新能源电力设计汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇新能源电力设计范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

继矶山湖、长岭、大岭之后，老爷庙风电场于2011年底开始并网发电，这是江西省建成的第四个风力发电场，也是迄今该省最大的风电项目，该项目装机容量为49.5MW，安装33台单机容量1500kW的风电机组，预计年发电量1.02亿kWh。这使得全省风电总装机容量达13.35万kW。按照规划，江西风电2020年将达100万kW，每年可为电网供电23.2亿kWh。另外，到2012年，全省光伏产业销售收入达到3500亿元，高纯硅料8万吨，多晶硅片和单晶硅片17000MW，太阳能电池及组件16000MW。为了适应区域电力新能源应用产业的发展现状与趋势，适应地方风电和光伏行业经济发展对高职人才的需求，电力新能源实训基地建设是当务之急。实训基地是培养新能源高素质技能人才的主要实践训练场所，是职业技能培训和技能鉴定、高新技术推广应用的主战场。因此，探索建设好电力新能源应用技术实训基地对于鄱阳湖生态经济发展有着重要的意义。

一、电力新能源实训基地建设思路

（1）合作性。电力新能源专业技能实训基地是针对新能源企业生产经营过程中专业岗位群的技能而设立的工作环境，该基地的建设具有投资大和运行费用高的特点，政府牵线搭桥，依托电力高职院校，由高校和企业联合共建电力新能源实训基地，达到资源共享，携手共图发展。一方面可以弥补学校经费的不足，另一方面解决企业所需电力新能源人才短缺的困局。共建共用，提高基地使用效率和投资效益。使高职院校学生更快满足企业岗位需求，减少上岗时间；企业员工不需要到外省去，就近得到及时有针对性的培训，减少员工培训成本，提高培训效果。

（2）先进性。要注重实训基地建设理念的先进性、技术的先进性、资源的先进性、教学手段的先进性、实训教学展示的先进性、实训基地现场管理的先进性。使新能源应用技术实训基地成为一个在技术、管理、运行机制等方面具有示范、引领作用，具有综合性功能的新型服务基地。

（3）适应性。尽可能适应电力新能源生产、技术、管理、服务第一线；尽可能适应一定时期内江西风电、太阳能企业发展对人才数量和质量方面的要求；要区别于海洋风电和戈壁风电，须适应内陆性风电、太阳能企业对电力新能源理论和实践技能的要求；适应学生以能力训练为主线的技能增长规律；适应提高员工专业技能的训练规律。

（4）渐进性。实训基地的建设应坚持基本技能训练和专业技能训练相结合，按照分层次、模块化和循序渐进方式，强调学员先夯实基本技能，强化对学员使用设备的能力、分析并排除设备故障能力的培养，据此确立实训内容并开发实训项目，形成从基本操作、基本工艺、基本技能训练，逐渐到专业故障分析排除，最后到综合技能训练的配套实训的渐进过程。形成“基本操作实训—专业操作实训—综合操作实训”的渐进体系。可以总体规划，分期建设。

（5）模拟性。电力新能源实训基地应充分体现新能源生产现场的特点，要尽最大可能模拟企业生产经营的实际状况，建成针对性很强的、数量和场地足够的实训工位，努力体现真实的职业环境和工作氛围，要注意选取具有代表性的装置。让学员在真实的职业环境下按照岗位对基本技术技能的要求，得到实际操作训练和综合索质的培养。

二、电力新能源实训基地的规划

联手风机生产企业、光伏企业、新能源投资企业，共同打造电力新能源实训基地。依托电力职业技术学院，在对原有校内实训中心进行整合的基础上，改建、扩建和新建一批实训场所。计划用三年的时间，依次完成基本操作实训区、专业操作实训区、综合操作实训区的建设工作。

（1）实训基地的照明和动力系统，由新建风力发电和太阳能发电承担，使得实训基地本身就是洁净能源的应用典范，而且，这些风力发电和太阳能发电系统本身，将是学员完成实训项目的最好的实训对象。

（2）新建一个新能源展示厅。它是学生进校时主要的参观场所，学校其他专业的学生和社会人员都可以到此参观。把它建成为省内宣传和推广新能源的对外窗口，一个生态经济发展模式的教育基地。

（3）新建新能源实训场所，包括：风机装配实训区、风场测试区、风力发电机测试区、光伏实训区、单片机与控制实验室、风机运行测控室和多媒体教学区等。

风机装配实训区承担风力机组实训模块，应有风叶的测试平台，轮毂、机舱、齿轮箱、联轴器、制动系统、偏航系统、液压系统以及风力机的基础。用来让学生认知风机主机结构，设备、器材的布局，完成装配实训。建设风电主机电性能测试平台；光伏发电测试系统拟整体外购。

电力职业技术学院原有火力发电专业和电力系统及其自动化专业，电气设备及其系统单元：发电机、箱式变电站、主变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、配电装置、补偿电容器、接地网等，控制和保护系统单元，集电与输电线路单元，集电线路、电缆线路等实训内容，都可以在原有实训中心的基础上增加一些功能或者内容即可实现。

（4）实训的内容。风电实训的内容包括：风电基础知识、并网型风力发电机组的原理特点与主要参数、环鄱阳湖典型风电厂的组成、风电厂施工建设前期施工准备工作、风机基础施工要点、塔架制造技术要求及工艺、塔架制造常见问题及处理办法、风机的出厂检验及试验、风机的运输、箱变的安装、风机的调试、风电厂施工质量管理、风力发电厂项目工程验收规程、风电场的运行与维护、风电场的事故处理。还有风电元件测试；风电产品测试；风电设备组装与调试；风力发电机组组装和调试。太阳能发电主要内容包括光伏材料，光伏发电测试系统等。

（5）实训基地的建设目标。打造成为省级高职实训基地建设点，高技术重点实验室，“产学结合，亦工亦学”，人才培养模式创新实验基地。

三、电力新能源实训基地的建设

1.硬件设施条件建设

实训硬件设施是满足电力新能源教学要求的实践场所，配备先进的针对环鄱阳湖的风电场主力机型等硬件设备是教学方案顺利实施、教学目标得以实现的重要依托。特色鲜明和布局合理的实践设施和场所保证职业技能训练能落到实处，这样实训课程才有一种工程教学情境。有针对性地进行硬件设施的建设是完全必要的。

除了有必要的经费保障和图书资料建设，也需要进行自我教材和培训讲义资料建设。需要根据适应的风电场主力机型有针对性编写相应的培训讲义。讲义不局限于纸质的，还应制作教学光盘，采用多媒体动画、投影、模型等辅助教学资源。

2.师资队伍建设

实训基地师资队伍的建设要有特色与创新，建设“双师型”师资队伍是提高实训质量的关键，要制定中长期的师资队伍建设计划和管理措施。高水平的技能不会来自于简单的书本知识，只有经过生产实际的检验，并经过提炼所形成的实际工作经验才能在生产实践中发挥出更大的作用。在原有专职教师中抽调相关骨干青年教师到新能源企业挂职锻炼，通过实践技能培训以提高现有师资的技能素质。

其次要从风电企业生产一线引进一定数量专业技术人员到教师队伍，聘用少数从事风电设计、生产和建设的一线专业技术人员作为兼职培训师。对从企业引进的师资，通过听课、写讲稿、试讲等一系列培训，增强执教效果。

3.实训项目和内容建设

实训项目和内容充分适应风力发电、太阳能发电产业相应岗位群的需求，以增强学生的专业技能，增加电力高职毕业生就业机会与发展空间。以风电为例，其实训项目和内容如下。

（1）风电机组的组装。内容包括：塔架的安装；主机（机舱）的吊装；风轮组装与吊装；风机附属设备的安装；箱式变电站的安装；电力线路与通信线路的施工；中央监控装置的安装等。

（2）风电机组的调整试验。内容包括：风电机组的传动系统、液压系统、偏航系统、刹车系统和监控系统等功能系统正确性的检验；采取针对性的措施，消除发现的质量缺陷，确保被试机组性能达标。

（3）风电机组的运行与维护。风电机组的启动、并网与停机；日常运行监视、记录的主要内容；定期巡视的主要内容；风电机组工作状态之间的转换；风电机组日常维护的主要项目和要求；年度例行维护的内容和要求。

（4）风电机组的异常运行与事故处理。风电机组的异常运行与事故处理的基本要求；故障的分类；故障处理的过程；风电机组常见故障及故障排除方法。

4.实训方法和手段建设

采用小组及大循环分组形式，以工程工艺方法为主线，打破工种界限，重组训练内容，强化训练效果。建立一个开放的、有利于培养现代工程能力和创造性建设的训练体系。推进以“项目导向、任务驱动”为特征，以“技艺分解、能力递进”为要求，以“市场对接、职业衔接”为标准的教学方法建设。

在教学手段方面，实训基地通过模拟和仿真手段，建设有足够的工作台位，辅以实物模型、实物照片、现场的录像，精心设计和制作Flash动画，借助于多媒体教学的形象、逼真、立体，加上展板、挂图、陈列柜等多种教学手段，达到直观效果。结合原理图，使得电气设备抽象概念和复杂的原理过程形象化，利用现代多媒体技术进行仿真，利用虚拟现实技术为学生提供能灵活应用的、满足学生情境需求的学习硬件资源。

5.评价体系建设

篇（2）

中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：

1电工电子设计技术与汽车节能

1.1汽车供油系统节能电工电子控制

现阶段在汽车发动机供油系统中，利用电子控制技术实现了发动机供油量、喷油压力、喷油率自动调节的精确控制。多点式的电子控制燃油喷射技术实现出喷油量与喷油定时的自动控制，并可以保证最佳的喷油速度。现在新型汽车多数采用的都是电控喷射系统，发动机的燃油经济性得到大幅提升。此外，电工电子控制系统可以实现对喷油大压力的精确控制，所以当发动机处于低速状态时，喷油压力会升高，从而减少了排气烟度；利用电子控制技术控制喷油率，可以实现着火前少喷油、着火后多喷油分层燃烧的技术要求。引外，电子电工控制系统还实现了发动机度与加速度的最佳配合度，可以在保证工况要求的前提下将排放烟度控制在最低水平，并降低油耗。与传统的化油器相比，燃油电子喷射系统大幅提高了燃油计量的精确度，从而大幅提升其经济性与动力性能。

1.2汽车电工电子点火节能系统

汽油机属于点燃式发动机，其利用电火花点燃混合气体进行点火，传统技术是利用点火系统中的机械式白金断电器来实现，这种断电器基于高速运转状态时，容易被磨损并烧蚀，从而导致发动机发生失火、动力性能下降等问题。采用电磁式或者霍尔式无触点断电器可以彻底解决该问题，并且降低了发动机维修的机率。可以说现代高性能的汽油机全部采用的是电子控制的无触点点火系统，采用传统的机械式点火系统时，如果发动机处于高速运转状态会出现断火问题，而电工电子点火系统不存在这种现象，提高了点火能量与燃烧速度，不仅可以大幅降低发动机的燃料消耗，而且对汽车的加速、动力以及排气净化性能也有明显的改善，此外，用户长期采用电子点火装置可以保证发动机一直处于高质量的点火状态。

1.3汽车电工电子设计趋势

汽车电工电子技术从开始的真空管、晶体管、集成电路，到后来的大规模集成电路，再到如今的计算机技术，汽车控制系统从局部控制技术发展为整车系统的控制设计，其电子技术也体现出信息化、智能化、交通控制网络化的特点，现代的高级轿车可能会装设几十个微控器、上百个传感器，所以从某种程度而言，汽车电子电工技术的发展程度也是衡量各国汽车工业发展水平的重要标志之一。电子电工技术在汽车领域的广泛应用提高了汽车的经济性、安全性与动力性，而且对汽车行驶的稳定性与舒适性有明显改善；此外，还降低了燃油的消耗，提高了汽车产业的环保性。

2研发新能源节能动力汽车及优化

2.1新能源节能动力汽车

现在出现的新能源节能动力汽车多种多样，下面简单介绍其中几种：

第一，甲醇发动机汽车。甲醇是煤与天然气作用下的产物，其具备燃烧速度快、燃烧地程中无烟、无焰的特点，其热值仅为汽油的二分之一。并且与石油相比，全球的煤资源相对更加丰富，根据现阶段的能源消耗水平来看，还可以使用很长一段时期。所以在发动机燃料中，甲醇的发展前景十分看好。现在在点燃式发动机上完全可以燃用甲醇，并且基本上无需对原发动机做较大改装，只需更换燃油系统的个别密封件即可。不过对于压燃式发动机而言，还是需要一些特殊的技术。

第二，天然气动力汽车，天然气是油气田与气田的产物，其在全球的贮量也相当大。在发动机中采用天然气作燃料的技术已经相当成熟了，其最大的特点就是污染物排放低，并且天然气不会对油产生稀释作用，所以可以有效延长发动机的使用寿命，降低汽车噪声。

第三，电动汽车，这种汽车的动力来自于电能，而很多方法均可以产生电能，比如火力发电、水力发电、风力发电以及核电等等，现在比较常见的电动汽车包括纯电动汽车以及燃油与电能混合动力汽车。电动汽车最大的特点就是零配件少，生产工艺比较简单，因此其制造成本仅为内燃机车的几分之一，不过其发展最大的瓶颈在于蓄电池的容量问题。

第四，太阳能动力汽车，相对于其它能源而言，太阳能取之不尽、用之不竭，而且其清洁度最高。太阳能动力汽车利用太阳能电池进行电能的存储，然后通过储存的电能驱动汽车，所以其本质也属于电动汽车的范畴。对于太阳能汽车而言，最大的瓶颈在于太阳能电池的转换效率。

2.2汽车节能优化

具体而言可以从以下几个方面实现汽车节能的优化：第一，减轻车体的重量，汽车处于空载状态的油耗比重很大，所以可以通过减轻车体重量实现节能的要求，据相关数据显增，车体重量降低10%，节油量可以达到8%左右。现阶段出现的新型材料大幅减轻了车体的重量，比如采用轻型有色金属取替钢铁，常见的有铝合金与镁合金等，也可以用塑料取代钢铁等。第二，减少行驶阻力，汽车在路面行驶过程中遇到的阻力来自于两个方面，一是空气阻力，另外一个则是滚动摩擦阻力。以一般车速行驶时，空气阻力会消耗发动机25%的功率。除了外部条件外，车体的外型与空气阻力也有着密切的关系，现代汽车的造型均向着更加完美的、流线型造型方展，不仅大大增加了汽车的美观性，而且可以有效减小行驶过程中的空气阻力。第三，进一步优化节能汽车空调，现在的汽车空调的制冷方式多为蒸汽压缩式，发动机轴驱动压缩机，空调处于开启状态时，会降低发动机约10%的功率，而增加15%的油耗。新型的高效压缩机会慢慢取代传统的往复活塞式压缩机，比如变排量斜盘式压缩机可以节能30%，其有可能成为未来汽车空调的主要机型。

3讨论

随着科学技术的发展，必有其它能源替代将要枯竭的石油，从过度依赖石油转向能源供给多元化。目前我们要大力依靠科技进步，引进和借鉴国外先进技术和科学经验，相信会有更节能、更环保、更先进的动力机汽车出现。

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中图分类号:TL825 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0136-01

传统的电压转换技术在核能谱信号的处理中存在着纹波较大、效率过低以及不够稳定等缺点,这些不足都将影响核能谱信号的处理效果。本文设计了一种稳定性能好、输出纹波峰峰值小于32mV、使用可靠、转换效率高的电源转换电路。

1 传统的电源转换电路

传统的电压转换电路通常用MC34063芯片作为控制部分,外加少量元器件,从而实现定压输出、升压降压、电压反转等功能。此种方案虽然成本较低,应用广泛,但仍然存在效率低、输出波纹大等缺点,不能用于精度较高的核能谱信号处理电路中。

2 本文设计的电源转换电路

2.1 基本结构

本文设计的电源转换电路包含两路输出:+5V和－5V。输入电压范围是+7V～+20V直流。其中+5V输出是由LT1763CS8-5LDO芯片产生;－5V输出是由MAX764ESA芯片将+5V电压反转产生－6V输出,再由LT1964ES5-5芯片输出稳定的-5V电源。

2.2 具体电路组成

2.2.1 +5V电压转换电路(如图1)

LT1763CS8-5芯片是微功耗、低噪声、低压差稳压器,能够提供500mA的输出电流和一个300mV的压差电压,重要特点是具有低输出噪声。在增设一个外部0.01μF旁路电容器的情况下,输出噪声将降至20μVRMS(在一个10Hz～100kHz的带宽之内)。

2.2.2 -5V电压转换电路(如图2、3)

由于直接由+5V转-5V的DC/DC电压转换电路效果并不理想,输出的-5V电压有明显的波纹,并且存在着较大的误差。

若通过MAX764ESA芯片先将+5V转成-6V,再通过LT1964ES5-5芯片由-6V转-5V,则输出的-5V电压较稳定,且更加精准。

3 两种电路效率和功率的比较

在理想状态下,电源加到负载上的功率为VOrms2/RL,加到系统上的功率与电源输出的平均电流VOave/RL和电源电压Vs的乘积成正比,效率就是这两个功率的简单比值。

DC/DC转换电路的效率就是各芯片效率的乘积。通过查找资料得知MC34063的效率为70%,MAX764的效率为82%,LT1763的效率为90%,LT1964的效率为90%。

所以可以计算得出:

P传统=(PMC34063)2=70%*70%=49%

P改进=PLT1763*PMAX764*PLT1964=90%*82%*90%=66.42%

由上式可以很清楚的比较出来,改进后的效率明显比传统方法要高出许多来。

4 结语

本设计改进了在核能谱信号处理中DC/DC电源转换电路的性能,在输出电压的稳定程度和精准度上也有了更好的保证,并且,提高了电源的转换效率,有效地改善了传统电路中存在的一些问题。调整电路中的各项参数,可将此电路应用于其他类似的DC/DC器件设计的电源,具有普遍的应用性。

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中途分类号：F407.6

1 电气节能技术与措施

1.1 对变压器设备进行节能技术的改进

在整个电网运行输送系统中，变压器是最重要的组成，将节能技术应用在变压器设备的改进上，可以调节电压，实现电能的安全输送，降低电能的损耗，而对变压器设备进行节能技术的改进，就是要使变压器改进为低损耗的设备。不同的用户对电力的需求不同，因此不同用户的电力输送的电压也存在着较大的不同，采用变压器调节电压时，就会造成一定电能的损失，所以研究低损耗的变压器，对节约电能具有重要作用，采用非晶合金铁心构成的变压器具有良好的节能环保作用，不仅可以降低电能的损耗，还可以降低成本的支出，具有良好的推广使用价值。调整变压器的参数可以有效的降低电能的消耗，实现节能目标，在电能输送的过程中，我们要对电力负载进行调整，改变其运行的方式，降低电能在输送过程中的损耗。变压器在运行的过程中们需要加强对各个方面的管理，通过对变压器进行调整，可以提高节能的效果，降低变压器中的功率损失与消耗，提高电能的利用效率，从而实现节能环保的目标。

1.2 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。

1.3 采用节能技术减少线路的电力损耗

发电站是通过输电线路进行电路的输送的，很多时候发电站与电力用户的距离非常远，在运输的过程中就会造成线路的电能损耗，输电线路越长，电力负载就越大，造成的电能耗损也就更大，降低线路的电阻值，可以提高电网系统的功率因数。在供电营业区域内，要结合区域经济发展，做好规划与布点方面的工作，如负荷密集地变电站电压等级应选110kV及以上为宜，偏远山区，负荷较轻的地方可采用35kV及以下变电站。线路规划要坚持最短距离的原则，减少线路的长度距离，在选择导线时，要注意规格的选择，包括截面积等，选择截面积较大的导线在某种程度上也能降低能源消耗。在进行输电线路的架设时，要对整个区域进行综合了解，选用最短路径的方法降线路电能的损耗。

1.4 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。

2 电力新能源的开发与发展应用

2.1 风能转化为电能的应用

风能作为电力新能源具有良好的节能效果，对纾解现今能源紧张的现状提供了积极的作用，利用风能转化为电能，有效的提高了电能的利用率，现今可以有较多的新能源应用在电力能源的开发与使用中，风能的应用具有良好的节能效果。

2.2 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。

2.3 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。

结论

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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1新能源电力系统的相关内容

1.1新能源电力系统的性质

新能源电力系统具有不可储存性、不稳定性和不可约束性。新能源中，风能和太阳能的发电频率具有不稳定性的特点，受外界的干扰比较强，在这种情况下，只有大规模的新能源电力接入到电网中才能使电力系统趋于平衡，稳定发电。

1.2大规模新能源电力发展的现状

能源的紧缺是世界各国在发展过程中需要面临的一个问题。关注能源紧缺、关注新能源发展和治理能源污染也是各国在经济发展过程中需要考虑和研究的主要问题。面对现今社会的发展形势，只有降低能源消耗、减少污染、保护环境才能适应我国可持续发展的道路，新能源的开发实现智能化电网是我国进行大规模新能源电力发展的需要。解决新能源的电力的消耗问题和系能源电力系统运行的稳定问题是提高电力系统可靠性、实现高效利用的途径之一。大规模电力系统在发展的过程中存在一些问题，主要表现在系能源电力系统的电源结构不够完善的，不能适应新能源系统不稳定的特点，另一方面是开发新能源的投入成本比较高，但是利用率却比较低缺乏经济性。

2提高大规模系能源电力安全高雄啊利用率的方法

2.1发电技术的应用

新能源的发电技术可以有效的提高能源的使用率，对电网运行的安全性进行保护。新能源发电的过程中，设备的投入比较大但是发电机的容量通常比较小，这样对能量的转换效率就比较匮乏。在这种情况下，只有对能源发电的原理进一步的研究、创新，采用先进的发电技术和设备进行发电才能减少相关的成本和费用，使新能源发电系统的经济性有所提高。新能源发电系统具有随机性的特点，这种随机性在控制上很难把握，给新能源电力的使用造成了消极的影响。只有不断的改进技术，完善新能源的使用，改进发电功率的分配政策才能提高功率的控制水准。在新能源电力系统的抵用方面，其很容易受到电网的干扰，电压的耐受能力不高，这样电网的安全性受到了威胁。在这种情况下，我们要充分的对新能源电力系统的特点和性质进行全面的了解，从而保障电网的安全运行。

2.2优化电网结构，创新输电的方式

优化电网结构，使大部分的电源满足新能源电力系统的发展要求是对能够有效的提高新能源的电力安全高效的使用率而服务的。在方案上要采取多元化的解决方案，相互补充，相互支持，利用电网实现多种能源的利用。对能源储存方面的控制能够保障电力系统的能量的平衡。输电方式的革新有利于提高电网的输电能力，实现资源的优化配置

2.3加强电网的安全防御工作

新能源系统的使用要符合发展的要求，尽量在运行的过程中减少问题的出现，保障新能源电力系统能够正常的运行，这就需要加强电网控制和安全防御的工作。电网输送率提高的前提是做好电网的有效控制和安全防御工作，突破电网的输送极限，为新能源电力系统的安全有效运行带来积极的徐进作用。21世纪，经济全球化的发展，计算机科学技术的不断发展，使计算机科学技术遍及到社会发展的各个领域当中，电力行业也需要注入计算机技术的能量。电网的建设向着智能化的方向发展，电网的建设过程中计算机信息量越来越大，需要的数据越来越多。计算机科学技术的加入，使新能源电力系统的运行更加的稳定、有利于各方面对电力系统的控制同时提高了电力系统的安全防御指数。

2.4提高能源储存率

能源的消纳问题是大规模新能源电力发展的重要问题，只有有效的进行就地消纳才能使新能源电力系统的消纳能力有所提高，从而加强对电力系统的控制。这些问题的解决有利于保障电力系统运行的相对稳定性。能源储存技术的革新是解决平抑问题的关键。在电力系统运行过程中受到干扰的时候，能够充分的发挥能源储存技术的优势，控制能量保障电力系统的正常运行。

3新能源电力系统基本问题的解决

3.1新能源电力系统的协调问题

新能源系统具有再生性和可操作性，也同样具有延迟性。传统的电力能源系统是多中电力系统的相互配合完成电力的输送，新能源电力系统也需要建立多个系统的相互协作来实现互补和协调控制。

3.2新能源电力系统的安全保障方法

以风能和太阳能为核心的能源是新能源电力的主要来源。这种能源系统常常是在人烟荒芜的的地区进行，地点的分布上没有统一性和规律性。新能源电力系统的发展和研究时间还比较短，在运行过程中容易出现种种问题和故障，甚至造成瘫痪，对于这种情况，我们就要对新能源电力喜用的安全问题进行保障。新能源电力系统安全性的构建主要在与对系统进行定期的安全检查和系统排查，完善监督管理体系，建立一整套安全、有效的质量监控系统和设计检查方案，在出现问题的第一时间进行报告和检修。

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中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）26-0046-02

新能源属于我国战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业。面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加快推进新能源产业发展。规模化开发与利用太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的新能源，实现我国传统化石能源过渡为清洁、可再生能源为主的能源结构是必然之举。中国将大力推动新能源产业的发展，在加大水电、核电、太阳能和风能设施建设的同时，计划在2020年前使新能源消费比例达到15%。特别是近年来风力发电和太阳能发电作为新能源电力的两支主力军迅猛发展，出现并驾齐驱的局面，新能源电力产业的蓬勃发展对新能源专业人才提出迫切需求。在这种形势下，怎样培养适应新能源产业需求的人才，既有巨大的机遇，也有很大的挑战性。

为适应我国战略性新兴产业的需要，自2006年以来我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办风能与动力工程本科专业；2010年教育部紧急下达《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，自2011年开始，我国部分高等院校设置了新能源科学与工程、新能源材料与器件等新能源产业相关的本科专业。但怎么样才能更好地为国家发展新能源产业起到人才培养的支撑作用，培养什么样的新能源产业人才以及如何培养，怎么样结合学校自身的特色与资源优势开设专业方向和课程体系，是当前面临的主要课题。

一、我国新能源电力产业的发展形势

自2007年，我国风电装机容量呈高速增长趋势。2010年，我国（不包括台湾地区）新增风电装机1893万千瓦，累计风电装机容量4473万KW，超过美国跃居世界第一位。至2012年底，全国新增安装风电机组7872台，装机容量1296万KW；累计安装风电机组53764台，装机容量达到7532万KW；风电并网总量达到6083万KW，发电量达到1004亿千瓦时，风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。2013年我国风电又新增风电并网容量1492万千瓦。2014年我国风电发展目标为1800万千瓦。根据2014年国家能源局印发“十二五”第四批风电项目计划显示，列入“十二五”第四批风电核准计划的项目总装机容量为2760万千瓦（27.6GW）。从2011年开始，我国为把握风电发展节奏，促进产业健康有序发展，国家能源局开始制定风电项目核准计划，前三批风电核准规模分别为2683万千瓦、1676万千瓦（后又增补852万千瓦）和2797万千瓦。至此，“十二五”以来拟核准的风电项目规模累计已超过1亿千瓦。

在风电大规模发展的同时，自2009年以来我国太阳能光伏发电也迅速扩张。截至2012年底，我国累计光伏装机容量达到7.5GWp；截至2013年底，中国光伏发电新增装机容量达到10.66GWp，光伏发电累计装机容量达到18.16GWp。2013年全球光伏新增装机39GWp，比2012年增长28%。2013年，就新增光伏装机而言，中国、日本和美国成为世界上最大的三个市场，而德国则退居第四。中国2014年光伏发电的发展目标是全年新增光伏装机14GWp。根据《太阳能发电“十二五”规划》，中国光伏发电装机容量与发展目标如表1所示。

在太阳能光伏发电快速成长的过程中，全球太阳能光热发电也正以惊人的速度发展。截至2013年底为止，美国已有5座大型太阳能光热发电站投入运行，规模都在100MW以上。其中美国NRG能源公司联合Google、Brightsource公司投资22亿美元在加州莫哈维沙漠建设的太阳能发电站于2013年成功发电，装机规模为392MW，这是目前世界上规模最大的塔式电站。美国能源部SunShot计划光热发电的研发目标是到2020年实现75%的成本削减，在不依赖政策补贴的前提下将光热发电推至每千瓦时6美分甚至更低的水平。欧洲早在2009年12家跨国公司在德国慕尼黑签署协议，计划投资4000亿欧元在北非建立太阳能热发电厂，10年后开始供电，据估计到2050年，该项目在北非的发电厂将满足欧洲15%的用电需求，这也是目前世界上拟建中太阳能发电厂同类中最大的太阳能项目。此外，西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿联酋、科威特以及澳大利亚都已经开始了大规模光热发电的兴建，印度已有50MW规模的电站并网运行。中国在北京延庆县八达岭建设了首个规模为1MW的太阳能热发电示范电站，于2012年8月成功发电，但还没有商业化规模电站。可以预见，随着国外太阳能光热发电公司进入中国和国内太阳能光热发电技术的研究进展，中国未来十年将在太阳能光热发电方向上大有作为。

二、新能源科学与工程专业人才培养的定位

2012年，教育部将原风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改为新能源科学与工程。相应地，风动专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求，需要对专业培养方案进行调整；特别是更名为新能源科学与工程，就业的主战场不能较好地定位，致使专业课程体系达不到市场的期望值，对该专业课程体系怎样设计仍需继续研究探讨。从用人单位和学生自身需求上来看，专业课程设置和职业能力培养占有很重要的位置。其主要原因有两个：一是我国经济水平还欠发达，从读大学所付出的成本上来看，大多数学生期望接受到职业技能方面的训练；二是用人单位企盼招收到适合于工程技术需要的、能够尽快进入工作角色的应用型、技能型、复合型人才。

对于专业设置，国内其它专业的普遍做法是根据就业渠道下设专业方向。专业必须有支撑产业为基础才会有生命力。因此，本文提出“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”的观点。新能源科学与工程专业应该在强化“工程实践能力培养”的基础上，必须以风力发电、太阳能发电作为就业主战场，分别面向风电机组设计与制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，设置各具特色的专业方向的课程体系。

三、新能源科学与工程专业课程体系的优化

新能源科学与工程专业自2010年教育部批准开设以来，全国已有34所高校开设此专业。2013年5月19日，“首届全国新能源科学与工程专业建设研讨会”在华北电力大学召开，指出课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到人才培养的质量。现阶段我国系统培养新能源科学与工程专业本科生、研究生的工作才刚刚起步，对于相应课程体系的构建正处于探索阶段。

根据国内部分高校新能源科学与工程专业公布的培养方案，其课程体系设置与专业定位（如表2所示）。总体上来看，各高校的课程体系呈现自由发展、特色发展的局面，这有利于各学科交叉融合，促进新能源产业发展，但同时应注意一些专业基础课程的共性、相通性问题。课程体系可以大致分为两大类：一类是遵循厚基础、宽口径的原则，强调能源类基础理论课程教学（A类），但专业核心课程各高校有所偏重；另一类则是专业方向针对性较强，更强调职业能力培养（B类）。例如风动方向加强了力学、机械、电气方面的课程模块，太阳能方向则强调了半导体物理、材料科学的课程模块，但缺少光学、热学、电气工程方面的教学。

表2 国内部分高校新能源科学与工程专业的课程设置与专业定位

学 校 专业课程体系 专业定位

A类：

浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、中南大学、重庆大学、上海理工大学等 专业基础课程：工程热力学、工程流体力学、传热学、应用电化学、固体与半导体物理、材料科学基础、工程制图、机械设计基础、电工电子技术、自动控制原理等

专业核心课程：可再生能源和新能源概论、太阳能电池原理与制造技术、太阳能光伏发电系统与应用、太阳能热利用原理与技术、风力发电原理、生物质能转化原理与技术、核能发电概论、氢气大规模制取的原理和方法、能源与环境、燃料电池概论、薄膜材料与器件、半导体材料、新能源材料、热泵技术、能源低碳利用技术、Matlab及其工程应用、CFD软件应用等 具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等理论基础，掌握可再生能源与新能源专业知识

B类1：

华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、沈阳工业大学等 专业基础课程：理论力学、风力机空气动力学、材料力学、机械设计基础与CAD、、画法几何与机械制图、电机学、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与接口技术等

专业核心课程：新能源与可再生能源概论、风力发电原理、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、液压与气压传动、风电场电气工程、风电机组控制与优化运行、风力机组状态监测与故障诊断、风电机组测试与认证、风电场施工与管理、风电场建模与仿真、风力机设备材料、新能源材料、近海风力发电、风能与其它能源互补发电系统、风电场并网、风力发电机组计算机辅助设计、风电场规划与设计等 面向风电机组设计与制造、风电场工程等

B类2：

福建师范大学 理论物理基础、材料科学基础、固体物理学、材料分析方法与技术、材料热力学、单片机技术、电工电子技术、工程制图、磁性材料与器件、光电子材料与技术、太阳电池物理、光伏工程与技术、光热工程与技术、固体发光材料、半导体材料、电化学基础、磁熵变材料与磁制冷技术、传感材料及其传感技术、X射线分析技术、储能材料与技术、先进功能材料、光电薄膜与器件、锂离子电池原理与技术、材料设计与模拟计算、纳米材料与应用、新型能源材料与技术、太阳能光热转换理论及设备、太阳能热利用、薄膜材料与技术、光源设计与应用技术等 面向太阳电池及其它新能源材料技术研发

应当指出，大学的专业课程体系不可能完全为企业的需求而量身定做；即使课程体系相同，但由于学校资源的差别和培养方式、途径及方法的不同，人才培养的类型、质量与层次也会存在很大的差别。因此新能源本科专业教育主要考虑人才质量的基础性、技能型、创新型、复合型与可拓展性。专业基础课应该以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程。

以长沙理工大学（以下简称“我校”）新能源科学与工程专业为例，应针对风机制造、风电场、太阳能发电站三个就业领域，结合学校现有学科与专业优势，培养目标定位于既具有较宽广、厚实的专业基础，又有专业方向的特长。为此，针对新能源产业的发展需求和我校的学科优势，新能源科学与工程专业可增设太阳能发电工程方向。主要面向太阳能光伏、光热发电站及并网工程，同时兼顾太阳能领域的技术研发，为太阳能光热发电储备人才，开设材料科学、光学、热学、电气工程等模块的课程，主干学科为材料科学、电气工程，使学生具有材料科学、光学、热学理论基础，具备电气工程的职业能力。目前我校已有的材料科学与工程、光电信息科学与工程、热能与动力工程、电气工程及自动化专业为太阳能方向的开设奠定了基础。

四、结论

当前，我国风电、光伏发电呈规模化发展的趋势，太阳能光热发电也未雨绸缪。为适应新能源电力产业蓬勃发展的需要，新能源科学与工程专业应该“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”。在风力发电、太阳能发电专业方向上，遵循厚基础、宽口径的原则，在强化“工程实践能力培养”的基础上，分别面向风机制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，专业基础课应以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程体系。新能源产业属于国家战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业；面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加速发展新能源产业。应当抓住这一有利时机，整合各校相关的资源优势，推动新能源科学与工程专业人才培养的发展，打造新能源专业品牌。

参考文献：

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[2] 熊怡.我国新能源人才培养的道与术[J].中国电力教育，2013，

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[3] 陈建林，陈荐. 新能源科学与工程本科专业人才培养模式探究[J].中国电力教育，2013，（22）： 20-25.

篇（7）

随着我国各行各业的发展，各类产业的用电需求越来越大。无论是生产还是生活，人们与电力的关系已变得密不可分。所以，电力在人类社会中正扮演者愈来愈重要的角色。但是据了解，电气工程及其自动化无论是在过去的开发时期，还是现在的使用时期，都需要消耗大量能源，在电力的生产和传输过程中都存在着可避免的能量损耗。通过电气工程及其自动化的知识与技术，提出节能设计的方案，使电力生产和传输得更加节能。

二、电气工程及其自动化存在的问题

（一）自动化程度不够高从电网调度来看，相比发达国家，我国的电网调节的自动化程度还不够高。目前我国现有技术不能将电网的各环节联系在一起加以控制，只能实现对单个系统或设备的控制。因此需要人员来做协调控制，可能会造成人为误差，使得需要调节的时候没能做出正确的抉择而导致能源的浪费。此外，电力仪表的作用也不容忽视。电力仪表是可以监测、分析电能质量和电力故障的重要仪器。如果想要进一步实现节能，则离不开对电网中各代表性节点的监测，而现有的电力仪表多用来监测、判断电力故障并给出相应的措施，所以需要进一步发展电力仪表，以监测更多的数据来实现节能。

（二）部分线路传输损耗较高在电网的实际运行中存在着各种各样的损耗，例如传输过程中的变压器损耗，电力电缆损耗、无功损耗等。由于这些损耗是由电流通过导体，使导体发热而产生的，因此此类损耗无法避免，但可以通过采取一定的手段使得在保证电网安全、稳定运行的前提下，将损耗降到最低，让电能尽可能少的转化成其他能量，从而达到节能。

（三）新能源的并网运行不够可靠目前我国新能源主要为风力发电与太阳能发电，相比火力发电、水力发电、核电，后者只要运行得当、保证其稳定性即可实现其并网运行。而风力发电与太阳能发电这类新能源对天气的要求很高，贸然并网，如果用户端用电需求突然升高，而当地却为阴天或无风的天气，如果不加大周围火电厂的供电量，那么供电平衡将会破坏，甚至导致整个电网出现重大事故；反之，当用户端用电需求量突然降低，同样如果不采取相应措施，新能源发电厂发出的电能就会过剩，并以其他形式能量释放，造成严重的浪费。而天气的变化十分复杂，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科学技术来看是远远不够的。

三、电气工程及其自动化节能设计方向

（一）提升AVC系统性能在电网中，AVC系统指的是电网的自动电压无功控制，其能够保证电能质量、输电效率，降低网络损耗，使供电系统稳定、经济地运行。因此，如果对该系统稍加改动，即可提升电网的节能运行性能。而目前我国的AVC系统缺乏全局运行的监视、系统数据太多人工处理麻烦，使得工作效率低等问题。所以要想发展AVC系统则需要改进系统的界面，使得数据更加直观；提升AVC系统的分析功能，使其达到人工智能的水平，能在不断的分析结果中不断学习，从而达到精确的自我分析来帮助工作人员判断。

（二）更换线路传输上文中已提到，线路中的传输损耗主要由导体发热产生。而导体发热的主要原因是由于电阻阻值偏大，导致流过的电能被转化为了热能，因此只要合理降低传输线路上导体的电阻即可降低损耗。降低导体的电阻，一般可以采用适当增大导体截面积的方法。目前在我国的配电网中，部分线路还存在着导体截面小、线路老化、线损率较大的情况。此外，配电网中的变压器也存在基本参数偏大的情况。所以，应更换老化的设备与高能耗的线路和变压器，还要加强建设出更加合理的电网结构。

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引言

2012年末以来，雾霾天气几乎已经成为了中国环境承载能力达到极值的一个标志。其根源一方面是近三十年以来，中国能源供应尤其是电力供应严重以来煤炭、石油、天然气等对环境破坏严重的化石能源；另一方面则是传染燃油汽车数量无节制地增长，尾气排放无度。车辆电力化和能源清洁化是当前的主流发展趋势。在“福岛”核电事故之后，核电的潜在危险性逐渐被认识，各国发展核电的态度都趋于谨慎。因此积极促进风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能等新能源用于电力生产供应，是重构能源结构，增强环境保护，促进经济社会转型发展的战略选择。尽管在国家大力支持、环境压力和社会期盼之下，中国新能源发电已经取得了长足的进步，但是仍然在战略规划、产业核心技术、基础设施建设、法律保障、生态保护、政策支持等方面的存在现实：

1 中国新能源发电存在的主要现实问题。

（1）中国新能源发电产业发展缺乏明确详细和可操作性强的国家级战略规划。目前，国家级的新能源发电规划思想主要见于重要会议的领导讲话以及能源产业整体部署中，不同时期的表述相互间有较大幅度地调整，尚未完全形成独立、系统和全局性的体系。同时这些规划思想主要集中于国家宏观层面，与地方自身的规划之间的协调性不足，指导性不强。并且就电力这一行业而言，由于自身内部系统性强的特点，其与电网规划、电力消纳市场连接等相关因素也存在脱节的情况。

（2）中国新能源发电产业发展缺乏一流核心技术。新能源发电是科技密集型产业。风力发电对发电机、轴承、变流装置和控制系统，高度体现材料科学、机械工程学的水平，目前国内风电核心技术主要依靠西欧国家。太阳能光伏核心技术是提炼晶体硅，目前国内企业常用技术生产晶体硅的过程高耗能高污染，清洁的技术为日本企业保留。没有领先世界的一流核心技术，是制约中国新能源发电产业长远发展的最根本原因。

（3）中国新能源发电产业发展缺乏强有力的基础设施支撑。中国对于电力需求大的区域主要集中于东部，特别是人口密集的京津冀、长三角、珠三角，但是中国新能源集中区域却并不在此。中国风能优势明显的区域主要集中在华北的内蒙古、西北的新疆和甘肃以及东南沿海的群岛上；太阳能优势明显的省份则是新疆、、青海、内蒙古等区域；地热能和海洋能分布区域也较为狭小；只有生物质相对较为集中在东部城市和中部省份的农业区域。可见新能源集中在人口稀少区域，与能源主要需求地有较大的时空距离，目前明显缺乏输电基础设施将两地连接起来，新能源发电并网难消化难。

（4）中国新能源发电产业发展对特殊区域的环境保护压力较大。前文已述，中国新能源主要集中在新疆、、青海、甘肃、内蒙古等环境承载能力较弱的区域。新能源发电及配套，需要大批建筑力量，大型机械设施在大面积的无人区、少人区和自然原始区域新建大型设施，特别是在青藏高原，这样的建筑工程极易对动植物生产环境造成破坏，自然恢复力弱，恢复过程漫长。

2 中国新能源发电产业发展的对策建议。

（1）科学、详细地制定中国新能源发电产业发展的国家级发展战略。首先，应当由国务院牵头各国家能源主管部门对当前的中国能源构成结构实际情况充分调研，特别是围绕能源主要需求区分布和容易投产的新能源区域，科学制定传统化石能源与新能源如何衔接过渡统筹调用的计划。要制定明确的，稳定的，详细的中长期发展战略目标。要具体到省、市、县区域，做到“全国一盘棋，全国一张网”，以实现中央与地方、东部与中西部、能源产地与消纳市场、发电与输电四大层面的协调统一，特别是要规划好各个新能源领域里的大型集团的建设计划。

（2）加大科技投入，谋求国内掌控新能源发电的核心技术。由国家牵头，采用特事特办的形式，提供专项财政资金或低息贷款，把新能源发电相关的科研产业纳入国家科技发展规划，集中国内能源产业的科技研发力量尽快突破技术壁垒，争取国内企业能掌握新能源发电的全流程各项尖端技术，打造国家级的新能源研发集团、研发实验室和产业平台，增强中国在新能源发电产业的核心竞争力。

（3）强基固本，全力推进新能源产业基础设施建设。一方面继续开展我国新能源分布的基础性专项调查，着重于量化、细化、方位化我国新能源资源，做到“底数清、情况明”；另一方面要大力推进特高压输变电工程等电网基础性工程的建设，特别是要尽快打通连接新疆、新能源富集区域与东部能源主需求区之间能源“高速路”，让新西北、西南的能源优势化为经济利益，从而进一步推进新能源发电产业的成长。

（4）高度重视环境和生态保护。从新能源资源的勘探开始，特别要从新能源产业大型企业集团的规划设计开始，就要始终树立“环境保护为先”的理念，全过程管控与实时监测有机结合，积极主动引入社会监督，努力把污染物排放对环境的影响降到最低点。

3 结语

在经济快速发展，社会逐渐转型和矛盾日益凸显的当代中国，能源产业的继续发展直接关乎中国的国计民生、国家安全，更多地依靠新能源发电是必由之路，而要掌握好新能源这柄“双刃剑”需要更科学的态度，更谨慎的选择和更全面的策略。

参考文献：

[1]杨亚军.“电荒”呼唤新能源发电时代.中国改革报,2008.02.15.

[2]欧阳昌裕,关于新能源发电发展的若干思考.在2012年经济形势与电力发展预测会上的讲话.

[3]欧阳昌裕,《加快形成新能源发电发展新机制》,中国能源报,2013.01.07.

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根据本校的实验条件和综合实力，新能源发电技术课程的重点不是新能源与电力系统的结合，而是新能源发电技术、电力电子技术和控制技术的结合。该课程旨在使学生了解国内外新能源发电技术现状，掌握风力发电、太阳能光伏发电、水力发电、生物质能发电、核能发电、分布式发电等新能源发电系统的工作原理、系统硬件组成和控制技术，为进一步分析和研究新能源发电系统及控制技术、电力电子系统设计与控制打下基础。

一、新能源发电技术课程教学改革的意义

随着新能源发电技术的快速发展，《新能源发电技术》课程的教学内容要不断更新，实践环节也随之更新，这就需要进行教学改革，其中实践教学改革是重中之重。教学实践表明《新能源发电技术》课程需要工程实践能力加深对新能源发电及控制技术的理解，教学过程中需要突出实践能力的培养，锻炼学生的独立思考能力、动手能力和工程实践能力；《新能源发电技术》课程教学改革更加注重实践性、创新性、开放性，重视培养学生的实践能力和创新能力，以便更好的和课题、科研衔接，为从事新能源专业打好基础。综上，急需进行《新能源发电技术》课程实践教学改革。

二、新能源发电技术课程教学内容

新能源发电技术突出新能源发电技术、电力电子技术与控制技术的有机结合，除了讲透三部分内容，还要将他们有机结合起来。但授课学时仅为32学时，内容繁多，课时有限，要想在课堂教学时间内使学生有效掌握关键技术，需要合理设置课程结构，对教学内容进行有效筛选。梳理教学内容，将其分成两部分：一是利用可再生能源和清洁能源发电，以便持续获得二次清洁能源――电能；二是对电能通过变换与控制，满足高质量的终端能源消费需求和电力的高效管理。

我国具有开发可再生能源的条件和历史，近年来可再生能源的开发和利用取得了长足的进展，以年均超过25%的增长速度成为世界能源领域增长最快的两点。截至2014年上半年，中国水电装机容量达到了2.9亿千瓦，风电装机容量达到了8300万千瓦，太阳能发电装机容量达到了2200万千瓦。其中，可再生能源发电装机超过全部发电装机的30%，可再生能源发电量超过全部发电电量的20%，风电装机容量连续5年快速增长，发展速度大大超过了预期，连续五年新增装机容量位居世界第一，太阳能光伏电池和太阳能热水器产量均居世界第一，水力发电、风力发电、太阳能光伏发电是新能源发电的主力军。生物质能、海洋能、地热源、核能等其他新能源发电技术还处于实验研究或商业探索阶段，市场份额较小。鉴于此，本课程首先介绍国内外新能源发展状况和最近技术，然后介绍新能源发电系统中涉及的电力电子变换电路及相关参数设计，再介绍新能源发电系统中的控制技术及控制算法，最后介绍各种新能源发电系统的工作原理，硬件组成及相关的控制技术。

具体章节安排如下：第1章新能源与发电技术综述，介绍国内外新能源发展技术及经济数据，这部分内容具有较强的时效性，结合每年的BP世界能源统计年鉴、国内外政策分析、各国的能源发展规划，使本章更具科学性和实效性。第2章介绍新能源变换与控制技术基础知识，除了复习电力电子技术里讲述的AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC四类典型变换电路，还增加了新能源发电系统里常用的驱动和保护电路分析，新的拓扑结构分析等内容。第3章为太阳能光伏发电技术，重点介绍光伏发电原理，太阳能电池板的电特性，离网型及并网型光伏发电系统、最大功率跟踪控制技术、光伏发电系统的控制策略。第4章为风力发电控制技术，介绍风力发电机组及工作原理，控制策略及相关的并网技术。第5～8章分别介绍水力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术及温差发电技术，第5～8章根据学时安排及教学效果，可安排自学，或者作为选学内容。

三、新能源发电技术实践内容建设

新能源发电技术具有很强的实践性和工程性。在实际教学过程中，应该添加实验教学内容，实践教学对帮助学生理解和掌握基本理论，培养学生的操作动手技能、创新意识和探索精神具有非常重要的作用。

实践教学内容分为两部分，仿真实验和实际电路设计实验。仿真实验主要包括太阳能光伏电池建模及电输出特性，光伏并网逆变器非线性控制策略仿真研究，双馈风力发电系统变流器非线性控制策略研究。实际电路设计实验共4个，分别是太阳能最大功率跟踪控制器设计、铅酸蓄电池充电控制器设计、小功率风力发电系统设计、基于uc3906的蓄电池充电管理器。

具体实施办法为，仿真实验在matlab仿真实验环境下进行，每个学生独立完成，仿真完成后按照要求的格式撰写实验报告。实际电路设计实验首先学生选题，根据不同的内容2～5人一组，然后小组成员分工，教师根据学生的程度可适当调整；然后设计电路，进行相关参数计算、器件选型；然后进行电路焊接、调试、软件编程、软硬件联合调试；组织学生答辩，最后撰写报告。由于实际电路设计实验以设计和分析为主，电路选型、参数计算、控制算法都要学生自己设计，要求每个学生都要动手，单独操作，掌握实验的方法和技能，培养独立分析问题和解决问题的能力。

四、教学方法和手段改革

采用开放式、案例式、讨论式、实操式教学方法。开放式教学指教学内容不局限于课本，而是多渠道开放式的，可选自图书馆，也可以选自互联网，教师有引导性的推荐一些主要参考书和阅读资料，鼓励学生自己查找和组织学习资料，这样一方面可以让学生接触国内外最新、最成功的教学内容和学科前沿信息，使学生了解科技的最近发展形势，站在学科发展的前列；另一方面，通过自己查找资料、组织学习内容，培养学生学习主动性、知识管理能力、自学能力和习惯。案例式教学将身边案例搬进课堂，帮助学生理解书本知识，建立起系统设计概念，了解系统设计步骤、设计方法、实验方法和实验设计等。讨论式教学鼓励学生积极参加课堂讨论，帮助学生建立新能源系统的知识结构，同时也锻炼了语言表达能力，将学习过程转化为师生共同学习、共同探索的提高过程。太阳能光伏发电小系统项目式实操教学，在风光互补发电实验平台上，实操太阳能光伏板能量转换实验、环境对光伏转换影响实验、太阳能电池光伏系统直接负载特性实验、太阳能控制器工作原理实验、接反保护实验、太阳能控制器对蓄电池的过充保护实验、太阳能控制器对蓄电池的过放保护实验、夜间防反充实验、离网型逆变器工作原理实验、独立光伏发电实验、并网型逆变器工作原理实验、光伏并网实验、风光互补功能操作。

五、存在的问题

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（2）节能型变压器，变压器是输变电行业中的主要耗能项目，我们要在条件允许的情况下进行改造，维护和保持三相负荷之间的平衡安全。在节能技术的设计中一定要保护三相技术的平衡性，如果三相负荷不能平衡的时候，就会带来漏电的隐患，变压器负载荷度与电流间是呈正比的关系的，灵敏相的漏电会直接导致变压器功率损耗的加大，不灵敏相的漏电还会直接引发触电事故。危害到人身安全以及财产损失。

（3）减少设备的无用功的消耗。在电力工程的设计中可以设置并联电容器来减少供电中感性负荷的产生来控制电能的损耗，作出无功补偿。无功补偿大大降低了无用功的损耗，节省了可开支。动态的无功补偿是无功的发生器巨大提升，这种方法产生的谐波少，有效地改善了供电质量。相关的设计人员应当从多方面考虑，敢于创新实践，主动寻求更多新型的节能能源，完善设计人员素质和技术，进一步提高电力节能措施。

（4）对运行中的电压进行实时有效的调节。电力工程设计中在电压及线路上作出一定的调节，理调节电压的运行，保证供电的质量，实现有效的节能，根据电压的平方和有功的耗损之间是正比的关系的理论，自动调节压力的变压器可以一定程度上保证输出电压的稳定性。另外在制定节能措施中要注意自然因素和部分人为因素。

（5）新能源的应用，风能和太阳能是我国电气新能源开发的重要资源，电气新能源的开发分析随着工业经济的迅速发展，我国能源问题也面临着越来越严峻的挑战，除了要从意识上技术上节约电能之外，还应当大力开发电气工程新能源。将开发新能源作为现阶段节约能源战略的重要措施之一。煤炭是我国主要的电力能源，但能源利用的效率很低下，与天然气相比，煤燃烧时每单位能量排放的二氧化碳量也要更多。所以，要着手调整和优化能源结构。我国很多地区和企业已经开始采用新能源发电，一定程度上为减少了城市污染。天然气在安装中比煤的价格便宜，更适合大范围运用。积极研究和寻找开发新型节能技术。和世界先进理念接轨，寻找更多有效的节能技术，多方位开展节能工作，选择节能设备，并利用到可以利用的天然资源，减少污染物的排放。

2电力工程节能中存在的问题及完善

（1）变电所的位置以及低压供电线路设计不合理造成的电力消耗。由于实际地理条件的变化或生产需求的不同，变电所位置不合适，使供电总线路过长压力变大。或者的为了节约资金，减少了配电箱的数量，导致配电箱超负荷运行，增加了线路使用压力和线路以及开关的损耗。

（2）对电力节能改造的资金和技术投入不足，人员意识上对电力节能不够重视，过多重视眼前经济效益，对节能改造问题就不再那么重视。对电力节能方面的管理问题，在定期对电力计量工作当中不严谨，技术水平较低。在这种情况下我们就要在新的电力设计中考虑到节能的措施，及时改造旧的高能耗电力设计，提高对节能的重视，加大对节能应用的力度，逐步实现电力的节能降耗。