物力等压力,如果企业单打独斗显然成功的可能性并不高,所以企业需要与政府、科学研究机构等展开合作,以此规避风险最后,可以引进先进的低碳技术。现如今,技术发展也逐渐实现了全球化,我国企业完全可以通过技术贸易来着获得先进低碳技术,而后再依据我国国情消化吸收,与此同时国家还应该做好专利产权保护工作。
3.对于科研机构来说,应该密切关注国家出台的各项政策 措施 ,在此基础上,还需要与企业进行合作,以此得到研发资金。科研机构低碳技术研发的重点应该放在以下几方面:提升煤炭资源的利用率核电技术、输配电技术以及可再生资源的开发利用技术等。通过这些技术的大力研发,真正的促进我国低碳技术发展,融入到各行各业中。另外,科研机构还需要做好一项非常重要的工作,即必须将研发成功的低碳技术推入到市场中,真正的将技术转变为生产力。
四、结语
综上所述,低碳技术已经成为了全世界生产技术发展的主流,这也是生产发展的必经之路,因此,在当前低碳经济模式发展的潮流中,我国应当加快与国际水平接轨的速度,扩大低碳生产技术在我国生产行业的覆盖范围,将更多技术应用到生产中,促使低碳经济发展走上可持续发展的道路。
作者:候雪雁 单位:大庆市红岗区伟业社区
参考文献:
[1]王国栋,杨志.低碳经济[M].石油工业出版社,2010.
[2]黄栋.低碳技术创新与政策支持[J].中国科技论坛.2010(02).
本文为春节专题文章——“年度 科技 发展态势总结与展望”的第四篇能源篇。
世界能源领域2019年发展态势
全球油气供应安全风险大幅增加。 全球尤其是中东能源地缘政治冲突加剧,大大增加了油气供应的安全风险。4月,美国宣布终止对伊朗石油进口的制裁豁免,重启对伊朗原油出口的限制。7月,英国在直布罗陀海域扣押了伊朗油轮。随后,伊朗在霍尔木兹海峡查扣一艘英国油轮以示报复。9月,沙特阿美旗下的两处重要石油设施遭无人机袭击,原油产量一度锐减570万桶/日,引发了全球油价短期跳涨。此外,卡塔尔退出石油输出国组织“欧佩克”、叙利亚局势震荡也在一定程度上影响全球的油气供应安全。
动力电池梯次利用商业化加速。 德国大众集团推出一款新型移动充电站,其内部电能存储单元由二次回收的电动车动力电池组成,已在德国率先投放使用。日本本田 汽车 公司与美国电力公司(American Electric Power,AEP)展开合作,共同开发一个能够将废旧电动 汽车 电池集成至AEP电网中的新商业模式。中国北汽鹏龙、北汽新能源等企业合伙在河北省黄骅市实施了北汽鹏龙动力电池梯次利用及资源化项目。
世界能源领域2020年趋势展望
全球能源转型趋势愈发明显。 德国将逐渐停止以煤炭作为电力来源,并将可再生能源的发电比重从现在的38%提升至2030年的65%。法国能源部表示,到2030年要将可再生能源在法国能源结构中的比重提高到40%左右。韩国产业通商资源部公布《第三次能源基本计划》草案,提出力争到2040年将可再生能源占比提高到30%-35%,大幅降低煤炭发电比重。波兰公布2040能源政策草案,拟大幅增加核电和可再生能源在能源结构中的比例,以不断降低对煤炭的依赖。
可再生能源市场前景巨大。 国际能源署发布《可再生能源市场分析和2024年预期》报告称,从2019年到2024年,全球可再生能源装机将增加50%。美国能源信息署发布的《2019年度能源展望》报告指出,未来30年,可再生能源发电量(风力、太阳能、水力)将从2018年的5000亿千瓦时增加到2050年的1.5万亿千瓦时。欧洲风能协会发布《我们的能源,我们的未来》报告称,欧盟现在的海上风电装机容量是20吉瓦,到2050年欧盟海上风电装机容量要达到230至450吉瓦,比现有容量增长10倍以上。英国发布的《海上风电产业战略规划》提出,在2030年前将英国海上风电装机容量提高到3000万千瓦,将海上风力发电量提高到总发电量的30%。
先进核技术商业化应用加速。 根据麻省理工学院报告,先进、非常规的核反应堆将在2030年颠覆当前的核能行业。美国首座小型反应堆纽斯凯尔小堆将于2020年9月完成核管会的设计认证,并将于2026年下半年投入运行。俄罗斯首座浮动式核电厂“罗蒙诺索夫院士”号将于2020年4月开始全面投运。英国投资两亿英镑建造全球首个商用核聚变发电厂,并拟于2040年实现核聚变能源生产的商业化。加拿大启动核能研究倡议,加速推进小型模块堆的研发应用,并计划于2026年前在乔克河(Chalk River)建成首座小堆。
作者简介
张欢欢,国务院发展研究中心国际技术经济研究所 研究四室 研究助理
研究所简介
国际技术经济研究所(IITE)成立于1985年11月,是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构,主要职能是研究我国经济、 科技 社会 发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题,跟踪和分析世界 科技 、经济发展态势,为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号,致力于向公众传递前沿技术资讯和 科技 创新洞见。
地址:北京市海淀区小南庄20号楼A座
电话:010-82635522
微信:iite_er
一、各省级能源主管部门会同经济运行管理部门要切实承担牵头责任,按照消纳责任权重认真组织制定实施方案,积极推动本行政区域内可再生能源电力建设,推动承担消纳责任的市场主体积极落实消纳责任,完成可再生能源电力消纳任务。各地要在2021年2月底前向国家发展改革委、国家能源局报送2020年可再生能源电力消纳责任权重完成情况。
二、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、内蒙古电力(集团)有限责任公司要切实承担组织责任,密切配合省级能源主管部门,按照消纳责任权重组织调度运行部门和交易机构等,认真做好可再生能源电力并网消纳、跨省跨区域输送和各类市场交易。国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司所属省级电网企业和内蒙古电力(集团)有限责任公司要在2021年1月底前向省级能源主管部门、经济运行管理部门和能源派出监管机构报送2020年本经营区及各承担消纳责任的市场主体可再生能源电力消纳量完成情况。
三、国家能源局各派出机构要切实承担监管责任,密切配合省级能源主管部门,按照消纳责任权重积极协调落实可再生能源电力并网消纳和跨省跨区交易,对监管区域内各承担消纳责任市场主体的消纳量完成情况、可再生能源电力交易情况等开展监管。各派出机构要在2020年12月底前,向国家能源局报送监管报告。
国家发展改革委、国家能源局有关部门将加强跟踪监测,计划2020年9月组织开展全国可再生能源电力消纳责任权重执行情况评估,并根据评估情况督促各省级能源主管部门、各电网企业、各派出机构进一步落实2020年可再生能源电力消纳责任,研究提出2021年可再生能源电力消纳责任权重初步安排。
我国风电储备丰富,风力发电技术相当成熟。我国能源结构对于化石燃料以来十分严重,而风电将使我国能源结构更加合理,能够让化石燃料的使用将大大减少,这将有助于实现我国的碳排放目标。
风力发电有什么缺点?
风力发电区非常嘈杂,对于鸟类来说,触摸旋转的发电机叶片可能是致命的,尤其是成群飞行的鸟类。据统计,美国每年平均有数十万只鸟死亡。电产生电,发电时会产生低频声波,也会对附近的人和动物造成伤害。这是不可避免的,例如水力发电也会对鱼类的生存和繁殖产生一定的影响。然而,据统计,与其他人类活动对自然生物的危害相比,发电造成的死亡可谓是杯水车薪。仅家猫和高楼就杀死的鸟类数量是风力发电的数千倍。
为什么我国要大力发展风力发电?
我国风力发电的主要使用区域在西北地区,我国西部风能较多,但用电量较少。所以,发展风力发电对我国还是有好处的,而且我国也制定了前面提到的废电政策,比如特高压技术。浪费电能的技术,简而言之,风力发电的发展,在各个国家都有其独特性,当然不能只看国外的做法,而必须立足于我国。根据自己的需要发展。
总结。
我国不仅在西北建了风电场,我国还从辽宁市建起了海上风电场。这些风电场的建设不仅可以最大限度地减少对环境和人类的影响,还可以为社区提供大量能源。结论:如果说风力发电是无害的显然是不现实的。任何事情都有两个方面,优点和缺点。风力发电也是如此,但风力发电的利大于弊。正是出于这个原因,我国决心发展风能。
当电力系统中的负荷突然退出或投入运行时,同步发电机首先会大致按照电气距离的远近将这部分功率瞬时分担起来,从而保证电力系统用功功率实时平衡。其后,由于发电机机械功率和输出电功率的不平衡,其转速就会发生变化,或降低或升高,由于发电机转子的惯性,转速的变化速度被控制在合理的范围内。再后,当转速的变化超过一定阀值,发电机的动力系统就会自动发出增加或减少机械功率的指令,重新将发电机转速拉回到额定值附近,从而保证整个电网的频率在合理的范围内。
与此同时,当电网受到扰动,例如发生短路故障时,同步发电机可以保持内电势幅值基本不变,并瞬时输出无功电流,当短路故障切除后,同步发电机可以根据电网电压的恢复情况瞬时调整其无功输出,自动励磁控制系统也会随后自动发出增励磁或者减励磁指令,将电压控制在合理的范围内。
可以看到,在这样一个系统中,无论是负荷变化还是短路故障,同步发电机通过自身固有特性与调速、励磁控制的结合,将电网的频率、电压控制在合理范围。
在这样的传统电力系统中,负荷大时间尺度上变化可预测,小时间尺度上通过电气参数自动分配到同步发电机组上保证供需平衡,工作点稳定;同时,电源是可计划和可控工作的,当自动平衡后的稳定工作点偏离额定值后,都可以通过调节同步发电机电源的功率、电压输出使得整个电网恢复到额定的稳定工作点。
新能源发电与同步发电机有本质区别
再来看新能源发电。当前技术下的新能源发电主要指风电和光伏,它们与同步发电机有本质区别,可统称为非同步机电源,并网器件由电力电子换流器构成,其特性主要由换流器的控制特性塑造。目前在实际工程中广泛使用的变流器采用跟网型控制策略,即通过锁相环来实现变流器与电网之间的同步,采用矢量电流控制来控制变流器的输出电流,从而控制馈入电网的有功/无功功率,其本质上是受控电流源,主要控制目标是跟踪太阳能与风能当前的最大功率,并最大效率的将太阳能、风能转换为电能馈入电力系统。这种控制策略由于以电流作为控制目标,无法承担按计划、受控提供能量保持供需平衡(频率稳定)和平稳电网电压。
新型电力系统的显著特征是新能源在电源结构中占据主要地位,随着新能源发电装置占比增加到一定程度,例如新能源占比70%,同步机电源占比30%,即使负荷不变化,当新能源部分的波动由于天气影响超过30%时,30%的同步机电源就无法做到受控按需平衡功率,这样一个系统遇到类似扰动将无法正常运行。
除此之外,当前的新能源发电与同步机发电比较,还有以下特征:
首先,新能源的出力主要受天气的影响,和负荷的供电需求无法自动匹配,当新能源发电占比较小时,还可以通过其它同步发电机的调节机制来保证整个大电网的功率平衡,当新能源占比较大时,平衡机制将无法满足,只能采取限制新能源发电的形式来解决。据初步统计,2022年第一季度我国个别省份的新能源消纳率不足,主要是因为这个原因。
其次,新能源基本不具备惯量支撑能力,当新能源的占比增加时将导致整个电网的惯量降低。惯量降低后,同样的功率波动下,频率变化速度变快,调节难度增大;同时相同时间尺度内频率总的变化幅度变大,易发生超出设备允许的频率偏差范围的事件(例如火电同步机组的转子长期允许运行的频率在额定值附近2Hz-3Hz左右),导致电力系统的安全稳定运行风险增大。
再有,新能源并网换流器从发电经济性上考量,设计的过压、过流能力比同步发电机低较多。在电网发生短路故障时,新能源向故障点提供的短路电流水平较低,故障消除后,新能源也无法给电力系统提供足够的动态无功支撑以促进电力系统的功角和电压稳定工作点的恢复。如果上述阶段造成了接入电网的过电压水平较高(如超过1.3倍额定值)或电压较长时间无法恢复,新能源为了保证设备安全还会主动脱网运行,从而进一步恶化电力系统的频率稳定性。
还有,新能源并网换流器的控制速度快,按基本控制原理,控制速度越快,在接入电网较弱的情况下,发生宽频率振荡的风险也越大。2015年7月,新疆哈密地区新能源引发次同步功率振荡,导致天中直流配套火电三台机组轴系扭振保护动作,当时就引发了行业的高度关注,近几年类似宽频带振荡事件频发,如不能妥善解决,将制约新能源的发展与应用。
总结来看,新能源上述特征的存在,既有其自身发展规律的问题,也与新能源比常规同步电源在电力系统的电压、频率调节控制能力相对降低有关。
同样,解决的办法也需从这两个方面入手:其一,升级新能源发电特性,通过保留功率裕度、提升变流器过载能力同时采用新的控制策略等措施,使其具备常规水、火等同步发电机支撑电网的良好特性,可与同步发电机协同工作。这将影响新能源的发电量,经济性降低,短期内难以实现;其二,在新能源附近增加新的设备,具备同步发电机或者类似同步发电机的电压控制和频率调节能力,来保证既能消纳新能源,又能消除新能源对电力系统带来的不利影响,提供系统的稳定性支撑。
构网型储能技术综合解决大规模新能源发展难题
在平抑新能源发电功率波动,降低大电网调峰压力,提升大电网对新能源的接纳水平方面,储能环节是个必选项。各地也不断在尝试新能源场站配置大容量储能系统进行示范应用,电池储能技术得到了迅速发展。各省能源局也纷纷出台相关政策,要求在开发新能源的同时,配套建设10%-20%容量的储能系统。
但是当前配置储能的要求,都是从解决新能源波动的角度提出的。从技术的潜力来看,基于换流器并网的电化学储能的功能远不止如此。通过增加新型的控制策略就可以使储能具备同步发电机或者类似同步发电机的频率调节和电压控制能力,解决以上提出的新能源消纳增长带来的问题,这就是构网型储能技术。为了能够较好的使用新能源,南瑞继保较早时期就组织了团队深入研究如何利用储能系统解决相关问题,率先研制出了大容量构网型储能技术。该技术相较于同容量削峰填谷解决方案,只增加了较少的硬件成本,却可以进一步挖掘发挥储能的潜能,使储能可以对电网电压、频率和惯量进行支撑,从而综合解决大规模新能源发展中面临的难题。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
应用场景工业领域厂房:特别是在用电量比较大、网购电价比较贵的工厂,通常厂房屋顶面积很大,屋顶开阔平整,适合安装光伏阵列;并且由于用电负荷较大,分布式光伏并网系统可以做到就地消纳,抵消一部分网购电量,从而节省用户的电费。
商业建筑:与工业园区的作用效果类似,不同之处在于商业建筑多为水泥屋顶,更有利于安装光伏阵列,但是往往对建筑美观性有要求,按照商厦、写字楼、酒店、会议中心、度假村等服务业的特点,用户负荷特性一般表现为白天较高,夜间较低,能够较好地匹配光伏发电特性。
农业设施:农村有大量的可用屋顶,包括自有住宅屋顶、蔬菜大棚、鱼塘等,农村往往处在公共电网的未稍,电能质量较差,在农村建设分布式光伏系统可提高用电保障和电能质量。
市政等公共建筑物:由于管理规范统一,用户负荷和商业行为相对可靠,安装积极性高,市政等公共建筑物也适合分布式光伏的集中连片建设。
边远农牧区及海岛:由于距离电网遥远,我国西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川等省份的边 远农牧区以及我国沿海岛屿还有数百万无电人口,离网型光伏系统或与其它能源互补微网发电系统非常适合在这些地区应用。
今天我以城市园区内的光伏发电案例融合当前可视化技术的案例:
Hightopo 搭建智慧园区光伏发电能源管控可视化系统,根据园区现状、能源管理特点,充分考虑各能耗管理的整合,设计科学高效,可实施性强,符合园区运维管理的数字化智慧园区解决方案。为园区运维人员提供一个全面实时、可感可知的能源监测决策分析平台。
可视化光伏监控是通过 2D 可视化面板展示园区关键指标,对用户所关注的建设规模、光伏信息、发电信息进行统计展示,对各建筑的用电信息进行监测。可通过对接后台实时数据进行实时更新,展示对节能减排做出的贡献统计。通过环境、光照等还原模拟,结合发电数据可以更好分析发电能效情况,为园区光伏的运维与决策提供依据。
HT 均支持叠加 2D 面板、动画效果进行交互,用户可根据自身展示需求进行定制。引擎自带鼠标的旋转、平移、拉近拉远操作。同时也支持跨平台浏览,任何移动终端均可轻松打开,这是 C 端平台所不具备的优势,并实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移操作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。
HT 支持模拟无人机或行人视角进行漫游,可全方位无死角浏览园区,当经过设备时,自动弹出信息进行查看,方便运维人员进行巡检。支持结合 WebVR 进行展示,通过适配 VR 设备,用户可带上 VR 眼镜配合手柄在场景行走、飞行,实现通过手柄对设备进行抓取、移动等功能。相比传统的观看方式,它具备 360 度全景画面,用户可以身临其境,全面感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次,做到真正的沉浸式交互。
本次案例以设备拆分爆炸的形式,展示机器人内部结构,对机器人进行拆分,辅以外壳透明度变化、边缘流光流动效果增加动画的观赏性,通过接入零部件的物联网数据,更加细致入微地查看设备各部件当前状态,实现从宏观到微观的全局监控可视化。
新能源板块最近表现的很出色,个股都有可观的涨幅,市场上的投资者也都看向了新能源板块。接下来我们来分析一下新能源细分行业中光伏行业的龙头公司--锦浪科技。
在开始分析锦浪科技前,学姐弄了一份光伏行业龙头股名单,戳这里就可以领取了:宝藏资料:光伏行业龙头股一览表
一、从公司角度来看
公司介绍:锦浪科技是以新能源行业为立足点,以分布式光伏发电为发展领域,是一家从事分布式光伏发电系统核心设备组串式逆变器研发、生产、销售和服务的专业的高新技术企业,是国内光伏行业的先行者。
简要介绍了锦浪科技的公司情况后,咱们来说说锦浪科技公司的亮点有哪些,大家可以选择吗?
亮点一:在全球化布局、技术研发、产品可靠性和性能等方面的优势突出
公司一直坚定地往"国内与国际市场并行发展"这条道路上行进着,积极开拓国际主要市场。主要还是依赖好的产品性能以及可靠产品质量,经过多年不断地开拓市场,而且还在不少国家以及不少地区获得了很多客户的信赖,拥有了长期稳定的客户网。
特别重要的是,公司一直都非常看重对于优质人才、技术方面的投入及研发队伍的建设,因此,打造了高超的技术和研发实力,硕果累累。公司形成以技术研发为驱动力,品质管控为基础,供应链管理为抓手的联动发展模式,逐步从单一的产品生产企业转变为提供新能源全线产品定制系统解决方案的研发服务和产业化平台企业。
此外,公司在产品设计、原料采购和生产过程全部都控制好,经过这么多年的发展,早已总结出了很多的行业经验,赢得了较好的市场口碑。
亮点二:组串式优势明显,市占率持续提升,储能快速发力,将成新增长点
国内最早进入国际市场的组串式并网逆变器企业中,其中之一就是这家公司,在组串式逆变器中竞争优势还是非常的大,在国内市场的占有率还在继续提升。另外,公司在储能方面的成绩也一样可观,业务越来越多。凭借业内良好的声誉和扎实的科研基础,储能逆变器成为公司新的增长点的可能性很大,也助于公司强有力的发展下去。
因为文章篇幅规定不能太长,想深入了解锦浪科技的深度报告和风险提示的朋友,都包含在了这篇文章中,可以点击好好看看:【深度研报】锦浪科技点评,建议收藏!
二、从行业角度来看
能源结构转型和提升可再生能源发电占比是在"碳中和"的大背景下实现碳中和的关键路径。光伏身为新能源行业的一个关键分支和新兴产业的主导领域,是具备成长性的赛道,具有较高的景气度。因为光伏兼具清洁与经济的双重属性,所以成为全球绝大部分国家或地区最便宜的能源形式,考虑到未来储能等新技术的成熟,传统能源可能会被光伏逐步替代,光伏有望成为主力能源。加之市场结构逐渐走向垄断竞争市场、行业格局持续优化、集中度加速提升,锦浪科技的产品溢价被逐步展现出来。未来的行业发展,锦浪科技首先享受到发展红利。
总的来说,我认为锦浪科技作为光伏行业的龙头企业,有希望在行业改革的时候,迎来高速发展。不过文章不具备实时性,要是想深入探究锦浪科技未来行情,立马把链接点开,你的股票有专业的投顾诊断,看看锦浪科技现在行情买入或卖出的好机会是否到来:【免费】测一测锦浪科技还有机会吗?
应答时间:2021-09-07,最新业务变化以文中链接内展示的数据为准,请点击查看