可再生能源發(fā)電技術概要課件

1、Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution可再生能源發(fā)電技術(電氣工程)新能源檢測與控制研究中心電力電子研究所 黃亮Contents of Copyright reservedContents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution教材Contents of Copyright reserved能源及分類一次能源：指各種以原始形態(tài)存在于自然界而沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的能源，

2、包括煤炭、石油、天然氣，以及水能、太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物質(zhì)能。二次能源：直接或間接由一次能源轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化加工而生產(chǎn)的其他形式的能源，如電能、煤氣、汽油、柴油、焦炭、酒精、沼氣等。除少數(shù)情況下一次能源能夠以原始形態(tài)直接使用外，更多情況是根據(jù)不同目的對一次能源進行加工，轉(zhuǎn)換成便于使用的二次能源。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution3能源及分類一次能源：Contents of Copyrigh一次能源分類可再生能源：自然界中可以不斷得到補充或能在較短周期內(nèi)再產(chǎn)生，取

3、之不盡、用之不竭的能源。常規(guī)能源：水能新能源：風能、太陽能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能。不可再生能源：隨著人類的利用而逐漸減少的能源，如煤炭、石油、天然氣、核能。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution4一次能源分類可再生能源：Contents of Copyri全球能源消費統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源-BP Statistical Review of World Energy2013 （BP官網(wǎng)）BP公司在每年6月份定期發(fā)布新一年的年鑒報告，是能源經(jīng)濟學領域內(nèi)最廣受推崇且最具權威性的出版

4、物之一，也是了解當今世界能源消費動態(tài)的第一手資料。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution5全球能源消費統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源-BP Statistical 世界經(jīng)濟的三大能源支柱：煤炭、石油天然氣能源預測：石油在未來40年枯竭，天然氣在60年枯竭，煤炭100年枯竭?；茉吹奶矫鲀α颗c儲采比Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution6種類世界儲量中國儲量中國儲

5、量比儲采比石油1708億t21億t1.2%11.1/42年天然氣185.02萬億m32.46萬億m31.3%32.3/60.4年煤8260.01億t1145億t13.9%41/122年數(shù)據(jù)來源-BP世界能源統(tǒng)計2009世界經(jīng)濟的三大能源支柱：煤炭、石油天然氣化石能源的探明儲量與Renewable EnergyContents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution7Wind Energy/PowerSolar Energy/PowerBiomass Energy/PowerHydropo

6、werRenewable EnergyContents of CoRenewable EnergyContents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution8Geothermal EnergyOcean Energy蘇格蘭海底潮汐發(fā)電設備（自路透社）Renewable EnergyContents of CoHydrogen EnergyContents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distrib

7、ution9Hydrogen EnergyContents of Cop課程安排風力發(fā)電技術（重點）太陽能發(fā)電技術（重點）水力發(fā)電技術（介紹）沼氣發(fā)電技術（介紹）地熱能發(fā)電技術（介紹）海洋能發(fā)電技術（介紹）氫能發(fā)電技術（介紹）儲能技術（重點）逆變并網(wǎng)技術（重點）智能電網(wǎng)（介紹）Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution10課程安排風力發(fā)電技術（重點）Contents of CopyContents of diagram belongsto HuangLiang Copyri

8、ght reserved by HL, No distribution11Contents of Copyright reserved教學安排（改革）本門課程旨在發(fā)展學生的設計技能和自信心。本門課程以工程項目設計為主，圍繞工程實際問題設置學習研究專題。分組：初步以10個課題為10個研究方向，自由組成研究小組?？梢钥绨?，但要注意要便于組員交流。研究課題相同的小組會形成組內(nèi)合作、組間競爭的局面，這將充分調(diào)動學生投入學習的積極性，而且，也有利于小組之間的相互比較、借鑒和學習，取得更好的學習效果。也有利于教師采用統(tǒng)一的標準對各組進行評價。Contents of diagram belongsto Hu

9、angLiang Copyright reserved by HL, No distribution12教學安排（改革）本門課程旨在發(fā)展學生的設計技能和自信心。Co研究方向1：風力發(fā)電技術最多8人/組風輪葉型設計方法和葉型優(yōu)化設計準則的研究；籠型異步風力發(fā)電機建模研究（包含電路與控制建模）；雙饋異步風力發(fā)電機建模研究（包含電路與控制建模）；永磁同步風力發(fā)電機建模研究（包含電路與控制建模）；直驅(qū)風力發(fā)電機建模研究（包含電路與控制建模）；風力機組系統(tǒng)設計與建模仿真研究；小型/家用風力發(fā)電機系統(tǒng)設計與建模仿真研究；風力發(fā)電機系統(tǒng)控制與優(yōu)化運行研究；報告最終必須要有完整的系統(tǒng)級模型。Contents

10、of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution13研究方向1：風力發(fā)電技術最多8人/組Contents of 研究方向2：太陽能發(fā)電技術最多5人/組論述光伏電池發(fā)電原理、分類；對光伏電池組件建立matlab模型；分析光伏電池輸出特性一般影響因素；尋找光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設計一般原則、方法及步驟，包含陣列系統(tǒng)設計、安裝結(jié)構(gòu)設計、電氣設計、監(jiān)控系統(tǒng)設計；以武漢市洪山區(qū)氣象信息為依據(jù)，設計自動化5號實驗樓發(fā)電系統(tǒng)，并建立matlab系統(tǒng)模型，設計最佳光伏矩陣結(jié)構(gòu)；建立陽光照射模型；基于buck型電路的MP

11、PT控制策略研究，建立matlab控制仿真模型；DC/DC輸入紋波對光伏電池的影響研究，并進行matlab仿真結(jié)果分析；報告最終必須要有完整的系統(tǒng)級模型。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution14研究方向2：太陽能發(fā)電技術最多5人/組Contents of研究方向3：水力發(fā)電技術最多4人/組，重點在于小型水力發(fā)電技術，鄉(xiāng)村、家庭用；水能發(fā)電原理、發(fā)展現(xiàn)狀、市場規(guī)模調(diào)研；小型水輪機原理與構(gòu)造；水輪發(fā)電機分類（永磁同步發(fā)電機、電容勵磁異步發(fā)電機）、選型（小型）與建模。Con

12、tents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution15研究方向3：水力發(fā)電技術最多4人/組，重點在于小型水力發(fā)電技研究方向4：生物能發(fā)電技術最多4人/組，沼氣發(fā)電為主沼氣發(fā)電原理、發(fā)展現(xiàn)狀、市場規(guī)模調(diào)研；燃氣發(fā)動機發(fā)展現(xiàn)狀及選型；沼氣發(fā)電機分類（永磁同步發(fā)電機、電容勵磁異步發(fā)電機）、選型（小型）與建模。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution16研究方向4：生物能發(fā)

13、電技術最多4人/組，沼氣發(fā)電為主Cont研究方向5：地熱能發(fā)電技術最多4人/組地熱發(fā)電原理、發(fā)展現(xiàn)狀、市場規(guī)模調(diào)研；汽輪機發(fā)展現(xiàn)狀及選型；地熱發(fā)電機分類、選型（小型）與建模。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution17研究方向5：地熱能發(fā)電技術最多4人/組Contents of研究方向6：海洋能發(fā)電技術最多5人/組，可分為大型與鄉(xiāng)村小型兩種論述潮汐能、波浪能、溫差能、海流能、鹽差能發(fā)電原理，選取一種適合海邊小鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、家用的發(fā)電技術。論述該項技術發(fā)展現(xiàn)狀、市場規(guī)模調(diào)研；發(fā)

14、電機選型及建模。基于matlab軟件建立發(fā)電系統(tǒng)模型。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution18研究方向6：海洋能發(fā)電技術最多5人/組，可分為大型與鄉(xiāng)村小型研究方向7：氫能發(fā)電技術最多5人/組，以質(zhì)子交換膜燃料電池為主PEMFC工作原理，基于matlab軟件建立燃料電池模型及電池堆模型（輸入輸出電路模型，非機理模型，不要機理建模，也不要神經(jīng)網(wǎng)絡建模），研究燃料電池輸出特性；根據(jù)V-A特性研究燃料電池輸出與電流紋波關系，找出最佳調(diào)節(jié)波動范圍或者是一般性原則；建立水循環(huán)模型

15、，找出水泵控制量與溫度的關系；建立空氣、氫氣供給模型，找出風機控制量、氫氣流量與發(fā)電量的關系；建立5kw系統(tǒng)級燃料電池模型。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution19研究方向7：氫能發(fā)電技術最多5人/組，以質(zhì)子交換膜燃料電池為研究方向8：儲能技術最多5人/組儲能方式國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀（不同應用場合儲能方式的對比分析）；最新最熱門的儲能技術是什么？抽水儲能技術研究；鉛酸蓄電池儲能技術研究（包含電池建模、電池特性研究、電池SOC的估算及充放電管理）鋰電池儲能技術研究（包含電池建

16、模、電池特性研究、電池SOC的估算及充放電管理）帆電池儲能技術研究（包含電池建模、電池特性研究、電池SOC的估算及充放電管理）Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution20研究方向8：儲能技術最多5人/組Contents of Co研究方向9：逆變并網(wǎng)技術最多7人/組逆變器拓撲結(jié)構(gòu)分析與類別（單相、三相三線制、三相四線制）、并網(wǎng)保護技術（頻率保護（0.01）、頻率降載保護、與電壓保護（1%）、漏電流保護 ）安規(guī)；鎖相技術；孤島偵測技術；Harmonics測試與抑制技術；實、

17、虛功控制技術；直流注入偵測與保護技術；低電壓穿越技術；Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution21研究方向9：逆變并網(wǎng)技術最多7人/組Contents of 研究方向10：智能電網(wǎng)最多5人/組，智能電網(wǎng)與小型分布式電源，涉及到遠程控制部分可選用labVIEW軟件開發(fā)。微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術：微網(wǎng)技術將分布式電源、儲能裝置、電力電子設備及終端用戶有效整合。智能電表：不僅可以測量用電量，它還是電網(wǎng)上的傳感器，可以協(xié)助檢測波動和停電、儲存和關聯(lián)信息；智能輸電技術；智能配電技術。Con

18、tents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution22研究方向10：智能電網(wǎng)最多5人/組，智能電網(wǎng)與小型分布式電源選題準則未來從事的行業(yè)：電廠、電源設備、電機設備、過程控制自己感興趣的內(nèi)容。正在從事的研究工作。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution23選題準則未來從事的行業(yè)：Contents of Copyri教學安排（改革）分工老師會給出每個課題的研究方向，每個

19、小組對相關問題進行初步討論并進行任務分工。文獻檢索學生獨立地進行資料檢索、文獻收集和整理，在此基礎上對所分工的問題進行初步分析，制定出自己的研究性學習計劃。注意一定歸納注明參考文獻。小組討論每組學生集中討論，每位學生重點闡述自己對問題的探究結(jié)果，以獲得同學的認可和批評，同時對同學的探究結(jié)果自由地發(fā)表自己的意見；Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution24教學安排（改革）分工Contents of Copyrigh教學安排（改革）課堂交流在教師的主持下，各組選出代表將本組意

20、見在課堂上進行交流，組內(nèi)其他學生可以補充，要求各小組對其他小組交流的內(nèi)容批判性地提出自己的意見。撰寫設計報告注意論文格式與參考文獻注明。課堂作業(yè)每個小組必須完成相對應課程上布置的作業(yè)。Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution25教學安排（改革）課堂交流Contents of Copyri考核內(nèi)容最終展現(xiàn)的成果：每個小組必須拿出一份設計完整的報告，報告的每一章節(jié)分別為每個組員的研究成果。每一章節(jié)如做適當刪減應該為可以獨立發(fā)表的論文。Contents of diagram b

21、elongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution26考核內(nèi)容最終展現(xiàn)的成果：Contents of Copyri考核方法活動所占比例課堂參與（個人，點名）10%作業(yè)參與（個人）5%個人建模（個人）5%系統(tǒng)建模（團隊）5%中期討論（團隊，其他團隊給分）15%中期討論（團隊，老師給分）10%最后答辯（團隊，其他團隊給分）15%最后答辯（團隊，老師給分）10%資料完整性整理、報告格式（引用格式）25%Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by H

22、L, No distribution27考核方法活動所占比例課堂參與（個人，點名）10%作業(yè)參與（個資料搜集資料最好都以PDF格式，便于國內(nèi)外交流。1、首先根據(jù)關鍵詞百度搜索相關資料(百度文庫)，再根據(jù)相關資料搜索原文！或直接去期刊網(wǎng)下載原文2、通過線索直接去官網(wǎng)下載原文，如：中國風電發(fā)展報告2013從中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會官網(wǎng)下載/世界能源消費2013從BP公司官網(wǎng)下載/Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution28資料搜集資料最好都以PDF格式，便于國內(nèi)外

23、交流。Conten資料搜集校內(nèi)網(wǎng)/zytj/index.jhtml3、通過校內(nèi)網(wǎng)進期刊網(wǎng)查詢論文/oldindex.htm 4、通過校內(nèi)網(wǎng)進EI工程索引網(wǎng)絡版/5、通過校內(nèi)網(wǎng)進IEEE Xplore Digital Library平臺/Xplore/home.jsp6、通過校內(nèi)網(wǎng)進SCI數(shù)據(jù)庫（文摘）/Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright reserved by HL, No distribution29資料搜集校內(nèi)網(wǎng)/資料搜集7、利用國家知識產(chǎn)權局專利查詢系統(tǒng)/zljs/8、利用專利檢索服務系統(tǒng)/sipopublicsearch/portal/index.shtml9、利用google學術搜索/10、小木蟲學術論壇/bbs/Contents of diagram belongsto HuangLiang Copyright