新能源和自動(dòng)化技術(shù).doc

新能源和自動(dòng)化技術(shù)從遠(yuǎn)古的鉆木取火到風(fēng)帆航海，再到馬背上的光伏電站工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，助力了人類對新能源，如風(fēng)、光、熱及海流等各種動(dòng)能的捕捉、轉(zhuǎn)化與利用，而因?yàn)橛泄I(yè)自動(dòng)化先進(jìn)技術(shù)的支持和參與，使得新能源利用走上了更加便捷、高效的利用之路，更走在了替代傳統(tǒng)化石能源的康莊大道！但是作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)如何助力新能源產(chǎn)業(yè)，像自動(dòng)化技術(shù)如何能更加有效的控制太陽能電池板捕捉陽光的能力、如何提高光電轉(zhuǎn)化率等一系列需要工業(yè)技術(shù)解決的問題，而作為深耕傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域多年的工業(yè)自動(dòng)化、電力電子、電源等產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)制造企業(yè)，如何有效平移、改進(jìn)、創(chuàng)新技術(shù)，發(fā)力新能源產(chǎn)業(yè)，成為了擺在新能源終端用戶與工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)提供商之間的溝通難題，這更是工業(yè)技術(shù)充滿商機(jī)與市場前景的一個(gè)新領(lǐng)域。隨著一系列由化石能源的利用引起的全球環(huán)境問題不斷加劇，以綠色、“低碳”、節(jié)能環(huán)保為關(guān)鍵詞的新能源產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，在短短幾年內(nèi)太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)從電力新貴發(fā)展成為綠電主力軍。新能源的快速發(fā)展壯大給電力自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)提供了巨大的市場空間，也給自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)提出了特別的要求。【新能源涵蓋范圍與發(fā)展前景】新能源這個(gè)概念是相對于傳統(tǒng)能源而言，如核能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、波浪能、小水電等都屬于新能源范疇。新能源取代傳統(tǒng)化石能源是必然的趨勢。隨著常規(guī)能源的逐漸減少，新能源利用被提上日程，未來風(fēng)能、核能、太陽能都將會成為能源的生力軍，近年來已開始發(fā)揮出越來越顯著的作用。以當(dāng)前國家對新能源發(fā)展的支持力度來看，國家最新發(fā)展目標(biāo)是在2050年新能源成為能源供應(yīng)的主要形式之一，成為主要能源。核能、風(fēng)能、太陽能的發(fā)展已進(jìn)入穩(wěn)定時(shí)期，在技術(shù)的進(jìn)步上還需要逐步完善。如在太陽能的利用上，太陽能電池的價(jià)格和轉(zhuǎn)換效率方面，都需要進(jìn)一步研究和突破。在未來，鑒于資源的來源與開發(fā)，太陽能的來源比風(fēng)能、核能更簡單、廣闊，當(dāng)前風(fēng)力資源豐富的地區(qū)大多已經(jīng)開發(fā)利用，相對而言，太陽能的利用空間將更廣，發(fā)展將更快。 【自動(dòng)化在新能源中的發(fā)展前景】 未來新能源的發(fā)展前景廣闊，給很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新的市場機(jī)遇，例如自動(dòng)化行業(yè)，可以說自動(dòng)化產(chǎn)品在新能源產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展前景是無限的。以PLC在風(fēng)電中的應(yīng)用為例，大多風(fēng)電場所在的環(huán)境都比較惡劣，PLC是一種在密封保護(hù)等方面做得完善的工業(yè)級產(chǎn)品，工控機(jī)、單片機(jī)等產(chǎn)品則在這方面較弱；另外由于風(fēng)力發(fā)電在空間方面受限，需要安裝小巧的產(chǎn)品來做過程控制，這正好是PLC的長處；但隨著風(fēng)電機(jī)組的大型化發(fā)展，對控制器在運(yùn)算速度和存儲量等方面又提出更高的要求，DSP產(chǎn)品也正在越來越廣泛得到運(yùn)用。在整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程中，依據(jù)設(shè)定的風(fēng)力等級和風(fēng)速選擇并網(wǎng)時(shí)間，機(jī)組朝向隨風(fēng)向轉(zhuǎn)變的調(diào)整等都需要通過控制系統(tǒng)采集信號做運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行控制，這就需要用到PLC、單片機(jī)、DSP等產(chǎn)品進(jìn)行信號采集和處理及系統(tǒng)控制。 在新能源發(fā)電過程中，自動(dòng)化產(chǎn)品通過傳感器收集外部信息，然后由控制器進(jìn)行運(yùn)算以控制發(fā)電機(jī)、保護(hù)發(fā)電機(jī)剎車等功能的實(shí)現(xiàn)。其原理與工廠的工業(yè)控制是一樣的，只是新能源發(fā)電所用自動(dòng)化產(chǎn)品的工作環(huán)境更加惡劣。一般工廠環(huán)境在035，而新能源發(fā)電站多在戶外環(huán)境惡劣區(qū)域，如北方內(nèi)蒙溫度最低-30-40，南方高溫在40以上，同時(shí)由于溫差和濕度原因，很多系統(tǒng)存在結(jié)露、結(jié)霜的情況，冬天傳感器上有雪凍，海上風(fēng)電還會受到海上鹽霧的腐蝕等特殊的工作環(huán)境。當(dāng)工作環(huán)境改變以后，傳統(tǒng)自動(dòng)化產(chǎn)品需要依據(jù)情況不同改變產(chǎn)品特性。而工控機(jī)、PLC等自動(dòng)化產(chǎn)品在技術(shù)方面不需要做真正意義上的特別處理，只是針對應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)做一些相應(yīng)的設(shè)計(jì)。自動(dòng)化產(chǎn)品在新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到了顯著的助推作用，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，我們也看到有一些企業(yè)已推出專業(yè)用于新能源產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品，工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的技術(shù)已發(fā)展相當(dāng)成熟，如果說有的企業(yè)研發(fā)出了專門用于新能源產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品，這也是基于他的核心自動(dòng)化技術(shù)而開發(fā)的產(chǎn)品。在新能源自動(dòng)化新產(chǎn)品的開發(fā)上，關(guān)鍵問題在于產(chǎn)品的可靠性、工程實(shí)現(xiàn)問題與經(jīng)濟(jì)性?！拘履茉串a(chǎn)業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢】基于新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境與應(yīng)用的特殊性，應(yīng)用于新能源的自動(dòng)化產(chǎn)品更多的要考慮是否適用于無人或少人維護(hù)的發(fā)電站，以及特殊環(huán)境如鹽霧、濕氣等防腐蝕的特別設(shè)計(jì)。這就對產(chǎn)品運(yùn)行可靠性、安全性提出了很高的要求。從近些年新能源自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用來講，以PLC與工控機(jī)應(yīng)用的產(chǎn)品技術(shù)演進(jìn)可以看到這些產(chǎn)品的升級是在不斷吸收對方優(yōu)勢的一個(gè)過程，如工控機(jī)吸收PLC體形小巧、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。集中更多其它產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合自身優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮優(yōu)勢，對其缺點(diǎn)與不足之處以吸取其它產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)、克服，這是當(dāng)前應(yīng)用于新能源自動(dòng)化產(chǎn)品不斷升級的一個(gè)總體趨勢。工業(yè)級產(chǎn)品永遠(yuǎn)的話題就是穩(wěn)定、安全、可靠，滿足要求就好，不用很花哨，有太多的功能而用不到的話，不僅經(jīng)濟(jì)性差，同時(shí)可能是一個(gè)安全隱患的根源。應(yīng)用于光伏、風(fēng)電的自動(dòng)化產(chǎn)品，其防護(hù)等級要求很高，否則在受到風(fēng)沙、潮濕及雨水等外力的影響下，則可能導(dǎo)致產(chǎn)品損壞，影響使用壽命與整體機(jī)組運(yùn)行可靠性、安全性等。比如海邊或海上風(fēng)電機(jī)組控制器中的低壓電氣產(chǎn)品，由于鹽霧濕度的影響，表面一切正常的斷路器可能里面已掛滿結(jié)晶的小鹽粒，這就意味著產(chǎn)品的報(bào)廢，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，也將造成嚴(yán)重的安全隱患。所以在現(xiàn)在的產(chǎn)品研發(fā)中，加強(qiáng)防護(hù)性的研究就非常重要，考慮若有鹽霧進(jìn)入如何使其不結(jié)晶，以提高產(chǎn)品安全性。從企業(yè)研發(fā)新能源自動(dòng)化產(chǎn)品角度來講，要針對不同區(qū)域生產(chǎn)不同的適用產(chǎn)品。我國幅員遼闊，北方低溫、風(fēng)沙大，南方高溫、高濕、高鹽霧，海島雷擊較多，高原地區(qū)空氣稀薄，散熱問題需要多加考慮。要細(xì)分區(qū)域，針對不同區(qū)域設(shè)計(jì)適用的產(chǎn)品，使用戶有更多的選擇。這也是新能源自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)的一個(gè)趨勢。【基于新能源的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)】今年的國家能源局有五千億新能源投資規(guī)劃的出臺，這對于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)來說也是一個(gè)發(fā)展的良好機(jī)遇，更是國內(nèi)自動(dòng)化制造商的機(jī)遇，在自動(dòng)化領(lǐng)域較強(qiáng)的國外品牌有西門子、ABB等，如果說他們做什么產(chǎn)品，我們也去跟隨做什么產(chǎn)品，在產(chǎn)品技術(shù)上與之比拼會很艱難，所以要考慮清楚新能源行業(yè)的本質(zhì)，這個(gè)行業(yè)對工控產(chǎn)品的要求是什么？新能源產(chǎn)業(yè)中關(guān)于光伏、風(fēng)電、核能等，每一個(gè)行業(yè)對自動(dòng)化產(chǎn)品有什么特別要求？依據(jù)自身企業(yè)的技術(shù)積累，可以進(jìn)入哪一個(gè)行業(yè)？這需要企業(yè)認(rèn)真分析。在產(chǎn)品范圍選擇上，要專注于某一行業(yè)，把產(chǎn)品做專做精。把有限的資金與研發(fā)力量集中投入到一點(diǎn)，做到最好，具有最高的性價(jià)比，以小產(chǎn)品占領(lǐng)大市場?？梢哉f新能源是一個(gè)具有無限前景的產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展是基于自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步而不斷快速發(fā)展，在此，希望我們國內(nèi)自動(dòng)化制造商要抓住國家支持新能源發(fā)展的機(jī)遇，借助資金與市場的支持快速成長?！纠显掝}新產(chǎn)業(yè)】可以說新能源是一個(gè)老話題，卻是一個(gè)新產(chǎn)業(yè)，專家、學(xué)者與企業(yè)經(jīng)過數(shù)年的努力，新能源終于從實(shí)踐走到了產(chǎn)業(yè)化，其更大的原因在于傳統(tǒng)化石能源短缺，地球環(huán)境面臨威脅，遂使其從角落走到臺前。國外光伏、風(fēng)電等新能源產(chǎn)業(yè)已真正走在了替代傳統(tǒng)能源的路上，而我國新能源產(chǎn)業(yè)還處在“有綠電無市場”的發(fā)展中，無論說其市場化，還是公用事業(yè)化，似乎都處于發(fā)展瓶頸之中。很多的光伏、風(fēng)電站建立了，所發(fā)電卻輸送不出去，甚至輸電了還沒有明確電價(jià)為之買單，這些都嚴(yán)重打擊了國人發(fā)展新能源的積極性與信心，轉(zhuǎn)而將新能源產(chǎn)業(yè)制造的成本留在國內(nèi)，將應(yīng)用市場出走于國外人人皆言瓶頸乃“并網(wǎng)問題”，然而“并網(wǎng)”真正