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近年来社会在不断的发展,在其发展的过程中,各行各业的发展速度也在提高,随着人们生活水平的不断提升,电气行业在人们生活中逐渐得以渗透。然而在现阶段,电气行业在发展的过程中,仍然面临的一些问题,其中最为主要的便是电气能源的供应问题,以及电气节能技术的发展,为了解决该问题,文章中围绕电力新能源的开发,分析了电气节能技术的具体措施。
【关键词】电力新能源 电气节能技术 应用发展
现阶段,受我国经济发展的影响,人们的生活水平也在逐步提升,电气行业在人们生活中不断得以渗透。然而随着电气能源需求量的增加,电气能源短缺也就成为制约电气行业发展的重要因素。针对该问题,致力于电力新能源的开发以及电气节能技术的使用,是推动电气行业发展最为有效的措施,不仅能够缓解电气能源紧缺的现状,同时还能够优化我国的环境,在其基础上实现电气能源的可持续发展。为此,文章中针对电力新能源的开发与应用,对电气节能技术进行了分析。
1 电气新能源开发
1.1 太阳能光伏发电
现阶段我们对于太阳能的应用已经比较普遍,太阳能作为新能源,其能源储备量较大,并且已经被开发,所以在各方面的应用中十分普遍。在电力方面,太阳能光伏发电的应用,主要是利用了太阳能电池板、控制器以及蓄电池等元件共同构成了光伏发电系统,为此,这也是一个发电的控制系统。在其应用的过程中,主要是通过太阳能电池板以及蓄电池的连接,以此进行太阳能的储存,再利用控制器以及逆变器对太阳能传输系统进行控制,实现对电网的管理,进而达到节能的目的。现如今太阳能在人们的生活中十分普遍,例如热水器等,其运行原理便是通过安装的太阳能电池板将公共电网进行连接,进而构成光伏系统,不仅提高了能源的利用效率,同时也减少了能源的损耗。
1.2 地热能源的开发
受社会发展的影响,人们的取暖设施愈发先进,尤其是地热资源的应用,逐渐成为现阶段家庭中取暖的主要设施。在我国,拥有丰富地热资源的地区主要在云南以及一带,经过相关的调查分析可知,现阶段我国地热田数量约为300左右,天然热量能够达到1.1×102J/年。由此可知,地热资源的开发是现阶段推动电力新能源发展的主要内容,在地热资源的开发中,我国还存在比较大的发展空间。除此之外,开发地热资源,不仅能够推动我国电力行业的发展,对于农业的发展也具有一定的重要性。
1.3 核能资源的开发
在电力众多新能源中,核能是其中最具效率、清洁性最高的能源,但是核能本身具备较高的危险性,为此,在对其进行开发时,需要格外重视核反应堆的开发。现阶段我国在开发核反应堆方面的技术仍然处于发展阶段,核能的应用范围也比较受限,所以,相关人员要借鉴其他发达国家的开发经验,在开发核能的同时能够降低风险,减少放射带来的危险,充分发挥核能对于电力的价值。
2 电气节能技术应用措施
2.1 优化电网配置,完善电气节能技术
全面优化电网配置,是完善电气节能技术、减少电能消耗的有效措施,由于电网在运行的过程中,会导致无功电流出现,进而对电能造成影响,造成电能消耗。优化电网配置最为有效的措施便是进行无功补偿,运用电气节能技术减少电能的损耗,除此之外,优化电网配置对电网功率的分配也具有一定的影响,不仅保障了变压器中电压的平稳运行,同时也减少了电能的消耗。
2.2 强化照明设计,节省能源
平时在人们的生活中,照明设备是人们不可或缺的一部分,照明设备不仅能够为人们在黑暗的环境中提供光亮,也为城市的美化贡献了一定的力量。然而在照明设备的大量应用中,也造成了大量的电能损耗,为了解决这一问题,对照明设备进行节能设计,减少照明能源的消耗便成为现阶段节省能源的重要手段,在照明节能设计的基础上,既能够保证照明的质量与效果,同时也能够减少能源的消耗。其一,合理选择照明形式,在照明的同时要善于利用自然光,以此减少照明能源的消耗,其次,设计人员在进行设计的过程中,要将自然光源与照明光源进行结合,以此实现节能照明能源的目的。其二,结合不同的照明场所,设计不同的照明亮度,例如卧室光源的设计,可以选择相对柔和的照明灯光,还可以利用荧光灯进行光源的平衡设计,针对比较高级的场所,便可以选择三基色荧光灯,或是高显色性钠灯;其三,在照明的安装方面,要合理选择安装位置,结合该场所实际的照明需求,设计节能开关,例如声控开关,便可以实现照明节能的目的。
2.3 空调系统的节能设计
现如今空调系统的应用已经十分普遍,在建筑内部可以通过空调系统的应用,实现对温度的调节,然而在应用空调系统的同时,会导致能源耗损。为此,空调系统的节能设计已经成为现阶段相关人员研究的主要问题之一。冰蓄冷技术主要是通过电网低谷阶段的风能,将冷量进行储存,以此实现白天能量的释放,达到节能的目的。冰蓄冷技术的应用,不仅实现了能源的节约,同时也大大节约了空调安装的费用,减低空调制冷机的功率,减少电力负荷,进而实现空调系统的能源节约。
3 结束语
综上所述,受我国经济发展的影响,社会中对于电力的需求逐渐增大,然而随着需求的不断提升,电力能源也出现了紧缺的现象,为了解决这一问题,开发电力新能源,推行电力节能技术,是现阶段促进电力行业发展的主要手段。文章针对电力新能源的开发,对电力节能技术的应用手段进行了阐述,通过文章中的分析,希望能够在此基础上全面提升电力新能源开发效率,实现电力能源节约,减少能源的消耗,进而推动我国电力行业的可持续发展。
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作者简介
李东君(2000-),女,高一学生,研究方向为电力。
关键词:新能源发电;教学方法;教学改革;教学理念
中图分类号:TM619 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0217-03
从2006年秋季学期开始,我校电气信息学院就面向电气工程及其自动化专业学生开设了新能源发电技术方面的选修课,2009年学院改革,对原有专业进行重组、调整,新成立了电气与新能源学院,开始招收电气工程及其自动化(新能源发电方向)专业的本科生,重点培养从事新能源技术领域的研究、开发、维护、管理等方面的高级工程技术人才,并在2010年开始招生,现已经达到80人规模,开设的相关课程(含实验)一般安排在第五学期。
开设“新能源发电技术”专业选修课的目的是为了帮助电气工程及其自动化专业的学生全面了解能源科学概况、世界范围内面临的能源问题及其解决对策和发展前景、新能源开发利用的重要性以及新能源开发利用技术等方面的知识。课程内容涉及新能源基础知识、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等内容。针对目前选修课的建设和完善已成为高校教学改革深化的重要环节,选修课教学已然成为高校基于社会对复合型人才的迫切需求,本文将以新能源发电技术课程为例,分别从教学内容的选择、教学方法、教学手段和教学理念等方面进行一些改革研究与分析,其目的在于提高选修课教学质量、促进学生综合能力。
一、精选教学内容
新能源发电技术是一门专业性、综合性较强的应用学科,涵盖了风能、太阳能、生物质能等多种新能源的内容,综合了电气工程、机械工程、工程力学、物理学等学科知识。因其涉及的专业门类、知识面比较宽广,学生普遍反映不太容易找到学习规律,难以把握重点,理解稍困难。因此,结合新能源发电技术课程的培养目标,适当选择课程的教学内容,综合与电气工程相关的专业课,在教学过程中以新能源的发电方式为核心,分析各种类型的新能源、能量转化方式、发电原理等内容之间的相关联系,引导学生逐步把各个关联的知识点汇成知识链,促进学生学习和记忆。对于各种新能源的发展历史、资源分布和特点则可做简单介绍。另一方面,考虑到电气工程专业对学生的培养目标要求,比如有关风力机的空气动力学原理、太阳能热转换原理、生物质热裂解过程等内容可只做概述性讲解,让学生了解其基本概念。教师在教学过程中,需要注意引进当前国际国内的最新科研成果来丰富新能源课程的教学内容。该课程涵盖多方面学科,是当前大力提倡发展的一个技术方向,其涉及到的信息量多,知识更新快。特别是最近几年,不断涌现出研究新能源发电及其相关技术的新方法,使得新能源发电技术得到大力发展。因此,在选择和组织教学内容时,以教材为主体,综合大量的相关文献资料及网络资源,例如中国新能源网、中国新能源发电网等,适当增加一些不仅能反映新能源发电技术前沿领域的新理论、新技术,而且又能展现学科交叉、扩大学生视野的教学内容,不断在教学实践过程中提高这门课程的教学质量。
二、探索灵活的教学方法
在新能源发电技术课程的教学中,需要积极探索,发掘与课程特点相匹配的教学方法。在课堂教学中,需要注重知识性、趣味性,注意理论与实际相结合,可在教学过程中采用启迪式、比较式、讨论式和流程式等多种不同的教学方法,目标明确,重点突出,充分调动学生的学习积极性。
1.启迪式教学法。这种方法可以较好地激发学生的学习积极性,促进他们主动思考,培养他们分析和解决问题的能力。例如,在讲解并网光伏发电系统时,根据学生之前掌握的光伏发电基本原理,启发他们思考为什么要对独立的大规模光伏发电系统进行并网、并网的方式是怎样的、并网的过程中还需要增加哪些相应的装置。通过在教学过程中设置这样一些问题,逐渐开阔他们的思维方式,让他们认识到要使得太阳能发电得到大规模、高效率的利用,必然要对光伏发电系统进行并网,在并网的光伏发电系统中,并网逆变器又是核心设备,不仅能够把光伏电池组件输出的直流电转换成与电网同频同相的交流电馈入电网,同时还起到调节电力的作用。此外,在讲解上述知识点的过程中,还能够巩固学生在电力电子技术课程中所学到的关于逆变器的知识点,培养他们对所学到的各种知识点进行融会贯通、举一反三的学习能力。
2.比较式教学法。采用不同形式的图表对各种新能源发电方式或同一种新能源的不同利用形式进行互相对比,不但形象直观,还有利于培养学生综合分析问题的能力。例如在讲解恒速恒频与变速恒频风力发电系统时,由于这两种风电系统涉及到的知识点特别多,且较难理解,学生在学习过程中难以深入掌握各种系统的工作原理、结构差别等内容,多数学生仅了解大概情况,因此,十分有必要采用图表形式,分别从恒速恒频与变速恒频风力发电系统的拓扑结构、原理、发电机类型、并网方式等多种角度进行归纳、对比,加强学生对这两种最重要的风力发电系统的认识,逐步化解学习风力发电的困惑。
3.讨论式教学法。这种教学方法不仅可以发挥教师的导向作用,还可引发学生的学习主动性。比如在讲解三种经典的太阳能热发电系统时,可以提前安排三组学生分别搜集关于槽式、塔式和碟式太阳能热发电系统的资料,并在上课时先分别邀请各组的学生代表描述他们所认识的这三种不同的太阳能热发电系统,可以从热发电系统的基本原理、系统结构、组成部件、系统功能、应用情况等方面进行阐述。在讲述过程中,教师可适时启发他们,就其中的某一知识点,可以是大家感兴趣的,或者是十分重要的知识点进行展开,和同学们一起探讨,帮助学生深入理解不同类型的太阳能热发电系统的工作原理等内容。同时,在这种讨论式教学过程中,结合不同太阳能热发电系统的图片进行讲解,可以使得整个教学过程更生动、更丰富多彩。
4.流程式教学法。当涉及到知识点繁多、关联性强的教学内容时,可以采用流程式教学法。这种方法可首先从系统的角度进行说明,再逐层清晰讲解,可帮助学生培养良好的思维习惯和分析解决实际问题的能力。例如,在讲解有分拣场垃圾发电工艺流程时,结合美国的H-Power夏威夷垃圾发电厂实例,采用如图1所示的垃圾发电工艺流程来介绍。
先阐述在垃圾焚烧前,需要经过一系列输送、筛选和粉碎装置,把那些不易处理和不能燃烧的垃圾首先在分拣场清理掉。再介绍经过处理后的垃圾则被送入高温焚烧炉中焚烧,形成的残渣、灰渣送出填埋。烟气在排放前需注入石灰脱硫,中和酸性气体,并传热给水变成高温高压蒸汽,进入汽轮机发电。最后,还要说明烟气经锅炉尾部受热面后,经静电除尘达标后,进入烟囱排放,静电除尘后的细灰渣则可做建材进行综合利用。通过这样一个简洁的垃圾发电工艺流程图,可让学生迅速掌握垃圾发电的基本原理,了解各个生产环节的作用和相互关系,培养学生分析复杂问题的系统性思维。
三、采取多样的教学手段
相对于必修课而言,专业选修课的特点决定了它的教学方式有所不同,其更注重知识体系的完整性和学生兴趣的引导。这必然要求教师不断革新自己的教育观念,在教学过程中全面认真地设计教案,采用多样化的教学手段调动学生的学习兴趣,充分激发学生的学习积极性,引导他们主动参与到课堂教学过程中,展现他们的课堂主人翁精神。
1.主次分明,突出重点。由于新能源发电技术课程涵盖内容较多,而授课学时又有限,因此在教学中不可能讲授全部内容,必须做到重点突出,精讲主要内容。比如在纵多类型的新能源发电方式中,根据我们学院的专业设置特点,可重点讲授太阳能发电、风能发电和小水力发电。此外,还要注意详略结合,对主要的、基本的内容仍可采用讲课方式,而对其他内容则可以讲座、讨论方式开展,增大课堂教学的信息容量。比如在讲授太阳能发电时,就应以讲课方式详细讲解光伏发电,而以讲座方式讲解太阳能热发电。这种主次分明的讲课模式,不仅能使学生扎实学到本课程最主要、最核心的内容,还可以开阔他们的知识面和视野。
2.应用先进教学手段,提升教学效果。根据精选的授课内容,有效地运用网络资源,制作形象直观的多媒体课件,以改善教学的直观效果,增加授课内容的信息量。例如,当介绍不同类型的水平轴式风力机和垂直轴式风力机时,可以多向学生演示一些与它们相关的图片和Flas,结合这些多媒体资料讲解,可加深学生印象,让他们对这几种典型的风力机及其工作方式等内容有更深刻的理解。同时在上述教学过程中,要注意与传统板书方式相结合,引导学生逐步分析,并适当地留给学生一些思考时间,较好地把握课堂节奏。
3.结合实事,激发学生学习积极性。新能源发电技术课程所讲授的一些主要新能源发电方式在目前逐渐得到越来越多的应用,与人们的日常生活也越来越紧密。在介绍不同类型的新能源时,可以充分结合当前社会生活中出现的一些相关时事焦点事件,把它们提出来让学生讨论,既能激发他们的学习热情,活跃课堂气氛,还加强了他们对讲课内容的理解。例如,墨西哥湾的BP公司漏油事件、康菲环渤海湾污染事件,特别是全球石油供需关系的发展态势、气候变化和环境保护的压力,都迫切需要全球共同确定和构筑能源发展的新理念,开创新时期能源发展的新路子。结合上述实例,引导学生思索大力发展新能源、调整能源结构的必要性,让他们从新能源利用方式等层次进行探讨。通过这种教学方式,不仅可让学生深入理解课程内容,激发他们的兴趣,还能培养学生解决实际问题的能力。
4.穿插习题,实时归纳。在风力发电部分的教学过程中,其涉及到的不同类型风力机结构、发电方式、并网方法等知识点比较多,多数学生会感到理解有一定困难。为了让学生能够及时掌握课堂所学内容,讲课过程中可在恰当时候穿插一些事先准备好的习题,这些习题不一定来自教材,教师可根据其他相关资料自主设计。通过课堂练习,可以考查学生对相关知识点的掌握程度和存在问题,及时解决他们的困惑。比如,在讲解变速风机驱动双馈异步发电机并网系统时,可穿插一个关于发电机转子回路控制方式的多选题,通过该练习,能够加深学生对这部分重要内容的理解,从一定程度上也可改善课堂氛围,充分激发学生的学习主动性,发挥学生的主体作用。
5.结合共同点,学习新能源发电。新能源发电方式与常规能源发电方式,除了在一次能源的来源与能量转换方式等方面有较大不同外,它们在发电环节大多具有很多共同点。因此,在讲授各种新能源发电形式时,注意随时和常规能源发电方式进行类比,结合两者之间的共同点讲解,不仅可以促进学生对新能源发电方法的理解,还可以巩固他们对常规能源发电方法的认识。例如,在讲授地热发电时,其和火力发电的原理基本一样,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。
四、培育素质教育的教学理念
不论是专业必修课,还是选修课,教师都需要培育素质教育的教学理念,新能源发电技术课程的教学更是如此。通过在理论教学过程中,结合一些生动的经典案例等进行讲授,既可调动学生学习的主观能动性,又能加强他们对新能源发电方法的认识,逐渐培养学生探索求知的精神。比如,通过介绍风能发电的几种典型装置与设备,以探究风能发电在当前得以大规模运用的原因。正是这些大量科研人员对风能发电装置的研发,才使得风能发电不仅仅是论文里的成果。通过一些经典案例,充分调动学生学习的主观能动性、学习兴趣和求知欲,这样才能达到开设专业选修课“培养学生能力,挖掘学生潜能”的目的。
五、结语
新能源发电技术课程是一门知识覆盖面广、学科前沿的专业选修课,而随着其利用方式和技术的不断发展,这门课程的教学内容也将不断更新,教学方法也会随之不断改进,通过改进教学手段和逐步增加实验环节,实时强化创新意识,这样就一定能够逐步改善人才培养过程中普遍出现的一些问题,如学生能力薄弱、缺乏创造性、主动性等,达到真正提升学生的思维创造能力以及综合素质的目的,培养出与时俱进的、创新型的合格应用型人才。
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【关键词】光伏发电技术 变电站 应用
在我国大部分实体产业的发展过程中都采用了新能源以及智能化技术手段来推进产业效能,改善行业发展的社会效益。在融合了智能科技手段后,国内变电站建设的质量与以往相比较有了质的飞跃,尤其是引入了光伏发电技术以后,借助光伏发电技术的基本原理以及光伏发电系统的容量计算方式,能够助力我国变电站朝向集约型经济、环保能源供给产业的方向发展。
1 光伏发电技术的基本原理及其系统容量计量方式概述
1.1 光伏发电技术的基本原理分析
在各类型科技快速发展的氛围中,光伏发电技术涌现出来,借助光伏组件的合理布置,提升了我国变电站系统的运作效能。从理论上来看,太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又可称其为“光伏电池”。鉴于太阳能光伏发电技术是利用太阳电池半导体材料而产生的光伏效应,在将太阳能转换为电能的过程中,无需燃料,也不污染环境,其未来的发展空间巨大。从具体的技术理论内容来剖析,光伏电池是以半导体P-N结上接受太阳光照而产生的伏特效应为基础,进而直接将光能转换为电能的能量转换器。光伏发电技术的基本原理可以由如下的几点内容来表述:首先,当太阳照射到半导体表面时,半导体内部的“N区”和“P区”中原子的价电子受到了太阳光子的强烈冲击,这样便可以通过光辐射来获取到能量;接下来,在能量的持续注入的情况下,脱离“共价键”的束缚从“价带”激发到“导带”,这样一来,便可以令半导体材料内部所产生的电子处于非平衡状态,这就促动光伏发电系统的运作,这便是光伏发电技术的基本原理。
1.2 光伏发电系统的容量计量方式研究
实质上,一个具备一定规模的智能化变电站需要在众多的光伏电池组的辅助下完成发电任务,诸多小的太阳能光伏电池便是电池组的重要构成部分,通过将这些光伏电池以串联、并联的方式组合起来,进而形成光伏电池组的形式来为整个变电站系统输送电能。从具体的光伏发电系统的容量计算方式来看,需要凭借一些常用的公式来进行科学化的容量计量。其中,太阳电池组件的数量计算、光伏组件方阵布置的最小间距计算等数据的计量十分重要。
2 光伏发电技术在我国智能化变电站中的实际应用
光伏发电技术以及光伏发电系统的实际应用对于我国变电站的运营及其未来发展是极为有利的,鉴于光伏发电在其能源转换的过程中所消耗的能量较低,而且,不会产生对环境有害的污染物质,这对于节约能源以及环境保护的意义重大。光伏发电系统所发电能可以被变电站内部负荷在短时间内消耗掉,因此可以说,通过光伏发电技术所得到的电力能源无需进行储存,便可以实现电能的“即发即用”效果,这样就可以降低电力负荷所占用电系统的压力,此外,如若变电站系统出现异常,还可以通过变电站自身的“黑启动”来恢复供电。从实践状况来看,光伏发电技术在我国诸多智能化变电站中的实际应用效果良好。
2.1 光伏发电技术在变电站中的具体应用状况
在考虑到光伏发电技术的成熟度及其可靠性等因素以后,依据光伏发电系统的运作特征,在实践过程中应用光伏发电技术。光伏发电组件与实体建筑物的结合方式较为特殊,需要调整变电站内光伏组件的安装方式来适应变电站的实际环境状况,进而令光伏发电技术的实践效能更好地激发出来,为我国智能化、集约型环保变电站的创建奠定基础。在实践操作的过程中,有很多技术应用的细节需要格外注意,例如:为了合理地接受辐射的光能,则太阳能光伏发电板在安装的过程中就需要与水平地面保持一定的夹角,这就需要进行科学化的地理纬度测算,进而得出最佳的数值,并对光伏组件的位置进行合理布置。此外,在光伏发电系统的正常运行过程中,光伏发电技术的应用能够减小用电系统的用电量占比,这也就相当于起到了系统节能、降低系统消耗的功用,而且,还能提高光伏发电系统的使用效率。
2.2 光伏发电技术的实践效能研究
对于我国电力系统的运转而言,凭借光伏发电技术以及光伏发电系统来维系规模化的电力能源生产运作十分可行,同时,还具备一定的经济性与环保特性。光伏发电系统的创建是用以提升电力工业管理水平的前提条件,而且,在电力企业的长期工作中,电网环境的安全性是整个电力系统管理的重中之重,不断优化变电站光伏发电系统的总体性能对于电网的稳定、经济、环保运行较为重要。通过研究光伏发电系统的理论估算能量值等内容,能够了解到,科学化数据支持是光伏发电技术在实际应用过程中最主要的参考依据,如若按照一定的执行标准来具体操作,能够在一定程度上保证该技术应用的实效性。从实践的角度来看,光伏发电技术在我国智能化变电站系统中的应用状况较为良好,值得在不同规模的变电站内进行推广实施,为我国电力产业发展节能降耗、环境保护等目标提供强有力的技术支撑。
3 结束语
总而言之,光伏发电技术以及光伏发电系统的实际应用对于我国变电站的运营及其未来发展是极为有利的,因光伏发电在其能源转换的过程中不产生污染,这对于节约能源以及环境保护都起到一定的作用,光伏发电技术值得在电力产业内外进行推广实施。
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(1.青海省职业教育公共实训中心筹建办公室,青海 西宁,810000;2.青海交通职业技术学院,青海 西宁,810003)
[摘要]现阶段,发展低碳经济是一个全球化的战略目标,由于人类的发展与进步,对于我们赖以生存的生态环境造成了严重的破坏,发展低碳经济成为解决环境问题的有效途径。电能是当今社会发展的必然需求,但是每年因发电所消耗的能源也在呈现上涨的趋势,因此在电力企业发电中采用新型能源,有效减少对碳的排放,是低碳经济环境中对电力企业发展的重要要求。本文主要探讨当前电力企业基于低碳经济时代新型发电项目中新能源的利用及其发展前景,以减少环境污染,实现电力事业的可持续发展。
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关键词 ]低碳经济;电力企业;发电;前景
由于传统的经济发展模式是以牺牲环境为基础的,对于生态环境造成了严重的破坏。而低碳经济发展模式是一种全新的发展理念,所采取的主要方式就是运用各种方法进行节能、减排,充分利用清洁能源,努力提高能源的利用效率。在低碳经济发展过程中,还要不断完善相关的法律、经济管理措施,不断优化产业结构,最终实现经济的可持续发展。
1低碳经济的特点及其影响
低碳经济是基于当前生态安全考虑的,由于经济的发展造成大量的碳排放到空气当中,对环境造成了严重的污染。现展经济首先要考虑到环境问题,减少碳的排放,这种发展模式也是未来社会发展的主要方向。
1.1经济发展要以全球公共利益为基础
当前所倡导的低碳排放、低碳交易都是以国际协议标准来实施的,对于全球经济发展都有着非常重要的意义。目前环境问题已经成为了全人类的共同话题,已经不再是单一的气候问题,而是已经上升到人类道德标准的全球性课题,各国都要结合自身的情况对经济的发展形式进行约束,共同维护生态环境不受到破坏。
1.2发展低碳经济受到经济条件的影响
经济发展水平不一样,对于环境造成的破坏也有所区别,各国并没有统一的标准。发达国家对于实现低碳经济有其自身的优势,技术方面比较先进,人才也比较充足。发展水平较低的国家,尤其是还处理解决人民温饱问题的国家,对于实现低碳经济还是有很大困难的,这样会投入大量的资金,更加剧了与发达国家之间的差距。因此,在一些国家实现低碳经济还是有一定的困难的。
2新型发电项目前景分析
2.1风能在发电工程中的应用
将风能用于发电工程,在当前可再生资源发电项目中是应用最为成熟的一种方法,具有广阔的发展前景,利用风能发电不会对环境造成污染,有效的降低能源的消耗,减少碳的排放,在实现低碳经济方面成效显著,目前风能发电技术正在全世界范围内迅速推广。据数据显示,在2008年的时候,全球风电装机容量已经达到12.08万兆瓦以上。我国在风能发电技术方面也处于领先地位,在国家相关政策的扶持下,不断推进风能发电项目,在未来很长的时期内都将会保持高速发展的态势。据统计,到2010年的时候,我国风电装机总量已经达到了2000万瓦,提前完成了原来制定的2020年的装机目标。
从当前风能发电的现状来分析,风能发电项目仍然具备非常广阔的投资前景,一是风能发电不会造成碳排放,完全符合国家所倡导的低碳经济的发展要求。二是国家制定的许多优厚的扶持政策,比如电价管理方面设立了特许电价和指导性电价,对于风能投资企业都非常有利。三是国家对于投资企业的融资与技术研发都给予了大力的支持。所以说投资风能发电风险非常低。随着科学技术的不断进步,在风能发电技术将会有更加广阔的前景。
2.2生物质在发电工程中的应用
目前用于生物发电的原材料主要是秸秆,国际能源机构对此做过深入的研究,秸秆属于良好的清洁能源,燃烧时对环境的污染非常小,其含硫量仅为0.38%。长久以来,秸秆都是作为农业生产的废弃物而浪费掉,每年所丢弃的秸秆大概在1亿吨以上,有数据预测,到2020年的时候废弃的秸秆可能达到2亿吨以上。所以将这些秸秆进行合理的利用转化成电能,对于发展低碳经济具有非常重要的意义。
沼气发电也属于新型发电技术,将废弃的有机物通过发酵的方式获得沼气,然后利用内燃机燃烧所产生的热量来发电,是一种将化学能转化成电能的方法。目前这种技术在全球范围内得到了推广与应用,而我国在这一领域也有了重大突破,并成立了专门的科研团队,加快了沼气发电技术的发展。
2006年的时候,我国共有两座生物质发电项目投产运行,一个是山东单县的首座生物质直燃发电项目,此项目耗资达3亿多元,该发电机组装机容量达到了2.5万kW;二是江苏兴化的生物质热解气化发电项目,该发电机组装机容量达到了5.5兆瓦。据统计,2010年的时候,我国生物质发电技术已经非常成熟,装机容量已经超过了550万kW,而2012年底的时候,直燃发电项目并网容量达到3000兆瓦以上,通过垃圾焚烧发电并网容量也基本达到2500兆瓦。这些数据表明,我国在生物质发电方面也已经有了较为成熟的经验,而且将这些生物质转化为电能,是变废为宝、节能减排的重要手段,对于发展低碳经济意义重大。利用生物质发电,可以消耗大量的农业生产废弃物,转化成可以发挥更重要作用的电能,燃烧后的物质再用于农业生产,实现了能源的转换,是对可再生能源的有效利用。因此政府要加大扶持力度,加大研究力度,在当前低碳经济环境下具有非常重要推广价值。
2.3光伏发电技术在发电工程中的应用
光伏发电技术是利用太阳能进行发电的一种新型方式,其原理就是光生伏特效应,将光伏发电系统将吸收的光能转化为光生电流流出,实现太阳能与电能的有效转化。光伏发电涉及到的技术较多,比如太阳能电池技术、光伏阵列最大功率跟踪技术、孤岛效应检测技术以及聚光光伏技术等。
(1)光伏发电系统分类
目前,光伏发电系统基本可以分为两类,一是独立发电系统,是一种独立发电的装置,不和电力网络连接,通过自身的运行实现太阳能发电,以满足自身对电能的需求,这种发电系统多数应用于偏远地区或是野外作业。但是这种独立的发电系统一般稳定性较差,有时候需建立普通电站来进行辅助,这样一来就增加了投资的成本,不是特殊情况很少会用到。二是并网发电系统,是指将光伏发电系统利用现代科学技术接入到电力网络中,一般分为商用和民用两种类型,将自用余量上网,国家采用收购的方式并入到电力网络中。并网发电系统不需要自己配备蓄电池,大大降低了投资成本,同时电能的转化效率也得到了有效的提高,发电也比较稳定,在光伏发电产业中具有广阔的发展前景。
(2)光伏发电系统的应用
当前光伏发电技术在实际应用主要有以下几个方面:
一是用于LED照明:LED是一种半导体材料,和光伏发电系统组合,充分利用光生伏特原理,能够实现光能电能光能的快速转化,完全符合当前节能减排、环保高效的发展理念,使用寿命长,维护简便。如果在该系统中加入可充放的蓄电池系统,将会显现出更加明显的优势。
二是在现代建筑中的应用:光伏发电系统用于建筑中主要有两种方法,一种是利用屋顶结构安装光伏发电装置,对用户进行实时供电,然后可以余量上网。第二种将发电系统集成到建筑中,在建筑设计的时候将光伏发电装置考虑进去,使其成为建筑结构的一部分。比如将普通的玻璃幕墙替换成光伏发电系统的玻璃幕墙,利用安装在屋顶和墙面的光伏器件吸收并将太阳能进行转化。在这一方面,世界各国都加大了研发的力度,将彩色的光伏模块替代建筑外墙装饰材料,既建筑装饰的要求,又实现了光伏发电,有效降低了投资成本,这一技术在未来的建筑行业发展中前景广阔。
三是在泵站工程中的应用:目前光伏发电技术在很多行业中都得到了广泛的应用,比如太阳能水泵,借助电池板吸收太阳能,然后转化为动力来带动水泵运行,从而建成了大量的光伏水泵站。在规模比较大的泵站中一般都会加装逆变器,将转化的直流电再转换成交流电,实现大型泵站的运转。这种光伏泵站开始的投资成本较高,但是投资建成后的运行费用却很低,而且具有较长的使用寿命,因此值得大力推广。
2.4燃料电池发技术在发电工程中的应用
燃料电池发电技术的原理是将空气里面的氧与氢两种物质进行转化,把化学能转化成电能,所用到的转化装置就是燃料电池。燃料电池包括以下几个部分:预处理装置、燃料电池堆、并网逆变器(PCU)等。其特点是电能转化率高、对环境不会造成污染,便于操作。随着研究的不断深入,燃料电池技术受到越来越多的人的青睐,在全球范围内得到了快速推广。目前走在世界前列的有北美、欧洲和亚洲的日本,我们国家起步相对较晚,但是却受到国家及相关研究机构的重视,已经列入了“十五”规划之中,同时国家自然科学基金也对这一项目的实施提供是大量资金。由此也可以看出燃料电池技术的发展前景异常广阔。
3结 论
综上所述,低碳经济背景下,对于新型发电项目建设提出了更高的要求,要充分利用可再生资源来替代煤炭、石油等不可再生资源,而且新型发电技术的应用不能够对环境造成污染,减少发电过程中碳的排放。低碳经济是全球化共同的发展目标,其核心理念就是提高能源的利用效率,减少碳的排放,减少对环境造成的污染。现阶段新型的发电技术种类有很多,每种发电技术都有其发展优势,各地区要结合本地的电能需求与资源利用现状选择适合的新型发电方式。政府相关部门也要做好宏调控,加大对新型发电技术的扶持力度,制定并完善相关的补贴政策,强化管理措施,比如利用城市垃圾和农林废弃物进行发电的要给予相应的补贴,在项目建设中可以提供低息贷款给予扶持,加快项目审批并提供各种便利条件等。相信新型发电技术会得到越来越多的应用,有力的推动低碳经济的发展,快速实现能源利用的可持续发展。
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