时间：2023-06-08 11:27:27
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇新能源电力设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
作者简介：赵晶晶（1980-），女，重庆人，上海电力学院电气工程学院，副教授；李东东（1976-），男，安徽阜阳人，上海电力学院电气工程学院，教授。（上海 200090）
中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）14-0077-02
21世纪人类面临的两大基本问题是能源问题与环境问题，发展新能源是解决这两大问题的必由之路。新能源是相对于常规能源而言的，是指采用新技术和新材料或在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能等，大部分新能源被转换成电能接入电力系统中。新能源在地理位置上高度分散、受气候影响大，因此新能源发电的控制方式比传统石化燃料发电复杂。要将大量新能源电能接入现有电力系统，需要电网在规划、运行及控制等诸多方面作出调整，以便能更好地适应新能源随机性、波动性对电力系统电压、频率、稳定性等方面带来的影响。
2013年，为促进上海电力学院电力系统及其自动化专业研究生适应新能源大量并网后电力系统发展的需要，上海电力学院电气工程学院新开设了“新能源与电力系统”研究生专业选修课程。该课程旨在使学生对新能源发电技术的基本原理、风力与光伏发电等可再生能源并网后电力系统的运行特点有一个全面的了解，并能够利用电力系统专业分析方法解决新能源并网给电力系统带来的新问题，为进一步分析和研究新能源并网后电力系统的规划、设计、运行打下良好基础。
一、课程结构与教学内容的设计
“新能源与电力系统”课程的内容涉及电气、动力、机械、控制等许多学科领域，其中新能源发电技术主要包括太阳能发电、风能发电、生物质能发电、氢能发电、天然气、燃气发电、小水力发电、地热能发电和海洋能发电等多种发电技术。新能源发电并网后对电力系统的影响包括规划、运行、控制等诸多方面。该课程涉及“新能源发电技术”与“电力系统分析”两部分内容，概念多、知识面广、工程应用性强。但授课学时仅为36学时，内容多，课时少，要在有限的课堂教学时间内使学生有效掌握重要知识，需要合理设置课程结构，并对教学内容进行筛选。
在过去10年中，世界风电装机容量以平均每年30%累计速度迅速增长。截止到2013年，中国风电累计装机已突破90GW，全球总装机容量达到318GW。中国光伏发电累计装机容量达到17.16GW，其中，大规模光伏电站累计装机容量达到11.18GW，分布式光伏发电累计装机容量达到5.98GW。风力发电和太阳发电占据新能源发电总装机容量的91.5%，是新能源利用的主力军。生物质能、海洋能、地热源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。
大量随机性、波动性的风电和光伏发电并网后对电力系统运行带来较大的影响，特别是中国部分北方地区千万千瓦级风电场集中接入当地110kV或220kV电网，对风电接入地区电力系统的运行与控制产生了相当大的影响。因此，该课程将风力发电并网后对电力系统的影响作为课程主要讲授内容之一。而太阳能光伏发电装机容量较小，大型的光伏电站装机容量一般在几兆瓦以内，如果直接接入当地110kV或220kV电网，对电网影响不大。但大量的分布式光伏发电并入配电网后对配电网的影响却不可忽视，因此该课程将光伏发电并网后对配电网的影响也作为课程主要讲授内容之一。其他新能源发电形式由于装机容量均较小，对电力系统影响并不大，则用较少的课时泛讲。新能源并网后对电力系统的影响包含对电压、频率稳定、调度、规划、控制等诸多方面，因此课程安排了较多的课时对新能源并网后的电力系统分析进行讲授，具体课时安排如下：新能源发电及并网技术基础知识2学时，风力、太阳能光伏发电6学时，生物质能发电、氢能发电、天然气/燃气发电、地热能发电和海洋能发电共2学时，风电、光伏功率预测2学时，新能源并网的经济性2学时，海上风电2学时，新能源并网对电力系统的影响共20学时（主要包括新能源并网后的消纳、电力系统优化调度、电力系统有功平衡与频率控制、电力系统无功电压控制、电力系统稳定性分析等）。
二、教学方法和手段优化
“新能源与电力系统”课程教学中需要积极探索、发掘与课程特点相匹配的教学方法和手段；强调知识的系统性、完整性；注重理论与实际、知识深度与广度的结合；重视科研动态的传递及科研方法的引导；加强对学生实践环节的培养。
1.课程深度与广度相协调
课程内容在满足广度的基础上还应保证一定的深度。课程内容应包括各种新能源发电技术基本原理、电力系统分析方法等基础知识，在新能源发电控制技术，电力系统运行、调度、控制等方面还应具有一定深度，从而使得学生掌握分析新能源发电并网对电力系统影响的方法。
2.经典理论与科研前沿技术并重
传统的“电力系统分析”课程由于理论较深、涉及面广、工程性强，历来被视为电气专业难教、难学的一门课程。新能源发电并网后，对电力系统的分析仍是建立在传统电力系统分析方法的基础上，但又存在传统分析方法不能解决的新问题。由于新能源发电发展时间不长，上述许多新问题还未得到全面解决，因此，在教学上应重视对科研前沿研究成果的呈现。通过对新能源并网技术方面最新科研成果的介绍、高水平学术期刊的查阅、电力系统运行中实际问题的调研，培养学生检索文献、查阅资料的能力，引导学生掌握提出问题并分析问题的能力。
3.教学案例的分析与讨论
课程教学过程中还应设置少量教学案例分析与讨论环节。学生通过具体案例分析，课堂上以讨论的形式让学生将自己的观点表述出来，不但锻炼了学生分析和归纳总结的能力，同时也加深了他们对所学内容的理解和掌握。例如，可让学生对采用不同风电机组类型、不同安装容量，接入不同地区的实际风电接入案例进行分析，以了解风电场并网后对接入地区电力系统的电压的影响。教学案例的分析与讨论比课本上教条的说词更能引导学生充分认识到所学知识的实际价值，明确学习目标，从而激发学生的兴趣，引领学生去深入理解课程内容。
三、实践环节建设
实践教学内容对课程理论的理解帮助较大。在实验教学方面，课程应设置一些新能源并网后电力系统分析的综合性实验，如新能源并网后电力系统的潮流计算、暂态稳定性分析、无功电压控制等。学生以实验小组为单位，实验方案设计、参数调整计算、电网接线到数据整理、实验结果分析和撰写实验报告等一整套工作都由实验小组通过合作来完成。通过新能源并网实际案例的仿真分析实践环节，能加深学生对理论知识的认识，有效加强学生的动手实践能力和综合科研能力。
四、教学团队的建设
本课程内容涉及电气、动力、机械、控制等许多学科领域，因此教学团队应老中青搭配，从而达到专业职务和知识结构合理的效果。课程负责人应为具有较深的学术造诣和创新性学术思想的本学科的专家，同时要具有团结、协作精神和较好的组织、管理和领导能力。主讲教师知识结构最好能覆盖电力系统、控制等多个领域，这样才能准确把握课程内容的广度和深度。
五、结论
本文对上海电力学院“新能源与电力系统”研究生课程建设的方案进行了探析。通过对上海电力学院电力系统自动化专业建设、新能源技术在电力行业的发展态势等方面的分析，制订了合理的课程结构与教学内容，并发掘了与课程特点相匹配的教学方法和手段。课程建设注重理论与实际的有效结合，提出加强课程实践环节建设的思想。通过开展课程建设，找出了该课程教学的薄弱环节，制订了符合电力专业的建设目标和满足电力企业对上海电力学院研究生专业能力要求的切实可行的课程建设发展规划。
参考文献：
[1]樊艳芳.“电力系统分析”精品课程的调查分析与思考[J].中国电力教育,2010,(9):105-107.
【关键词】：新时期；电力新能源；利用
1、新时期电力新能源利用的必要性
电力资源在社会生产和人民生活中发挥的巨大作用是毋庸置疑的。从电力的主要来源看，我国当前的电力主要来源于煤炭以及石油和天然气。然而我们都知道，不管是煤炭，还是石油天然气，都是属于不可再生能源的范畴，随着人类使用量的增多，这类能源的储存量只会变得越来越少。相关统计显示，如果按照当前对能源的使用量来计算，煤炭的产量岌岌可危，只能再供给二十年，而石油只够开采三十年，相对储量丰富的天然气也只够开采六十年使用。基于能源枯竭这种严峻的现实状况，实现能源的可持续发展变得尤为重要。这就要求人类要更多的关注那些可再生能源，从另外的角度来讲，不可再生能源，煤炭的大量使用带来了严重的环境污染问题，从环保的角度来讲，可再生能源的清洁性应该被更多的重视，因此，新时期电力能源采用新能源是一个不可逆的趋势。
2、新时期电力新能源利用面临的挑战
2.1调峰、调频问题
当前利用新能源进行发电的技术并不十分成熟，因此会给电网带来一定的随机波动性，而电力系统的发电运行需要保持平衡的状态，这样一来就很有必要利用其它的电源形式来进行补充，以弥补新能源发电带来的负面影响。当前最优的互补组合便是水电和火电。不得不承认，当前火电仍然是总装机容量中占据主导地位的发电形式，从这里也可以看出，要利用新能源进行发电，在当前的技术条件下，一定要更加依赖火电的快速深度调峰。
2.2新能源电力消纳问题
新能源发电还存在一定的电力消纳问题，这是源于新能源的分散性。以风力发电为例：我国的西北地区是风能资源最为丰富的地区，然而该地区的经济较为落后，风能发电的发电量就不可能被这些地区全部消纳掉，剩余的电量只有借助于西电东送，把西北过剩的发电量输送到东部地区进行消纳。由此可见，未来我国电网的发展一定是大电网与分布式小规模电网协调发展的时代。
2.3继电保护遇到的挑战
利用新能源发电还会遇到一个大的挑战，那便是继电保护问题。我们知道，异步发电机无法做到如同同步发电机那样即使在发生短路故障时依然可以提供可持续、稳定的电流。这也是新能源发电中继电保护设计中的一大难点。如何使得继电保护装置依据不持续的短路电流来判定故障的发生，从而能够将故障进行准确并且快速的切除，保障电网运行的安全可靠性。
3、我国新能源的开发和利用
3.1风能能源的开发利用
风能能源也是我国着重发展的一项能源，风电转换对我们来说也是做一种重要的意义。我国风电建设规划在风力资源较为丰富的地区可以运用之前使用过的海上石油天然气的成功开发方法，运用这种方法来达到风电转换，来推动我国风力发展设备的制造业来形成更大的规模。大中型风力发电产业已经成为我国甚至世界风能能源利用的主要生产模式。
3.2太阳能光伏发电
目前人类能够利用的最为成熟的技术新能源技术莫过于太阳能，根据特性和原理的标准，又可将太阳能分为太阳能光伏和热力太阳能两类，这两类太阳能的适用领域也是不同的。太阳能光伏技术是目前利用较为广泛的新能源形式，这种技术主要利用了存储在组件中的太阳能电池板而产生一定能量的技术，使用高纯度硅作为主要材料，这种材料的最大优势就是能够迅速将太阳能进行电能的直接转化。当前太阳能光伏的主要应用要与建筑设计相结合，尤其是在一些偏远山区，这些远离公共大电网的偏远山区应用了太阳能光伏技术，就可以直接将丰富的太阳能资源转化为电能来使用。
3.3地热能源、海洋能源的开发利用
地热能源主要是地热发电，对于中温和低温的地热，可以将地热发电再进一步的开发和利用。海洋能源的开发由于密度低。转换的设备较大。而且技术难度较高，所以投入也比较大。相对来说与太阳能、风能和其他的能源开发来说较为复杂，但是海洋也可以发电，还可以进行海水养殖业、灌溉、交通、旅游等等。
3.4核能发电
我国核电工程开展较早，可是核电具有一定文献性，切尔诺贝利核电站的爆破的危害记忆犹新，可是核能是人类动力开展的主要趋势，所以我国开展核能时，一直都从核能的安全性动身，对核电站的选址慎之又慎，经过长期的经历积累，我国的核电技术较为老练，可以防止核事故，因而仅在2015年就通过了8处核电站的建造作业，我国核电数量（包括在建）到达49处，核电的迅速开展不仅是我国动力的需要，也显示了我国在核电技术上熟练的科技。另一方面我国长在使用核聚变技术，掀起新的技术革命，假如试验效果，那么时间将在具有动力危机，为了这一方针，我国科学家尽力科研，并在这一范围取得世界最领先的位置，期间技术不断的打破，从某院合肥物质研究院得悉，该院等离子体所承当的大科学工程“人工太阳”试验设备（EAST）又获严重试验效果，其辅佐加热工程的中性束写入体系（NBI）在综合测试平台上成功完成100秒长脉冲氢中性束引出，初步验证了体系的长脉冲运转能力。
3.5生物质能发电
生物质能发电，很多人忽略它的重要作用，有专家计算我国全国的生物质能发电水平能够与三峡工程相比较，生物质能是运用运用生活废物和垃圾。运用微生物的作用发生沼气，运用沼气发电，沼气不仅能作为发电材料，同时也能够作为生活燃气，直接用于煮饭，或许将其加工为电力运用的动力。生物质能开展仅在初级阶段作用就现已非常明显，所以在未来的动力开展这是一项能够要点开展的项目之一。
结语
总而言之， 随着科学技术水平的高速发展， 合理开发和利用新能源， 提高能源的利用率， 成为解决能源问题， 推动我国经济可持续发展的有效途径， 因此， 广泛利用新能源发电技术， 提高能源的利用率， 减少能源污染， 保护自然环境， 以促进人与自然的和谐发展。
【参考文献】：
[1]康小义，白茂楠.新能源发电技术的现状及应用情景[J].电子制作，2014，（01）：98-101.
（1）加强运用价格机制对于用电的调控。现代社会的市场经济下，价格对普通的民众和中小型企业来说都是市场经济中重要的部分，是市场供求中的杠杆。电力工程设计中电力有时候会出现短缺的情况，所以抓好电力资源的有效配置，有效把控用户用电的最大负荷量。实施峰谷分段电价，加强对于用户用电的调控管理。
（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。
3结语
关键词：电气节能技术；电力新能源；发展应用
1引言
我国是一个人口大国，随着经济建设的快速发展，对电力的需求不断增加，为了追求经济建设的可持续发展，实现节能环保的目标，我国开发了电力新能源，研究了电气节能的技术措施，有效的降低了电能的耗损，以下就对电气节能技术的措施分析以及电力新能源的开发进行简单的分析.
2电气节能技术与措施分析
电气节能技术与措施主要是从两个大的方面进行的：①研究新型的电气节能技术从而降低电能的消耗与损耗；②通过对原有的电气设备进行改造，从而降低电能损耗，实现节能目标。
2.1研究新型的电气节能技术降低电能的消耗与损耗
新型的电气节能技术主要为分布式的电力供给，这种供电方式是基于节能环保技术运行的，在使用的过程中，主要是对电力集中的供给，在运行的过程中，主要是在电力用户的周围安装发电系统，从而采用分布式的方法统一集中的进行电力的输送与供给，采用此种供电方式可以有效的降低电能的消耗，与传统供电方式相比，具有良好的能源节约作用，并且采用分布式的电气节能技术可以循环利用可再生的资源进行电力的输送，实现能源节约，环境保护的目标。研究对发电、储存能量的电气节能技术的研究，具有较高的实践价值，通过对热水器的蓄能与蓄热技术，空调的蓄冷技术措施等的应用，可以实现电能的有效转化，以其他能源形式储存起来，以便在需要工作的时候再转化为电能，实现电能的合理分配与利用，降低了电能的损耗，提高了电能的利用率与使用率，具有较高的节能环保效果。
2.2通过对原有的电气设备进行改造，降低电能损耗，实现节能目标
现今，电气设备不仅会消耗巨大的能源，还会在使用的过程中，造成一定的能源损耗，所以研究电气节能技术，通过对电气设备进行改造，调整原先不合理的地方，从而提高电能的使用率，降低电能的损耗，对电气设备进行改进措施主要表现在以下几个方面：
2.2.1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。
2.2.2对电网运行的配置进行节能技术的应用与优化
对电网运行的配置进行优化与设置也可以降低电能的损耗，因为在电网运行时，往往会出现无功的电流导致的电能损耗，而对电网运行的优化配置就是无功补偿，采用节能技术措施降低电能的损耗，还可以对电网的功率进行合理的配置与分配，保证变压器电压的稳定状态，降低电能损耗。
2.2.3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。
2.2.4采用节能技术实现空调系统的环保与节能
一般在建筑内都是通过空调系统来实现室内温度的改变与调节，但是空调系统会造成极大的能源损耗，所以如何提高空调系统的节能环保就成为电气技能技术研究的重要内容，要对空调系统进行优化设置，要对空调系统进行参数的设定，选用节能环保型的空调，实现节能控制的目标。冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间风能，利用低价电制冰蓄冷将冷量储存起来，白天用电高峰时溶水，与冷冻机组共同供冷，而在白天空调高峰负荷时，将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的成套技术。从能源合理分配角度出发可知，冰蓄冷技术有效的节约了能源，节省了空调设备费用，减少制冷主机的装机容量和功率，利用峰谷分时电价，大量减少运行费用，也降低了总电力负荷，减少电力需求，缓解建设新电厂（机组）的压力。此外，冰蓄冷技术还能节省用户对空调系统的投资、改造、运行维护等费用，降低用户空调系统的运行费用冰蓄冷技术具有良好的节能减排作用。
3电力新能源的开发与发展应用
除了电气节能技术的应用，还可以开发电力新能源，实现电能的节能环保作用。现今随着经济建设的快速发展与进步，我国对电能的需求逐渐升高，但是能源使用比较紧张，如何开发电力新能源就成为现今能源利用的最重要课题，开发电力新能源可以缓解能源紧张的现状，促进经济建设的可持续发展。近些年来我国对电力新能源的开发研究力度不断的加大，也取得了一些进展，开发使用的新能源有效的缓解了能源紧张的局面，节约了能源，现今我国电力新能源的开发与发展是在机遇与挑战中并存，以下就对有良好实践效果的电力新能源进行介绍分析。
3.1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。图4~5是与美国风电利用小时数与发电量的对比，虽然与美国还存在一定距离，但是也在不断的进步中。
3.2太阳能转化为电能的应用
我国最常见的电力新能源就是太阳能的发电，主要是采用分布式的太阳能发电形式，可以满足用户对电力的需求，除此之外，还可以将太阳能转化的多余电能传送到电力系统中，采用太阳能的分布式发电具有较高的优势价值，不仅可以高效的转化为电能，还可以就地附近进行使用。采用光伏的太阳能发电，适合分布式的特点，不仅可以为当地的用户提供基础的电力能源，还具有良好的节能环保作用。电力新能源的开发与应用具有良好的发展前景，可以促进经济建设的可持续发展，通过对电力新能源的不断开发与研究，可以减少对资源的过度利用，实现资源节约与环境保护的目标，新能源与传统的能源相比具有较高的实用价值与推广价值，污染小，还可以节约电能，对新能源进行开发与研究是时代所趋，也是构件和谐社会的重要手段。
4结束语
总之，我国对电力的需求不断的增加，研究电气节能技术与电力新能源可以舒缓能源紧张的现状，解决电能的损耗以及资源浪费的问题，具有良好的节能环保作用，我们要继续研究电气节能的技术，加大对电力新能源的开发与研究，从而促进经济建设的可持续发展。
作者:刘耀华 单位:国网江西省电力公司宜春市袁州区供电分公司
参考文献:
[1]郭鑫.电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].山东工业技术，2014，12（1）：22~28.
[2]张文吉.浅析电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].建筑工程技术与设计，2015，01（8）：12~23.
【山东大学与山东电力工程咨询院合作共建国家级工程实践教育中心】1月30日，山东大学与山东电力工程咨询院合作共建国家级工程实践教育中心揭牌仪式在济南举行。山东大学副校长陈炎表示，国家级工程实践教育中心是山东大学与山东电力工程咨询院多年来合作开展工程实践教育结出的丰硕成果；依托山东电力工程咨询院丰富的资源优势和山东大学优良的办学传统，这次合作必将会成为校企之间优势互补、合作共赢的典范；希望中心尽快成为双方的教学实习基地、科研研发基地、成果转化基地与就业孵化基地，成为国内一流的工程实践教育中心，形成系统化的人才培养经验，共同为创建中国特色的工程教育培养模式作出贡献。（山东大学）
【国家能源主动配电网技术研发中心在北京交通大学正式成立】3月20日，由北京交通大学牵头，许继集团有限公司、北京市电力公司，南车株洲电力机车研究所有限公司共同申请的“国家能源主动配电网技术研发中心”成立。各单位将加大投入，力争用3—5年时间将研发中心建设为具有国际一流水平的主动配电网人才培养和国际交流中心、重大科学问题的研究中心、重要装备的孵化中心和低碳理念的宣传中心，为中国的主动配电网发展提供有力的理论支持和技术支撑。（北京交通大学）
【国际电力高校联盟成立暨首届研讨会将在上海电力学院召开】5月31日-6月2日，国际电力高校联盟成立暨首届研讨会在上海电力学院召开。国际电力高校联盟简称E8及ADEPT，是由上海电力学院倡导并得到国外7个国家7所以电力为特色的大学的积极响应，首批8个国家8所电力高校共同组建的。E8国际电力高校联盟将致力于促进联盟高校间的深入交流与合作，发挥电力高校在社会发展中的作用，提升电力高校在行业发展中的地位与作用。（上海电力学院）
【沈阳工程学院能源与动力工程专业入选国家综合改革试点专业】6月3日，教育部印发了《关于公布“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点的通知》（教高司函[2013]56号），沈阳工程学院能源与动力工程专业继2011年被评为辽宁省综合改革试点专业后，又被评为国家综合改革试点专业。至此，沈阳工程学院31个本科专业已有2个成为国家级本科重点建设专业，5个成为辽宁省重点建设专业。（沈阳工程学院）
【“天津大学—惠生能源化工联合研发中心”揭牌】6月6日，在惠生控股集团总部举行了“天津大学—惠生能源化工联合研发中心”揭牌仪式。中心成立之后，惠生工程（中国）有限公司将分期向天津大学支付合成气制乙醇新技术持续开发及其他双方共同确定的能源化工新技术开发的研究经费，持续时间为5年；中心的首要目标是要开发成功具有国内领先地位的合成气制乙醇成套技术，并在全球范围内进行技术推广，同时在合作双方共同认可的能源化工前瞻性新技术研发上处于领先地位，在未来几年内成为我国能源化工领域重要的联合研发中心。（天津大学）
【中国石油大学新能源研究院“生物燃气北京市重点实验室”通过认定】6月13日，北京市科委对中国石油大学新能源研究院“生物燃气北京市重点实验室”进行了专家评审，实验室顺利通过审核，成功获得认定建设。“生物燃气北京市重点实验室”结合中国石油大学优势学科，以服务北京建设为目标，共定位三个主要研究方向：城市废弃物处理产沼气、农林废弃物处理产沼气和沼气高值综合利用。（中国石油大学）
【浙江大学能源与动力实验教学中心正式获批为国家级实验教学示范中心】6月25日，教育部正式发函《关于批准北京大学化学基础实验教学中心等500个实验教学中心为“国际级实验教学示范中心”的通知》，浙江大学能源与动力实验教学中心正式获批为国家级实验教学示范中心。浙江大学能源与动力实验教学中心是“十一五”期间C9高校中唯一获批的能源与动力类国家级实验教学示范中心。经过10余年的建设，浙江大学能源与动力实验教学示范中心在实验教学理念、实践教学体系、实验教学方法、实验教材、实验设备和实验室管理等方面进行了深入系统地改革与探索，已经表现出鲜明的特色。（浙江大学）
【中山大学与中国广核集团共建“核电安全联合研发中心”】7月6日，中山大学与中国广核集团在深圳大亚湾核电基地共同签署了《合作共建“核电安全联合研究中心”合作协议》。根据合作协议，双方将共建“中国广核集团—中山大学核电安全联合研发中心”，分别在深圳和珠海建设两个核电安全研发实验室，继续深化双方在科学研究和人才培养的协作发展。（中山大学）
【东北电力大学成功获批为博士学位授予单位】7月10日-11日，经国务院学位委员会第三十次会议审议批准，东北电力大学被确定为博士学位授予单位，动力工程及工程热物理、电气工程为博士学位授权一级学科。（东北电力大学）
【上海市唯一能源领域重大科技攻关计划在上海交大成功验收】7月11日，上海市科委重大科技攻关计划“煤基多联产（IGCC）成套技术研究”课题验收会在上海交通大学召开。验收专家组认为，科研团队出色地完成了项目要求中的各项任务：在国内率先建立了IGCC系统匹配及稳态性能预测分析、动态特性仿真平台；对采用合成气的IGCC系统压气机/涡轮通流改造方案进行了分析；自主研制了合成气双旋流非预混燃烧室，在设计技术上有所突破；探索了燃烧中低热值燃料时热声振荡产生的机理及合理的燃烧组织形式，为中低热值燃气轮机燃烧室改型设计及自主研发提供了理论依据。该课题对煤基多联产IGCC系统的成套关键技术进行了研究，所获得的研究成果已得到部分应用，为建立我国自主的IGCC设计及研发平台奠定了基础。（上海交通大学）
【上海电力学院国家级新能源电力系统实验教学示范中心获批】7月29日，教育部公布了“十二五”国家级实验教学示范中心名单，上海电力学院“新能源电力系统实验教学示范中心”榜上有名，这是该校第一个国家级实验教学示范中心。中心的获批是上海电力学院在新能源电力系统实验教学建设方面的阶段性成果，中心将以此为起点，对接国家能源战略和智能电网建设，建设成多层次、强特色、重应用的“新能源电力系统实验教学示范中心”。（上海电力学院）
【华北电力大学携手剑桥大学成立全球可持续发展中心】9月12日，“剑桥大学—华北电力大学全球可持续发展中心”在华北电力大学成立。该中心以全球可持续发展为目标，立足于国际领先技术，开展绿色电力的科学研究，对于我国能源结构调整而言意义重大。中心建设着眼于经济社会可持续发展领域中的重点、热点、难点问题，开展战略性、前瞻性科学研究，对可持续发展领域的科学问题和技术难题攻坚克难，力争在节能减排等方面取得国际领先的研究成果和科学突破。（华北电力大学）
【华北电力大学首个国家级国际联合研究中心“新能源电力系统国际科技合作基地”通过认定】9月29日，科技部正式发文，华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室申报的“新能源电力系统国际科技合作基地”，经过主管部门遴选和推荐，科技部组织专家评议和研究，最终获得认定，这是该校首次获批建设该类中心。“新能源电力系统国际科技合作基地”的认定，将进一步促进华北电力大学相关学科的国际交流，进一步提升国际影响力，增强自主创新的科研能力，促进研究中心真正成为技术领先、人才聚集、示范引领的国际化平台。（华北电力大学）
【上海交大参建的“上海核电工程技术研究中心”获批成立】10月，上海市科委公布了2013年度“创新行动计划”上海工程技术研究中心建设项目名单，由上海交大与上海核工程研究设计院共建的上海核电工程技术研究中心获批成立。“上海核电工程技术研究中心”将依托已有的两个联合实验室，开展技术研发、成果转化、合作交流、人才培养等工作，完成热工水力及安全技术研究领域、核电材料研究领域的建设任务，为我国核电工程技术的开发和试验验证提供硬件平台。（上海交通大学）
【上海电力学院成功申报上海绿色能源并网工程技术研究中心】10月，经上海市科委相关部门初评、答辩、复评，上海电力学院电气工程学院申报的“筹建上海绿色能源并网工程技术研究中心”项目成功获得上海市科委立项资助，成为电气学院首个牵头负责的省部级研究基地。上海绿色能源并网工程技术研究中心将以技术成果的推广为导向，努力扩大绿色能源集电系统优化的工程应用范围，为社会创造更多的经济效益，同时继续积极突破行业关键技术，完善研发公共服务平台，推进绿色能源利用，为学院一流学科建设、学校内涵发展助力。（上海电力学院）
【北京交通大学“主动配电网大数据分析与处理创新引智基地”获准立项】10月14日，教育部和国家外国专家局《关于高等学校学科创新引智计划2014年度建设项目立项通知》（教技函[2013]50号）。根据通知，北京交通大学姜久春教授牵头负责的“主动配电网大数据分析与处理创新引智基地”正式批准立项。基地依托北京交通大学信号与信息处理国家重点学科和国家能源主动配电网技术研发中心，以主动配电网、大数据计算与分析方面若干重大技术为牵引，建立信息支撑平台，实现配电网运行实时动态优化、主设备监测以及保护的智能化。（北京交通大学）
【“非能动核能安全技术”北京市重点实验室在华北电力大学揭牌】10月27日，华北电力大学举行“非能动核能安全技术”北京市重点实验室揭牌仪式暨实验室第一届学术委员会第一次会议。华北电力大学副校长孙忠权表示，“非能动核能安全技术”北京市重点实验室的揭牌，是华北电力大学尤其是核科学与工程学院发展进程中的一件大事，是组织高水平核工程研究、聚集和培养优秀人才、开展高水平学术交流的重要平台，标志着学校在服务国家战略需求，参与北京市创新体系建设中又向前迈进了一大步，也标志着学校在新兴学科建设上迈上了一个新的台阶，对于推动华北电力大学高水平大学建设工作有着重要意义。（华北电力大学）
【关键词】新能源电厂；通信业务；安全可靠性
Analysis of the Measures of Improving the Reliability and Security of the Communication Service in New Energy Power Plant
ZHANG Liang HUA Rong-jin SUN Yin
（Information & Communication company of State Grid Ningxia Power Co.， Yinchuan Ningxia 750001， China）
【Abstract】The security and reliability of the communication system is directly related to the effective transmission of the power communication business in the new energy power plant. Based on the analysis of the factors affecting the reliability and security of the communication system of new energy power plant， the paper puts forward the effective measures to improve the safety and reliability of the communication system of new energy power plant.
【Key words】New energy power plant； Communication service； The reliability and security
0 引言
近几年随着新能源电厂的快速发展，越来越多的新能源电厂并入地区电网运行，其安全可靠性日益受到人们的关注。新能源电厂通信系统作为电网系统中的基础环节，承担了远动、电量、调度电话等通信业务的传输，是通信系统运维工作中的重点。但是，由于受设计水平、投资限制、施工质量等因素的影响，导致部分新能源电厂通信业务安全可靠性较低，直接影响了其安全运行。因此，有必要对目前新能源电厂通信系统中存在的问题进行全面分析，从而得出提高通信业务安全稳定运行的有效措施。
1 现状分析
目前新能源电厂主要以光伏和风电为主，通常处于电网的末端，一般采用OPGW光缆接入电力骨干通信网，根据日常运维经验，影响通信业务安全可靠性的因素主要包括接入方式、通信设备、施工质量、设计缺陷等。
（1）接入方式：新能源电厂光缆系统主要包括站内导引光缆和站间线路光缆，导引光缆一般采用ADSS光缆，线路光缆一般采用OPGW光缆，主要以12芯和24芯G.652型为主。由于投资等因素限制，目前新能源电厂多以单光缆方式就近接入骨干电力通信网且一般无迂回路由，不满足N-1的安全运行要求。因此，若该光缆中断，将会造成新能源通信业务全部中断。
（2）通信设备：新能源电厂通信设备主要包括光端机、PCM、通信电源等，其中光端机负责传输调度数据网、OMS等小颗粒通信业务，PCM主要借助2M通道传送行政小号、调度小号、远动、电量等模拟信号。由于新能源电厂至省调的通信业务种类较少，对通信带宽需求较低，因此核心设备SDH配置容量一般为155 Mbit/s，其制式、接口型式一般与电网侧保持一致。常见问题主要是光端机电源接入方式不满足“双电源”配置要求。
（3）施工质量：根据日常运维经验，新能源电厂通信系统故障易发点主要集中在导引光缆上，主要表现为由于构架处导引光缆封堵不严，导致管口在冬天进水而受冻导致光缆中断，同时由于导引光缆无标识、敷设深度不够等问题，将会导致站内野蛮施工而造成导引光缆中断，以上情况是目前比较常见的故障，将会直接导致新能源电厂通信业务中断。
除此之外，新能源电厂通信系统由于设计缺陷、验收不合格等因素，也会在日后运维中留下安全隐患，这将都会严重影响其通信业务的安全可靠性。为了进一步提高新能源电厂通信业务的安全可靠性，应进一步规范管理流程，对存在问题进行及时优化调整，才能有效消除安全隐患。
2 解决措施
2.1 优化通信接入方式
为了提高新能源电厂通信业务安全可靠性，首先要对其接入方式进行优化，目的在于解决“单支线”接入方式存在的问题，使其满足N-1原则。通常采取“双路由”策略对其接入方式进行优化。如下图所示，新能源电厂原来仅通过光缆1与变电站A连接，可以通过新建光缆2的方式，来提高其通信业务的安全可靠性。为了进一步提高新能源电厂通信业务的安全可靠性，还可以根据该站点通信接入方式，考虑就近其它站点进行新建光缆，以此来丰富通信光缆路由。新能源电厂原来仅通过光缆1与变电站A连接，变电站B距新能源电厂距离较近，因此为了优化其安全可靠性，可以通过新建光缆2的方式实现新能源电厂与变电站B的连接，这样可以避免因变电站单台SDH宕机而造成新能源电厂业务中断的事件发生，此种方式更加合理，安全可靠性更高。
图1 优化新能源电厂接入方式示意图
2.2 优化通信设备配置方式
通常新能源电厂仅配置一台光端机负责通信业务的传输，当该台光端机故障时则会导致承载的业务全部中断。因此，可以通过优化光端机配置方式来提高通信业务的安全可靠性，具体主要有以下几种方式：
（1）可以通过配置双设备方式提高整体安全可靠性，即通过两台不同的光端机的不同光路实现信号的传输。
（2）当投资有限时可以考虑在同一台设备采用MSP方式配置两个光方向，以提高业务的安全可靠性，即当当条光路中断时，业务自动切换至备用光路运行。
（3）当新能源电厂通过不同变电站接入骨干电力通信网时，可以通过构建SNCP保护路由来提高业务的安全可靠性，即当工作路由中断时，业务自动切换至保护路由运行。
2.3 提高施工质量
根据实际运维经验，新能源电厂通信系统故障易发点主要集中在导引光缆部分，其中以光缆封堵不严、无标识、敷设深度不够、缺乏保护措施等问题尤为突出。
（1）优化光缆封堵方式
针对构架处OPGW光缆引下线套管管口封堵不严的问题，可以利用基于“五步封堵法”的标准化封堵方式[1]，采用泡沫胶、防火泥、防水胶布等材料对其管口进行防水封堵，经实践证明，该方法可有效防止新能源电厂光缆因管口进水而受冻导致光缆中断的事件发生。
（2）加强通信光缆标准化施工的措施
针对导引光缆无标识和敷设深度不够的问题，可以制定保护光缆的保护措施要求和埋深要求，如规定导引光缆敷设深度，要求地埋部分要加套镀锌钢管和PVC保护套管，以提高导引光缆的防外力破坏性。为了防止光缆遭野蛮施工导致中断事件的发生，可以在导引光缆敷设线路增设光缆标识桩，同时可以在地面部分用醒目颜色标识，以达到保护光缆的目的，该方法可有效解决光缆受外力破坏的现象，从而提高了通信业务的安全可靠性。
3 小结
新能源电厂通信系统的安全稳定运行直接关系到其承载业务是否能可靠传输，因此有必要通过有效措施提升其安全可靠性。在日常运维和管理工作中，应加强对新能源电厂通信并网的管理，完善和健全通信并网管理制度，加大对设计方案的审查力度，科学安排接入方式，及时对通信设备和通信光缆存在的安全隐患进行整改，才能有效提高新能源电厂通信业务的安全可靠性，从而为电网的稳定运行奠定良好基础。
【关键词】电力电子技术；应用系统；发展
作为我国经济中其中一个主要基础性技术，电力电子技术在过去十几年得到了飞速的发展，并且其发展势头依然保持强劲，预计在未来十年内依旧发展很快。由于电力电子技术的独有特性，其对环境问题和能源危机的缓解起到了非常重要的作用。目前电气工程行业的四大热点应用包括新能源发电、电力牵引、电气节能以及智能电网。以下针对这些技术的特点分别展开一些分析和探讨。
1、新能源发电
随着全球整体工业化程度不断加强，人类的生活品质在不断提高的同时也面临着很多棘手的难题，如煤、石油等工业社会的基础支撑能源储量剧减，不仅如此，环境危机不断恶化，生态平衡严重破坏等等。在这种形势下，新能源的运用，尤其是包括太阳能、生物质能以及风能等新能源发电被很多国家大量关注。在我国，关于新能源发电的电力电子应用学科在全国各地高校普遍开设，引起了广大专家学者的浓厚兴趣。
新能源发电与电力电子的应用关系非常密切，这可从以下分析中看出：由包括AC-DC整流、DC-DC直流变换以及DC-AC逆变等环节组成的光伏发电系统中，大部分均与电力电子相关。例如，最常见的风力发电组织就包括了诸如变桨控制器、网侧变换器、系统控制器以及发电机侧变化器等电力电子变换技术。
当前，电子电力技术在新能源发电中的应用主要呈现如下特征：首先，大随机性。这主要是由诸如太阳能和风能等新能源受天气影响大所导致；其次，要求高；这主要体现在并网发电和电网电能输入上，前者对电能的质量要求高，后者对电能波动敏感。以上这些特征决定了新能源发电对于电子电力产品质量要求极高，而我国由于起步晚，研发能力不够，产品质量一直不可靠，相关性能和指标无法达标，稳定性差等，因此目前相关电力电子的高端产品均为进口。对于国产电子电力技术高性能产品的进一步发展还需从以下方面努力：
首先，大容量化；目前风力发电系统的发展趋势越来越大型化，光伏并网发电系统同样也有这种趋势。这在双馈风机系统中得到了很好的体现。其次，提高效率，加大可靠性。最后，为了满足电网新的需求，向孤岛保护和低电压穿弧方面进一步前进。
2、电气牵引
作为电力电子应用领域的新星，电力牵引近些年得到广泛关注。所谓的电力牵引，主要是指电动汽车、高铁、城市轻轨以及地铁等。无论是我国还是国外政府部门，都对电力牵引的发展大力支持。如到2013年，我国新能源汽车产能将进一步扩大至50万辆，包括普通型混合、充电式混合以及纯电动动力汽车。另外，美国计划到2015年插入式电动车普及数量达到100万辆，可见世界各国均把电力牵引作为自己的国家核心战略之一。
3、电气节能
电气节能的主要内容由电能质量、有源滤波以及变频调速组成，其中，最引人注目的也是最受国家大力支持的是变频节能。电机系统节能自从2006年便受到国家发改委的大力支持，并纳入节能规划工程之中，每年有超过100个相关项目得到国家支持，这些项目用以提高电机系统的性能，通过改变调速方式达到提高效率的目的，如通过选用变频调节方式，可有效改进压缩机和水泵等电机运转速度，相应的，效率也可提高百分之三十。显然，这种调节方式的改变是一种巨大的变革，因为变频调节不仅涉及到电力系统，对于很多诸如冶金、石油化工等国家基础行业也多有涉及，因此这种调节方式的改进对于国家的整体工业效率的提高起到了很大的促进作用。所谓变频调速系统，是指驱动电源采用电力电子变频器作为驱动力。该种技术相对成熟，市场大，更换周期长（约10年）。然后虽然变频系统具有如此诱人的优点，但是当前市场的电机中，高压系统中应用了该技术的只有百分之二十，低压系统也仅百分之三十，可见变频调速系统的发展空间依然非常巨大。
目前，变频调速系统的大力推广应用的主要难题包括以下几个方面，首先是变频器可靠性不足；其次是变频系统价格相对较高；最后，难以操作，很多操作人员的操作能力相差很大。为了解决如上这些问题，今后对于变频器的发展应更加关注功能的专业化。通过在制作和设计上的专业化，达到功能简化的同时增强性能的目的，从而进一步降低成本。除此之外，应该提高产品的集成程度，形成一种更有竞争力的集成产品。
4、智能电网
作为最近兴起的概念，智能电网尚未有确切的定义。不过一般将驱动采用电力电子技术、通讯技术、新能源技术以及传感技术的当做“智能电网”，尤其是无线通讯以及电网控制等相关技术。具体到电力电子上，主要指传感、信息控制、输电储能等方面，通过这些技术实现可再生能源发电的大规模化并达到稳定高效的电网技术。
虽然目前只能电网还没有得到大规模的应用，即使是个别在运行的也是作为示范工程运用，但是其优点却是显而易见的，其中在智能帝王中的电力电子技术的具有光分布、高电压、大容量以及结构组合化等优点。不过其存在的问题也相对较多，如相关器件性能有待提升，现有性能和功能不足。其容量和可靠性等任然有待提高。
5、总结
通过以上分析，不难发现，现代的工业已经离不开电力电子技术，其应用已经延伸到了工业的各个领域。所以，它毋庸置疑将构成高新技术集成群众不可或缺的关键技术之一。随着技术的进步和设备的改善，电力电子技术的应用空间和前景将继续扩大。相信通过不断革新，不断的挑战现有困难，用于抓住机遇，不远的未来电力电子技术的将会得到惊人的发展。
参考文献
[1]林雄金.电力电子技术发展及其在电力系统中的应用探讨[J].通讯世界，2013，21：124-125.
关键词：电力电子；能量管理系统；电能质量控制
中图分类号：TU852文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2010) 14-0000-01
Power Electronics and New Energy Power Generation Technology
Yang Lin
(Institute of Electrical Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou730030,China)
Abstract:This paper discusses several new forms of energy generation and integrated power supply system transformation,control,intelligence management and safety issues,and hope in the future development of new energy power,we can overcome difficulties and achieve electronic power of new development.
Keywords:Power electronics;Energy management system;Power quality control
我们已进入21世纪，这是一个全新的时代，经济的高速发展给人们的生活带来了很多的便利，但随之而来的却是能源的耗竭，原本丰富的能源如今已变得匮乏，并危及到人们未来的生产生活。与此同时，毫无顾忌的能源利用还造成了大气的严重污染，从而又引发能源危及，这样的恶性循环会直接危及到人类的发展，甚至威胁人类的健康和繁衍。因此，开拓新能源，减少能量源浪费成为当今世界最为关注的话题。
一、新能源的发电方式
（一）太阳能发电
太阳能发电开始于上世纪50年代，当时，第一块实用的硅太阳电池研制成功，如今，太阳能发电技术已经经历了半个世纪的发展，其技术也在日益成熟。目前，占主流的太阳电池仍然是硅太阳电池，主要分为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池。典型的太阳能供电系统结构如图1所示，太阳电池阵列进行光电转换，把太阳能变为电能，再由功率变换器将太阳电池输入到直流电中，最后转换成用户所要使用的电源模式。根据用户的需求，功率变换器可以选择直流斩波器进行DC/DC变换，或采用逆变器进行DC/AC变换。而功率变换装置还应包括蓄电池系统，主要是为了平衡电流。如果太阳光充足，可以利用太阳能，并利用蓄电池充电；如果在夜晚或者阳光不充足时，就可以使用蓄电池供电。
（二）风力发电
如今，风力的主要运用方式就是风力发电，它的发展速度最快，也最受全世界关注。风力发电主要有3种运转方式：
1.独立运行方式，利用一台小型的风力发电机向需要的用户提供电能，它还可以通过蓄电池充电，预防无风时影响发电效果；
2.风力发电与其他发电方式相结合的联合供电方式，主要向交通不便或偏远山区供电，以及地广人稀的草原牧场提供电力；
3.并网型风力发电运行方式，将风力发电网安装在条件较好的地区，常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机，这也是风力发电的主要发展方向。风力发电机组在不同风速的条件下运行，其发电机输出的电压的幅值和频率是变化的，所以，通常要配置电力电子功率变换器，通过这种装置控制电流，保证输出的电压是平衡稳定的。
（三）燃料电池发电系统
燃料电池（Fuel Cell）是将反应物如氢气等的化学能直接转化为电能的电化学装置。它通过燃料（通常是氢气）和氧气结合所发生的光电反应来发电。燃料电池发展了这么久，根据电介质的不同，主要分为5种燃料电池：碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell，AFC）；质子交换膜燃料电池（Proton ExchangeMembrane Fuel Cell，PEMFC）；磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）；熔盐燃料电池（Molten Car-bonate Fuel Cell，MCFC）；固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）。
实际上，燃料电池也有其优点，例如：发电效率高：发热少；噪音低，污染小；功率密度高。目前，燃料电池发电主要集中在以下几个方面：燃料电池特性研究；燃料电池发电系统结构和高效功率变换的研究；能量管理技术；孤岛检测和保护技术，并网电流控制；并网运行与独立运行之间的无缝切换控制技术。
燃料电池所输出的电压会随着电压的变化，发生较大范围的变化。燃料电池的输出电压在负载发生突变时还要经过一段时间才能停止反应，对于质子交换模燃料电池响应延迟达2秒。因此，燃料电池一般与负荷动态的具体要求无法很好的匹配。
二、电力储能技术
可再生能源发电装置所产生的电能主要还存在无法预测的周期性变化，例如风能、光伏发电等，如果将其电能直接输入普通电网，将会对电流带来不良影响，而电力储备装置就可以平衡能源发电输入与电网之间的矛盾。电力储能技术有蓄水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、电池储能等它们都各具特点，各有优势，但它们的正常运行主要是依靠电子电力技术。
蓄水储能与压缩空气储能主要是对电力高峰期进行调节，但是对地理条件的要求较高。电池储能的精密性高，需要在技术成熟的条件下进行，理论上可以用于电力调峰，单电池使用寿命有效，这成为蓄电技术的难点。飞轮储能的储能量有限，运行复杂，一般用于电能质量调节。
三、电能质量控制
（一）电源谐波检测和分析技术
谐波的测量和分析都是以思想谐波治理为前提条件的，精准的谐波测量和分析可以为谐波的治理提供准确的依据。自提出快速傅里叶变换算法（FFT）以来，基于傅里叶变换的谐波测量得到了普遍应用。然而基于傅里叶变换的谐波测量要求整周期同步采样，不然就会严重影响其效果。因此，怎样减少因同步偏差而引起的测量误差成为电子电力技术人员迫切要解决的难题。
（二）电能质量控制和管理
首先，电能质量的控制和管理主要包含功率因数校正和滤波器设计，由于传统的无源滤波器体积和重点都很大，还需要对不同的频率进行设计，而功率因数较技术正是提高功率因数和降低谐波污染的重要途径。如今，电能质量控制和管理的研究重点在与PFC控制技术上，比如：单开关、多开关以及软开关三相PFC电路的研制，软开关技术与PFC技术的融合已经成为未来的发展趋势，虽然目前的PFC产品受到功率的限制，但应用于分布式新能源发电系统却是重要机遇。
四、总结
综上所述，随着科技的发展，新能源的开拓和使用技术越来越成熟，但是，要真正做好新能源发电技术，还需要从解决先存的各种问题，因此，电子电力技术人员应在在电气、电子、控制和信息等工程技术领域加强合作研究，通过系统集成和技术融合，实现各种技术的突破，我相信，我们一定可以克服各种困难，迎来新能源造福人类的灿烂明天。
参考文献：
[1]Rechten H.可再生能源技术[A].中美清洁能源技术论坛论文集[C],2001
[2]汤天浩.新能源与变换:系统集成、技术融合及应用展望[J].电源技术学报,2004,2,1
[3]李俊峰,高虎,王仲颖.中国风电发展报告[M].北京:中国环境科学出版社,2008
[4]戴慧珠,陈默子,王伟胜.中国风电发展现状及有关技术服务[J].中国电力,2005,38,1
关键词：新能源；工程机械；节能减排
1新能源工程机械概述
1.1新能源设备应用现状
新能源工程机械设备种类繁多，天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前，我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成，部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展，三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言，我国新能源工程机械发展起步较晚，新能源机械的发展受到多方面因素的影响，在发展过程中，新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准，通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前，工业企业生产中，传统能源的应用出现了一系列问题，能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心，我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进，新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求，进行机械设备结构及性能的优化，有效地践行了绿色、节能的发展理念。
1.2制约新能源工程机械发展的因素
电驱动工程机械设备具有零污染、不耗油、噪声污染小的特点，但蓄电池容量较小，造成电动机整体功率存在局限性。蓄电池无法维持机械设备的长时间作业，电驱动机械设备在实际应用中给企业作业带来不便，因此，电驱动设备的应用会受到工作场地的制约，其在电源场所中才能正常作业。新能源工程机械设备的推广是一个漫长的过程，传统能源在长期的发展中形成了数量众多的能源补给站，但新能源的补给站相对较少。因此，新能源工程机械设备在应用过程中存在能源补给困难造成的设备无法正常运转问题，天然气设备加气方式局限于槽车与加气站。我国天然气配套设施不够完善，造成天然气保存方面的难题，天然气对存储环境的要求较高，由于气瓶无法保证隔热，遇到周围环境的温度升高时，瓶内的天然气会逐渐气化升压[2]。当压力值达到极限时就会出现天然气泄漏的问题，造成资源浪费，给设备使用企业带来安全隐患。
2新能源工程机械的特点
2.1新能源工程机械的多样性
我国机械设备的种类繁多，不同建设区域的具体工况及地理环境等存在明显的差异，工程建设人员为满足建设项目的需求，必须采用合适的机械设备开展作业，技术人员依据工程需要设计出了不同的机械设备。现代新能源机械设备具有多样性的特征，我国工程机械制造企业积极进行技术研发，生产出各种各样的现代化机械设备，新能源机械设备的研发队伍不断发展壮大。2.1.1太阳能光伏发电的应用世界能源危机的到来，推动了现代可再生能源产业的发展，气候变化及环境污染问题带来了世界能源格局的变化。可再生能源具有储量大、污染小的优势，水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能及生物质能都是可再生能源。可再生能源应用于工程机械中，是实现现代产业优化升级、促进经济发展的关键环节。太阳能是一种很清洁能源，避免了传统化石能源使用中造成的环境污染问题，利用太阳能发电，提高了资源利用率。光伏装机容量的推广与应用，促进了我国政府光伏政策的完善，我国光伏电装机容量呈现出不断增长的态势，光伏设备的使用是现代新能源工程机械设备应用的典型代表[3]。在政府政策支持及技术进步的推动下，我国光伏产业进入了新的发展阶段，产业链不断完善，光伏电池材料及相关组件的质量得到明显提高。建设光伏及滩涂光伏是两种主要的光伏电机装置，滩涂光伏在集中开发模式下与风电项目结合实现了分光互补发电。在电力企业并网光伏发电系统中，依据系统的结构及功能，人们将其分为可调试与不可调试两种。不可调试系统中未设置蓄电池组，系统集成度高，结构相对简单，系统的安装及调试环节简便，其工作原理为通过对系统中逆变器的控制，将光伏电池产生的直流电转换为交流电并将其输入公共电网，应维修或者公共电网故障而需要停止供电时，系统会自动停止供电，光伏供电机械设备降低了企业的运维成本。含大型光伏电站的电力系统中，调度中心依据有功需求调整光伏电站的出力状态，并网逆变器及光伏电站系统的无功补偿装置间相互协调，保证了电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益。2.1.2LNG工程机械的应用工业生产中普遍使用天然气作为燃料，液化天然气（LNG）及压缩天然气（CNG）是工业企业中普遍应用的两种天然气。LNG采用压缩、冷凝的手段，在低温状态下液化后进入工业生产。CNG通过天然气加压的方式，将其以气态的方式存储在容器中，其与管道天然气的成分相同。新能源工程机械的应用中，通常以1:3的比例配置CNG与LNG，保障发动机高效运转，实现了节约能源的目标。新能源研究中，我国的自主品牌机械研究取得了重要的成就。例如，我国研发出了LNG装载机，与传统的柴油机相比，其使用过程中排放的污染物较少，造成的能源消耗也较小，是现代工业企业节能减排的典范。2.1.3双动力工程机械的应用与传统单一动力的机械不同，新能源双动力工程机械中配置有两个动力机，其使用的能源也不同，一台以柴油供能的方式运作，一台利用交流电实现供能，很好地适应了工作环境的要求。国外创造了一种双动力的移动筛分机，利用柴油发动将机械设备移至施工现场，有效地节约了能源，满足了人们工作的需要。山重建机制造的GC58DP-8双动力挖掘机采用上述原理，利用220V及380V电网工作，有效地节省了电源，降低了作业噪音，设备运行中对人力、资金的要求较低，在远离电源设备的作业中被广泛应用。2.1.车田技术的进步电力平衡发展中，风电具有重要的地位。在风电场中，通过安装许多风力机组并网发电的方式建立起来的风车田，是现代工业供电的典型模式。风车田装机采用技术先进的中型机组，配合发电机并网的风力发电机组进行发电，其单机容量较大，设备性能可靠，实现了风电资源的开发利用。我国风力发电机组的数量持续增加，总装机容量也不断增加。随着技术的进步及政府政策的支持，风车田建设在工业化发电中发挥着重要的作用，避免了化石燃料造成的资源浪费及环境污染问题。风能作为一种可再生能源而被广泛应用，我国风车田建设是现代经济社会可持续发展的重要措施。
2.2新能源工程机械的低碳环保性
工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献，但在工业化发展过程中，企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染，电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费，传统变电站运行下，落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统，有效地节约了煤炭资源，减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放，降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机，较传统的柴油机设备而言，减少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力，实现了零排放，有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比，混合动力机械节约了20%的燃油，使用过程中的污染物排放量也明显减少。
3新能源工程机械设备的应用前景
随着技术的不断进步，新能源工程机械的种类不断增多，在长期的发展研究中，设计人员依据不同工作场景及环境的需要，设计出了满足工业企业发展的多种工程机械设备，传统发动机驱动下的工程机械设备逐渐被大功率马达的电驱动工程机械设备所代替。例如，典型的JCM921D（电动）挖掘机采用电网提供的电能作为动力源，代替传统的柴油机，向外输出功率，电动工程机械设备节能效果好，运作过程中产生的噪声污染较小[4]，实现了零排放，该机械在隧道、港口及城市建设的电源场所被广泛应用。电力企业常会出现外接电源供用不够的情况，双动力工程机械的应用有效解决了这个问题。随着天然气机械的普及应用，加气站的设立密度发生了变化，在我国市区或郊区的拌合站，周围存在较多的天然气站。天然气设备在节能减排方面具有独特的优势，天然气作为主要的新型能源在机械工程中被广泛应用。例如，人们已经开始采用天然气机械进行作业，如天然气装载车、天然气搅拌车及天然气泵车等。但是，在偏远地域，由于加气设备、运输条件及加气站数量等多方面因素的影响，天然气机械无法推广应用。我国在新能源工程机械研究中取得了一定的成果，随着技术的不断进步及社会的发展，政府在发展新能源工程机械方面制定了相关政策，未来企业在新能源机械的应用与开发方面将加大资金投入。我国应借鉴发达国家新能源工程机械的技术与经验，建立完善的新能源机械产业链，实现关键零部件的自主生产。政府应制定更多的激励政策，促使现代企业积极应用新能源工程机械，将节能减排作为企业发展的重要目标。
4结语
随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化，新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征，其结构及性能不断优化，有助于现代工业企业节能减排目标的实现，新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。
参考文献
1章崇任.新能源工程机械特点分析[J].建筑机械，2009，（15）：90-92.
2苏兆杰，唐向阳，王保森.浅谈几种新能源工程机械特点及发展[J].建设机械技术与管理，2014，（3）：65-67.
3侯林帅.新能源工程机械特点研究[J].中国设备工程，2017，（3）：133-134.
【浙江大学】6月3日，浙江大学与日本富士电机控股株式会社签约成立“浙江大学―富士电机合作中心”，进一步在能源、环境、制造等领域开展研发合作。此次合作中心的成立，双方将在研发中心及创新中心两个阶段合作成果的基础上，以共同研究开发及事业开发为中心推进双方的合作活动，并为浙江大学探索新时期高水平人才培养、继续推进高校产学研一体化建设提供更好的平台。
【清华大学】日前，清华大学中国-巴西气候变化与能源技术创新研究中心第二期合作签约仪式举行。中心管委会中方主任何建坤教授在致辞中表示，中巴气候与能源中心有三个方面的意义：加强了两校之间的合作，中巴中心的合作领域涵盖了多个学科，包括生物燃料、太阳能、智能电网、电动汽车、能源和气候变化政策等等；推进了两国之间的合作；中心的合作已超越中巴，发展为南南合作。
【中山大学】6月7日，中山大学与法国电力集团签署合作框架协议。双方拟在核科学与技术领域开展教育和研究活动等合作。法国电力集团成立于1946年，是世界领先的电力公司之一。作为一家在核能、热能、水电和可再生能源方面具有世界级工业竞争力的大型企业，法国电力集团可提供包括电力投资、工程设计以及电力管理与配送在内的一体化解决方案。同时，法国电力集团是中国核工业领域的长期合作伙伴。
【华北电力大学】6月11日，华北电力大学第二届理事会人才培养委员会、科技合作委员会第一次会议召开。与会委员们对学校长期以来为能源电力行业所做出的贡献予以高度评价。他们认为，近年来华北电力大学呈现出更加强劲的发展势头，国家能源电力行业重要人才培养和科技创新基地的作用日渐突出，日益成为理事会单位人才培养和科技创新链条上不可或缺的的坚强后盾。会上，委员们围绕理事会今后的人才培养及科技创新工作进行了广泛而深入的研讨，并对学校相关工作提出了许多非常有见地的建设性意见和建议。
【江西新能源科技职业学院】6月13日，江西新能源职教集团成立暨江西新能源科技职业学院更名揭牌仪式举行。江西新能源职业教育集团是一个复合型社会组织，将坚持“平等自愿、互惠互利、共同发展”的原则开展成员间的合作，依据章程建立规章制度，完善成员间合作协议，确保集团规范平稳运行。
【长沙电力职业技术学院】6月23日，长沙电力职业技术学院第七届技能节拉开帷幕。本届技能节为期5天，教师将参加说课、说专业、说团队和教师（培训师）教学技能等竞赛。辅导员将参加辅导员职业技能竞赛。学生将参加礼仪知识、钳工、发电厂及电力系统专业、高压输配电线路施工运行与维护、供用电技术、电气自动化技术、热能动力设备与应用、火电厂集控运行、热工检测及控制技术、工程造价、会计电算化、学生个人空间建设等12项专业技能竞赛。
北京处于产业发展转型期，机动车存量和燃煤消耗量长期居高不下，有着汽车消耗的刚性需求和煤炭等传统能源使用的长期历史。更大规模地改进现有交通动力供给，促进新能源在全社会的推广应用，应是解决空气污染，推动生态文明建设的有效举措之一。
作为首都电力的关键企业，国家电网北京市电力公司（以下简称北京电力）积极响应“绿色北京”发展战略，充分发挥自身业务优势，携手上下游伙伴，积极服务于电动汽车、新能源等绿色产业的发展。
同时，发挥电网企业在配、用电专业方面的技术优势，积极配合政府部署，推进“煤改电”配套工程建设和电力需求侧项目应用，带动全社会节能减排，持续改善北京空气质量。
零碳动力
如今，从市郊铁路S2线一出来，时尚的“低碳族”郑女士习惯了向那些崭新的电动出租车招手。郑女士住在京郊延庆地区，平时在王府井上班。坐在听不到噪音、闻不到汽油味的电动出租车上，徜徉于绿色山水间，回家路途更轻松愉悦。
舒适的交通出行得益于延庆城南电动汽车充电站的建成，这是京城首个为电动出租车服务的充电站，也是第一个分布式充电站，是目前国内最大规模的新能源乘用车示范项目。2012年4月底，这座充电站完成了扩建工程，能够满足150辆电动出租车的充电需求。
电动汽车能量利用率较传统燃油汽车高，在交通堵塞时不需要怠速运转，能量消耗比传统车辆减少50%以上。根据电动出租车运营公司测算的数据，电动车每年可节省3万余元的运营成本。
同时，电动汽车无直接污染物，可谓零碳排放，是汽车产业的重要发展方向。2012年4月，国务院通过《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》，提出以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向。
在北京市，出租车年平均行驶里程15万公里，而私家车年均里程至多1.5万公里。“如果北京6.6万辆出租车都电动化，相当于70万辆私家车改成纯电动，那就相当于三年实现新增轿车零排放。”北京电力营销部智能用电处处长陈强为本刊记者算了一笔“减排账”。
作为国家电动汽车“十城千辆”和私人乘车购买补贴政策双试点城市，建设成为最具影响力的新能源汽车示范应用城市，是北京市的重要战略定位之一。自2001年121路电动公交车投入运行以来，北京电动汽车发展逐渐驶入快车道。2012年全年，北京市电动汽车累积充换电量526万千瓦时，充换电次数14.65万次，服务车次行驶里程932万公里。
按需建设
目前，国内电动汽车产业还处于发展初期，车辆购置成本偏高、续驶里程有限、能源补给时间较长，限制了电动汽车的大规模推广应用。充换电设施是能源补给的基础，具有超前性、网络性以及市场培育周期长等特点，需要提前规划建设。
在首善之区，北京电力响应国家新能源汽车战略，正持续推进电动汽车充换电服务网络建设，服务于电动汽车普及推广，服务于“人文北京、科技北京、绿色北京”和世界城市建设。
截至2012年年底，公司已建成60座电动汽车充换电站，1080台充电桩。其中，2012年3月投入运营的高安屯充换电站是世界上规模最大、充换电能力最强、充换电设备种类和模式最多的电动汽车充换电站。
一辆载重8吨的电动环卫车停靠在换电流水线上，两个换电机器人从电池组架的位置出发，沿着环形轨道停靠在环卫车两侧电池的位置，伸出“手臂”麻利地取出电池后沿着轨道驶离；另两组换电机器人则带着已充好电的两组电池从它们身后赶来，熟练地更换好。
在高安屯电动汽车充换电站，记者目睹了整个换电池过程，用时仅2分多钟，“加上车辆进入充电通道及停靠时间，整车每次综合换电只需6到8分钟，跟传统车辆加油时间差不多。”高安屯电动汽车充换电站负责人告诉本刊记者。这里每天能同时充电1104块电池，充电机总容量10080千瓦。配送工位每小时可配送24组电池。换电和配送速度处于世界领先水平。
目前，从电动汽车投入运营规模看，北京地区运行的纯电动汽车超过2500辆，在充换电站建设和示范推广电动车数量上，北京市在全国20个“十城千辆”示范城市中均处于领先地位。
据陈强介绍，经过近几年的发展，电动汽车产业正从导入期转入培养期，关键技术还没有取得突破性进展，现阶段充换电服务网络建设，还应按照换电为主、插充为辅的思路，坚持经济实用、安全可靠和按需建设的原则，以实用化为主，满通运行实际需求。
相较于其他省市，北京市电动车发展特点在于车型较多，涉及公交、环卫、出租和乘用车等。以公交车与环卫车为例，北京市80路、90路公交车单趟来回行驶里程为40公里，“充电一次跑两圈下来后就只能停驶，需要采用换电模式，而像环卫车，就早晚用，里程40公里左右，充一次电能满足一天用，就可以采用直充方式。”陈强向本刊记者举例道。
电力专业人士告诉记者，现阶段电动汽车一次行驶里程最多可达一百三四十公里，并和电池、充电及整车制造技术发展水平有关，采取“换电为主、插电为辅”的建设思路符合电动车辆实际运行需求。
未来几年，北京电力将始终秉持“按需建设、适度超前”的产业推进原则，维持适度的电动汽车充换电设施建设发展规模。记者拿到的一份资料显示，到2015年底，北京电力计划建成充换电站272座、充电桩3.03万台，形成以北京为中心的环渤海电动汽车智能充换电服务网络，满足规划的5万辆电动汽车充换电需求。
合作共赢
配电网建设是决定电动汽车充换电服务网络建设的前提。保持适度的充换电服务网络之外，强化坚强智能电网支撑是电动汽车产业规模化的关键硬件投入所在。
与政府规划决策部门建立起常态化、流畅的沟通渠道，积极参与全市电动汽车发展规划滚动编制工作，是北京电力推动电动汽车产业战略发展的重点。
由北京市委市政府牵头，各相关企业组织参与的新能源汽车联系会定期举行。相较于其他省市，这是北京电力的先天优势，有助于推动政府尽快落实国家已经出台的相关政策，不断推进电动汽车运营补贴、税费优惠的政策落地。
另外，北京电力一直致力于加强利益相关方合作，深化与上游企业合作，构建合作共赢平台。这些企业涉及电动汽车原材料、电机、电控、电池到整车、基础设施等领域。
基于C30车型，联合北汽新能源合作开发采用底盘换电的新款乘用车，是北京电力在2013年的创新重点。陈强表示，这有望完善现有的乘用车换电模式，增加其续航里程。
北京电力还同北汽新能源、北汽福田、长安汽车等车企，蒙古锂、普莱德等电池厂开展协同创新，力促电池技术和整车生产的国家标准落地，如充电接口、计量方式标准。
未来几年，北京电力仍将维持适度的电动汽车发展规模。记者拿到的一份资料显示，到2015年底，北京电力计划建成以272座充换电站为骨架，210座配送站为网点，3.03万台充电桩为补充的三级智能充换电服务网络，按照国家电网公司统一部署，积极服务建成以北京为中心的环渤海电动汽车智能充换电服务网络，满足7.13万辆纯电动汽车的充换电需求。
清洁能源并网
2012年11月5日，北京首户居民向顺义供电公司申请分布式光伏屋顶发电并网。该用户项目建设容量为3千瓦，设计日均发电量10千瓦时，并网电压为220伏。接到用户申请后，北京电力严格遵循“支持、欢迎、服务”原则，安排专属客户经理开展一对一服务，通过电话、现场办公等方式多次与客户进行全方位沟通，2013年1月25日，该项目顺利并网发电。
据介绍，源于政策补贴和设施建设支持，普通居民和民营企业对分布式光伏（单点并网容量在6000瓦以下）发展意愿很强。同传统能源相比，分布式光伏、风电等清洁能源具有可再生性，无污染，其项目开发和利用亦迫在眉睫。
但由于大规模储存电源技术尚无法实现，且清洁能源受天气等不可控因素影响大，不稳定性强，电网企业需要应对新能源并网接纳的诸多困难，实现实时平衡，“有多少负荷，就发多少电”。
优化清洁能源调度、并网运行，深化与新能源企业等利益相关方合作，是实现清洁能源接入的关键之处。
为此，在保障电力可靠供应的前提下，北京电力按照节能、经济的原则，做好风电等新能源并网审核工作。同时，加快可再生能源发电接入系统及配套电网设施的建设工作，签署与履行并网调度协议和购售电合同，加强发电计划管理。
北京电力调度控制中心系统运行处处长赵瑞告诉本刊记者的一个实例是，由公司调度控制中心牵头，会同运检部，专门对北京电网内唯一的风电场鹿鸣山电厂进行了电网改造，优化送出系统，保证其15万千瓦时的装机容量能够优先并网。
2月19日，位于城郊门头沟地区的鲁家山生物质垃圾焚烧发电厂，设备全部到位，即将进入调试阶段。这是“世界单体一次投运规模最大”的垃圾分类处理焚烧发电项目，投产后年上网电量将达2.25亿度。据了解，北京电力已为接纳这一新能源发电的并网做出了相应的规划。
据赵瑞介绍，在日常运行管理上，公司还充分做好新能源发电能力预测，即合理安排现有运行设备，尤其是调管设备的电厂发电计划，将火电等其他系统额度发小，留好预度，在高峰期充分满发。
目前，北京电力正配合国网公司调度中心，启动分布式光伏并网的技术标准和管理规范工作。2012年，北京电力共批复31个清洁能源接人申请，总装机容量达561.49万千瓦，完成西南和东南热电中心176万千瓦燃气机组并网工程。
绿色成效
至2012年底，有3座垃圾发电厂并入北京电网运行，总装机容量35兆瓦。按照垃圾电厂年上网电量1.88亿千瓦时测算，每年可减少消耗5.63万吨标准煤。
与建设同等规模燃煤热电机组相比，公司支持并配套建设的四大燃气发电中心投运后，每年可减少二氧化碳排放1100万吨、二氧化硫排放7500吨、氮氧化物排放12000吨。
从总量上看，新能源产业发展带来的减排和治污效果更为明显。通过支持清洁能源发电企业发展，每年共可减少消耗71.80万吨标准煤，减少排放977.26吨二氧化硫及1905.64吨氮氧化物。
根据国家电网节能减排的总体部署，结合北京市相关发展规划，北京电力在充分考虑北京打造世界城市发展需求的基础上，确立“安全、全面、经济、主动和可实施”的电网发展思路，积极打造资源节约型、环境友好型电力企业。
按照环保部公布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，北京地区要求细颗粒物PM2.5年均浓度下降6%。“十二五”期间，北京预计将新增太阳能、风能、沼气、垃圾焚烧等新能源装机46.46万千瓦，装机占比由“十一五”末的2.45%提高到5.44%，每年可减少消耗72万吨标准煤，减少排放994吨二氧化硫及1933吨氮氧化物。
北京电力还将积极开展新能源示范项目和智能发配用一体化示范项目，积极探索太阳能发电和智能一体化电网的建设，通过收集新能源发电替代石化类发电实现减排。
“煤改电”持续发力
“多亏了‘煤改电’，要是以前，哪儿能一下就这么暖和啊！”家住西城区西河沿192号院的沈先生不由对比起今昔采暖的境况。
记者走访时得知，燃煤取暖时，沈先生屋子里的温度也只能达到18摄氏度，赶上雨雪天气，室温可能更低。“煤改电”后，烧一晚上电暖气，屋里一天都能维持在22摄氏度。
“煤改电”是指用“电采暖”代替“煤采暖”，以达到治理煤烟型污染、改善大气环境的作用。作为电力企业，北京电力积极配合政府，承担了配套电网工程建设的责任。
自2003年启动“煤改电”工程以来，北京电力每年分片分区循序渐进。近十年来工程的实施既给首都二环内的核心区22.8万户居民带来了方便、舒适、实惠，又确保了“绿色北京”目标的尽早实现。
燃煤取暖是影响冬季北京空气质量的主要原因之一，尤其是在十年以前，这几乎为北京市民所公认。在北京城区，主要是二环内东西城区的文化保护区，有大量散落的胡同、四合院以及大量城乡结合部仍使用原煤散烧，其碳排放量不亚于电厂。
政府出台的居民峰谷试点电价政策是北京电力得以顺利推进“煤改电”的关键因素之一。专门面向“煤改电”居民用电的这项政策规定，在采暖季21时至次日凌晨6时，每度电收费0.3元，其他时间按正常电价收费，每度电为0.4883元。
在采暖季结束后，居民可以凭借证明领取区、市的两级补贴，补贴标准分别为0.1元/度，这样，“煤改电”居民冬季夜间用电的电价为0.1元/度。沈先生大致折算了一下，享受政策优惠后，只用1000元就能暖暖和和过冬，比燃煤取暖节省了一半花费。
“煤改电”取暖带来的安全、方便和卫生亦是普通居民颇为看重的因素。没有了煤灰、渣土，免去了煤气中毒的担忧，还省去了看炉子的精力和时间，这是“煤改电”居民们的一致感受。
为此，北京电力投入了大量的人员和物力。仅2012年全年，公司共投资6.78亿元，施工涉及10千伏配电线路59条，敷设电缆总长度约224.81公里，新架架空线路总长度约49.97公里，新建箱变开闭器柱上变压器等设备约308台，新装墙、地箱共约4226台，改造居民户表数近2.1万户。这实现的是对北京空气质量的持续改善。
另据了解，北京市能源结构调整规划指出，到2015年全市煤炭消费总量下降到1500万吨以下，五环路内甚至城六区基本实现无煤化。
随着经济的快速发展，工业生产以及日常生活所需要的能源也呈出爆发式的增长。能源的需求量大增也使得传统的石化能源面临着供不应求的局面，与此同时伴随着石化能源的大量使用，环境污染已经越发严重。例如，每逢冬天，华北地区出现的持续性雾霾天气就表明环境问题已经到了而需解决的地步，甚至有专家曾表示，能源问题和环境问题已经成为制约经济持续健康发展的重要障碍。就目前而言，我国的电网覆盖率已经达到很高的地步，但是在地理位置偏远的地区由于建设成本高仍未实现电网的覆盖，对于这些地区就需要建立独立的供电系统，满足当地居民的电力需求。本文结合笔者多年的工作经验，在充分调研风能、太阳能、生物能以及潮汐能的基础上充分结合抽水蓄能电站的理念，提出了“基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系”理念，并从多个方面对多能互补发电体系做出了详细的评价与分析。
【关键词】新能源 多功能互补 抽水蓄能 发电
随着经济社会的发展，传统的石化燃料的需求量也呈现出爆发式的增长，随之而来的是各种负面影响的产生。这些负面影响主要表现在两个方面：一是传统的石化能源日益枯竭，能源的持续供应受到威胁，进而影响经济社会的健康发展；二是环境污染严重，生态系统遭到破坏，严重威胁着人类的生命健康。
此外，偏远地区由于远离电网，同时接入电网成本又极高，所以建立独立的电力系统就成了偏远地区解决用电需求的重要途径。例如，祖国的边防哨所、草原上的分散居住的游牧民族、地质勘探和科学考察的工作站、高速公路的收费站、移动通信的信号站都需要成本低、稳定性强的独立电源。在此基础上，“基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系”的理念就诞生了。
1 基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系
基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系的运作原理：
传统的发电体系，例如风力发电体系、光伏发电体系等，都是将风能、太阳能的能量通过一定的转换换成电能，然后储存在蓄电池中，这样的方式既复杂又不环保。如今，基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系将风能、太阳能等清洁能源通过转换装置转换成不稳定的电能，然后将转换的电能带动水泵把水抽到高出的蓄水池，最终将风能、太阳能转化成水的重力势能储存起来，然后依据实际需求将水重力势能通过发电机转换成电能，这样的系统较之前的系统，更简单更环保。
2 关于本系统作为独立供电电源应用于偏地区的评价
2.1 对本系统作为独立供电电源应用于偏地区，资源方面的评价
偏远的地区一般都具有地广人稀，环境状况恶劣的特点，如果在这些地区铺设电网，投入和产出存在较大的差距。但是这些地区或是太阳能资源，或是风能资源比较丰富，对于这些地区我们可以通过建立光伏发电厂或者风力发电厂的方式建立独立的供电系统，以此来满足这些地区的电力需求。例如，近年来，我国加大了沿海岛屿的开发建设，然而这些岛屿远离大陆，如果通过铺设海底电缆的方式经行供电的话，成本巨大，这时我们就可以充分的利用海岛上丰富的潮汐能建立潮汐发电站，对海岛的开发建设提供所需的电能。
2.2 对本系统作为独立供电电源应用于偏地区，技术方面的评价
在电力发电方面，现有的光伏发电系统，技术较为成熟，系统运行成本较低，供电的可靠性和稳定性较高。对于风力发电系统来说，它的优势主要是造价低廉，发电量大。对于潮汐发电，它的供电量稳定，不存在能量的丰期和枯期，受天气因素影响的较小，持续供电能力强。
但是无论是风电、光电还是供电稳定的潮汐发电系统都具有一个共同的缺陷，那就是资源存在不稳定性，这也就导致电力供应的不稳定，而基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系很好的解决了这一难题。基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系将风能、太阳能等清洁能源通过转换装置转换成不稳定的电能，然后将转换的电能带动水泵把水抽到高出的蓄水池，最终将风能、太阳能转化成水的重力势能储存起来。多能互补发电系统可以依据用户的实际条件和用电需求合理选择相应的系统容量，这样不仅降低可发电成本同时也保障了电力系统供电的可靠性与稳定性。
3 多能互补发电系统的合理配置
基于抽水蓄能的新能源多能互补发电系统主要由风力发电机组、光伏发电机组、水泵、蓄水池等构成。根据实际需求对发电系统的每个部分的容量进行有效的选择是保证发电系统供电可靠性的重要前提。合理配置系统容量时我们要充分的考虑两个方面的因素影响：一是充分考虑用户的用电量；二是充分考虑太阳能、风能以及潮汐能在当地的储藏情况。因此，我们需要在充分考虑当地用户用电量和可再生能源储藏状况的基础上合理配置发电系统的各部分的装机容量。
4 小结
基于抽水蓄能的新能源多能互补发电系统与传统的单一的发电系统最大的不同就是，它对能源开发利用不再是局限在某一种能源身上，而是将能源的将多种新型能源结合起来开发利用，这就极大的提高了能源供应的可靠性，因此也就提高了电力系统供电的可靠性。它在一定程度上缓解了能源危机，同时也减轻了环境压力，提高了人们的生活质量，改善了人们的能源消费结构。
参考文献
[1]熊焰，王海峰，崔琳，郭毅.黄勇[J].大管岛多能互补独立发电系统的发电量设计.海洋技术.2009（01）.
[2]梅祖彦，赵士和.抽水蓄能电站百问[M].北京：中国电力出版社， 2002.
[3]陈新，赵文谦，万久春.涂强[J].风光互补抽水蓄能电站系统配置研究.四川大学学报（工程科学版）.2007.
