新能源技術原理

電力系統(tǒng)分析新能源技術原理一逆變器DC/AC變換技術關鍵理論基礎面積等效原理：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。沖量即窄脈沖的面積，效果相同指環(huán)節(jié)的輸出響應波形基本相同。方波三角波正弦半波沖擊函數(shù)面積相等形狀不同的窄脈沖測試電路響應波形一逆變器DC/AC變換技術目前大部分逆變電路都采用基于面積等效原理的PWM技術。即采用一系列等幅不等寬的方形脈沖來代替一個正弦半波。逆變器的方波中包含了豐富諧波，會對系統(tǒng)內(nèi)的其他設備造成干擾。用PWM波代替正弦半波通過控制逆變器開關的開通與關斷輸出窄矩形脈沖傅里葉分析：任意周期性的波形，都可以分解為不同頻率正弦波的疊加。二風力發(fā)電技術雙饋直驅(qū)半直驅(qū)雙饋異步技術成熟度較高，具有運輸維護成本低、供應鏈成熟等優(yōu)勢，但齒輪箱可靠性較低。永磁直驅(qū)風電機組的體積較大，運輸、裝配、吊裝較為困難。永磁半直驅(qū)風電機組結(jié)合了直驅(qū)技術的高穩(wěn)定、高效率和雙饋技術的低成本、小體積優(yōu)勢，機組整體結(jié)構(gòu)更為緊湊。目前主流采用雙饋機組，占70%，直驅(qū)（含半直驅(qū)）約占30%。海上風電出于故障運維、運輸?shù)纫蛩氐目紤]，現(xiàn)在用直驅(qū)、半直驅(qū)的比較多。雙饋異步式永磁直驅(qū)式永磁半直驅(qū)式優(yōu)勢體積小、質(zhì)量輕、容易維護效率高、容量大，無需齒輪箱效率高、容量大，體積小、重量輕劣勢系統(tǒng)可靠性較低；存在勵磁損耗，效率較低體積和質(zhì)量大、維護難度高、運輸和吊裝成本高技術難度更高，目前使用的廠商較少雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū)三種技術路線優(yōu)劣勢二風力發(fā)電技術我國已成為全球最大的風電裝備制造基地，風機技術和產(chǎn)業(yè)取得了長足進步。風電設備產(chǎn)業(yè)鏈基本形成，國產(chǎn)化程度不斷提高。葉片、齒輪箱、發(fā)電機等部件的制造能力已接近國際先進水平，中材葉片、艾朗風電等葉片制造企業(yè)為國內(nèi)外風電整機企業(yè)供應葉片，南高齒成為全球第一大風電齒輪箱供應商。金風科技、遠景能源、明陽智能已成為全球排名前五的風電整機制造商。關鍵技術仍然存在不足。在主軸承、大功率變流器、碳纖維葉片等一些關鍵技術和裝備上仍然受制于人，尤其是高端風電主軸承市場，長期被SKF、FAG、羅特艾德勒等跨國巨頭所壟斷。2020年全球十大風電整機制造商陸上及海上風電新增裝機容量（GW）2020年全球主要陸上風電整機制造商新增裝機容量及市場分布（GW）2020年全球主要海上風電整機制造商新增裝機容量及市場分布（GW）三光伏發(fā)電技術原理：PN節(jié)的光伏效應光伏電池匯流箱并網(wǎng)逆變器電網(wǎng)DCAC光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)基本原理：利用光生伏特效應而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、匯流箱、逆變器等設備組成。晶硅電池在太陽能電池中發(fā)展最早、最成熟，主要分為單晶硅和多晶硅兩類。其中，單晶硅在市場中占有絕對主導地位。按照電池技術的不同，晶硅電池又可以分為Al-BSF、PERC、TOPCon、HJT、IBC、PERT等。其中，PERC電池技術市場占比最高。2020年，規(guī)模化生產(chǎn)的P型單晶電池均采用PERC技術，平均轉(zhuǎn)換效率達到22.8%。P型多晶BSFP型多晶黑硅電池19.4%PERCP型多晶黑硅電池20.8%P型單晶PERCP型鑄錠單晶電池22.3%PERCP型單晶電池22.8%N型單晶TOPCon單晶電池23.5%異質(zhì)結(jié)（HJT）電池23.8%背接觸（IBC）電池23.6%2020年各種晶硅電池平均轉(zhuǎn)換效率三光伏發(fā)電技術我國晶硅電池片轉(zhuǎn)換效率處于世界領先水平。PERC電池轉(zhuǎn)換效率持續(xù)提升，同時具有低成本的優(yōu)勢，預計未來2~3年PERC電池將繼續(xù)占市場的主導地位。我國在光伏前沿技術、關鍵設備制造和顛覆性技術研發(fā)方面還存在明顯短板。光伏電池的高端產(chǎn)品研發(fā)及關鍵輔材仍與國際先進水平存在差距。HJT電池主要由日本松下集團掌握，IBC電池主要由美國的SunPower公司掌握。2017-2020年全球光伏組件十大出貨商光伏產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成四儲能技術新型儲能的分類鋰離子電池是電化學儲能的主要技術路線。截至2020年底，全球已投運儲能項目中，抽水蓄能占比達到90.3%，電化學儲能占比7.5%，排名第二。在電化學儲能的技術路線中，鋰離子電池是電化學儲能主要的技術形式，2020年，鋰離子電池的市場占比達92%，鈉硫電池和鉛蓄電池占比相當，分別為3.6%和3.5%，液流電池為0.7%。電網(wǎng)DCAC充電放電充電放電儲能電站雙向變流器四儲能技術磷酸鐵鋰具有成本低，安全性高的特點。鈦酸鋰電池具有壽命長，循環(huán)次數(shù)多，高倍率放電性能好的優(yōu)勢，目前運用于大型儲能電站的鋰電池基本為這兩類。儲能的成本和配套機制仍是未來儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵瓶頸。系統(tǒng)成本目前已突破1500元/kWh。風光儲模式促進了儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但缺乏成本疏導機制。鋰電池類型三元材料錳酸鋰磷酸鐵鋰鈦酸鋰千瓦級模塊能量密度（kWh/m3）~45~47~42~28壽命~3000次~3000次~4000次~10000次相比較優(yōu)點單體電平高、材料資源豐富單體電平高、能量密度高安全性較好，高溫性能好循環(huán)壽命長、安全性好、高倍率放電性能好相比較缺點安全性一般安全性一般低溫