序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇新能源電力技術(shù)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各種企業(yè)對于能源的需求越來越大，大量的開采不可再生能源造成了全世界性質(zhì)的能源緊缺，并且大量的燃煤等能源方式造成了嚴重的空氣環(huán)境問題，嚴重的影響了人們的正常生活，這種情況下對于低碳環(huán)保的理念不斷的宣傳和提高，人類對于能源的探索更多的傾向于可再生綠色能源，更好的保證能源供應和綠色環(huán)保，這種形勢下就極大的推動了新能源的發(fā)展。除了節(jié)能之外，電力應用中新能源的開發(fā)和使用也是一個重要的發(fā)展方向。

1 電力節(jié)能技術(shù)的應用

國家出臺相關(guān)政策，積極拓展電能替代領(lǐng)域，擴大替代成果，在東北地區(qū)率先將熱泵技術(shù)應用作為推動社會節(jié)能的能效管理重點項目，為項目提供專項扶持基金和優(yōu)惠電價政策等專項服務。通過特別流轉(zhuǎn)金和專項補助的形式，鼓勵企業(yè)采用先進節(jié)能技術(shù)，改進生產(chǎn)工藝，提高電力使用效率。 目前我國的電力系統(tǒng)節(jié)能已經(jīng)取得了相當可觀的成果。

1.1 回轉(zhuǎn)式空氣預熱器柔性密封技術(shù) “回轉(zhuǎn)式空氣預熱器柔性密封技術(shù)”為入選國家發(fā)展改革委《國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄》的節(jié)能技術(shù)，其針對于空預器漏風和堵灰兩大難題提出的解決措施，可以有效解決回轉(zhuǎn)式空預器的運行問題，使空預器長期處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)，明顯提高機組運行的經(jīng)濟性和安全性，從而達到節(jié)能減排的效果。“徑流式濕式電除塵器技術(shù)”與傳統(tǒng)濕式除塵相比除塵效率高達90%以上，運行電耗、水耗及阻力小，節(jié)能減排效果顯著。

1.2 壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能改造項目 該項目將高載能生產(chǎn)車間原有的壓縮空氣系統(tǒng)加裝了空壓機房節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，解決了車間末端用氣波動且離心機調(diào)節(jié)能力弱的難題，實現(xiàn)了動態(tài)補償用氣，提高了部分電解車間用氣端的用氣效率，實現(xiàn)了各車間用氣流量的全可控，降低了空壓機群的總能耗。此項改造節(jié)能率超過20%，年節(jié)電約316萬千瓦時，折合標準煤1137.6噸、減排二氧化碳2980.6噸。

1.3 其他 洛陽隆華傳熱節(jié)能股份有限公司“電力尖峰冷卻技術(shù)”針對火電尖峰冷卻問題提供專項解決方案。重慶富氧科技股份有限公司“富氧燃燒技術(shù)”、普瑞森能源集團公司“電廠凝汽器蒸汽噴射器抽真空系統(tǒng)”、國電科學研究院“低位能分級混合加熱供暖技術(shù)”、宜興亨達竹格填料有限公司“火力發(fā)電冷卻塔竹制淋水填料技術(shù)”等。這些技術(shù)及其實際應用案例對于引導用戶采用節(jié)能技術(shù)、促進火電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)進步具有重要的借鑒意義。

2 電力新能源的現(xiàn)狀及發(fā)展

2.1 太陽能 太陽能是目前來說應用最廣泛的新能源，太陽能具有取之不盡和容易收集等特點，只要有足夠的空間和合理的裝置就能夠進行太陽能的應用，目前我國的太陽能熱水器生產(chǎn)應用排行世界第一，已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化，對于我國來說更多的需要考慮建筑中太陽能的利用，在建筑設計時充分利用太陽能，從美觀和技術(shù)方面綜合考慮，我國對于太陽能的重視會使得太陽能利用在建筑上的應用發(fā)展較快，更好的提供能源保障，但是同樣太陽能發(fā)電的前期投入較高，推廣普及需要政府的大力支持。我國的太陽能電池板的生產(chǎn)在世界水平上總體較高，隨著太陽能科技利用的不斷發(fā)展，硅材料等太陽能利用材料有可能出現(xiàn)降低等現(xiàn)象，光電元件的效率更高，成本越來越低，這就需要我們在太陽能的發(fā)展中從技術(shù)方面不斷進行突破，保障高效、低價，提高競爭力，保證能源的供應，降低污染問題。

2.2 風能 目前，從可再生能源發(fā)電成本來看，風力發(fā)電成本在可再生能源中最具性價比。相較于傳統(tǒng)能源發(fā)電，目前全球部分地區(qū)陸上風電已經(jīng)具備較好競爭力。對于我國掛檔加速的風電產(chǎn)業(yè)，如果要實現(xiàn)2020年，中國非化石能源占一次能源消費比重達到15%的目標，大力發(fā)展風電是毫無疑問的。目前就陸上風電開發(fā)成本來說，全球陸上風電平均度電成本降至約83美元/兆瓦時。而部分地區(qū)煤炭和天然氣發(fā)電成本不降反升。隨著風電技術(shù)進步和發(fā)展規(guī)模擴大，以及煤電成本的增加，未來風電競爭力將進一步增加，預計在2020年前后中國陸地風電成本將達到與煤電持平的水平。但在發(fā)展中我們要注意的是從風電場選址上需從宏觀和微觀角度著手考慮，做好當?shù)仫L資源評估等前期工作。其次，在建設階段需考慮如何降低設備采購成本以及接下來運行維護成本。

此外，現(xiàn)在我國風電行業(yè)的主力是國企，強調(diào)最多的是社會責任，任何企業(yè)想要可持續(xù)發(fā)展必須要有合理利潤，持續(xù)降低風電的全生命周期成本是風電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展且提升競爭力的必由之路。

2.3 核能 目前來說核電常用的為核裂變，雖然核聚變釋放的能量要遠遠大于核裂變，但是技術(shù)存在一定的問題還未能真正投入使用，我國的核電經(jīng)過了一段時間的發(fā)展取得了一定成就，但發(fā)展速度并不夠快，核電是高新技術(shù)，需要高科技和人才的支持，對操作人員的要求較高，所以核電的發(fā)展必須從人才的培養(yǎng)方面著手，綜合推進，才能夠保障核電技術(shù)的可靠、平穩(wěn)、快速的發(fā)展。

2.4 生物質(zhì)能 對于生物質(zhì)能的利用我國進行了深入的研究，由于我國農(nóng)業(yè)的比重，我國的生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿艽螅瑢τ谏镔|(zhì)能的應用分成了兩派，一派不能接受糧食作為燃料，但是隨著技術(shù)的不斷改進，目前采用纖維素制作燃料已經(jīng)投入了不斷的試驗和發(fā)展。但是生物質(zhì)能的應用仍舊存在一定的問題，例如運輸和收集的成本問題，從各個偏遠地區(qū)收集秸稈就造成了更多的人力和機械的投入，收集半徑太大就會對經(jīng)濟效益造成影響，小規(guī)模的收購又很難保證能源的供應，這就對生物質(zhì)能能源的發(fā)展造成了影響。需要我們不斷的采取新的科技手段，更好的利用生物質(zhì)能。

篇2

國家出臺相關(guān)政策，積極拓展電能替代領(lǐng)域，擴大替代成果，在東北地區(qū)率先將熱泵技術(shù)應用作為推動社會節(jié)能的能效管理重點項目，為項目提供專項扶持基金和優(yōu)惠電價政策等專項服務。通過特別流轉(zhuǎn)金和專項補助的形式，鼓勵企業(yè)采用先進節(jié)能技術(shù)，改進生產(chǎn)工藝，提高電力使用效率。目前我國的電力系統(tǒng)節(jié)能已經(jīng)取得了相當可觀的成果。

1.1回轉(zhuǎn)式空氣預熱器柔性密封技術(shù)“回轉(zhuǎn)式空氣預熱器柔性密封技術(shù)”

為入選國家發(fā)展改革委《國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄》的節(jié)能技術(shù)，其針對于空預器漏風和堵灰兩大難題提出的解決措施，可以有效解決回轉(zhuǎn)式空預器的運行問題，使空預器長期處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)，明顯提高機組運行的經(jīng)濟性和安全性，從而達到節(jié)能減排的效果。“徑流式濕式電除塵器技術(shù)”與傳統(tǒng)濕式除塵相比除塵效率高達90%以上，運行電耗、水耗及阻力小，節(jié)能減排效果顯著。

1.2壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能改造項目

該項目將高載能生產(chǎn)車間原有的壓縮空氣系統(tǒng)加裝了空壓機房節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，解決了車間末端用氣波動且離心機調(diào)節(jié)能力弱的難題，實現(xiàn)了動態(tài)補償用氣，提高了部分電解車間用氣端的用氣效率，實現(xiàn)了各車間用氣流量的全可控，降低了空壓機群的總能耗。此項改造節(jié)能率超過20%，年節(jié)電約316萬千瓦時，折合標準煤1137.6噸、減排二氧化碳2980.6噸。

1.3其他洛陽隆華傳熱節(jié)能股份有限公司“電力尖峰冷卻技術(shù)”

針對火電尖峰冷卻問題提供專項解決方案。重慶富氧科技股份有限公司“富氧燃燒技術(shù)”、普瑞森能源集團公司“電廠凝汽器蒸汽噴射器抽真空系統(tǒng)”、國電科學研究院“低位能分級混合加熱供暖技術(shù)”、宜興亨達竹格填料有限公司“火力發(fā)電冷卻塔竹制淋水填料技術(shù)”等。這些技術(shù)及其實際應用案例對于引導用戶采用節(jié)能技術(shù)、促進火電行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)進步具有重要的借鑒意義。

2電力新能源的現(xiàn)狀及發(fā)展

2.1太陽能

太陽能是目前來說應用最廣泛的新能源，太陽能具有取之不盡和容易收集等特點，只要有足夠的空間和合理的裝置就能夠進行太陽能的應用，目前我國的太陽能熱水器生產(chǎn)應用排行世界第一，已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化，對于我國來說更多的需要考慮建筑中太陽能的利用，在建筑設計時充分利用太陽能，從美觀和技術(shù)方面綜合考慮，我國對于太陽能的重視會使得太陽能利用在建筑上的應用發(fā)展較快，更好的提供能源保障，但是同樣太陽能發(fā)電的前期投入較高，推廣普及需要政府的大力支持。我國的太陽能電池板的生產(chǎn)在世界水平上總體較高，隨著太陽能科技利用的不斷發(fā)展，硅材料等太陽能利用材料有可能出現(xiàn)降低等現(xiàn)象，光電元件的效率更高，成本越來越低，這就需要我們在太陽能的發(fā)展中從技術(shù)方面不斷進行突破，保障高效、低價，提高競爭力，保證能源的供應，降低污染問題。

2.2風能

目前，從可再生能源發(fā)電成本來看，風力發(fā)電成本在可再生能源中最具性價比。相較于傳統(tǒng)能源發(fā)電，目前全球部分地區(qū)陸上風電已經(jīng)具備較好競爭力。對于我國掛檔加速的風電產(chǎn)業(yè)，如果要實現(xiàn)2020年，中國非化石能源占一次能源消費比重達到15%的目標，大力發(fā)展風電是毫無疑問的。目前就陸上風電開發(fā)成本來說，全球陸上風電平均度電成本降至約83美元/兆瓦時。而部分地區(qū)煤炭和天然氣發(fā)電成本不降反升。隨著風電技術(shù)進步和發(fā)展規(guī)模擴大，以及煤電成本的增加，未來風電競爭力將進一步增加，預計在2020年前后中國陸地風電成本將達到與煤電持平的水平。但在發(fā)展中我們要注意的是從風電場選址上需從宏觀和微觀角度著手考慮，做好當?shù)仫L資源評估等前期工作。其次，在建設階段需考慮如何降低設備采購成本以及接下來運行維護成本。此外，現(xiàn)在我國風電行業(yè)的主力是國企，強調(diào)最多的是社會責任，任何企業(yè)想要可持續(xù)發(fā)展必須要有合理利潤，持續(xù)降低風電的全生命周期成本是風電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展且提升競爭力的必由之路。

2.3核能

目前來說核電常用的為核裂變，雖然核聚變釋放的能量要遠遠大于核裂變，但是技術(shù)存在一定的問題還未能真正投入使用，我國的核電經(jīng)過了一段時間的發(fā)展取得了一定成就，但發(fā)展速度并不夠快，核電是高新技術(shù)，需要高科技和人才的支持，對操作人員的要求較高，所以核電的發(fā)展必須從人才的培養(yǎng)方面著手，綜合推進，才能夠保障核電技術(shù)的可靠、平穩(wěn)、快速的發(fā)展。

2.4生物質(zhì)能

對于生物質(zhì)能的利用我國進行了深入的研究，由于我國農(nóng)業(yè)的比重，我國的生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿艽螅瑢τ谏镔|(zhì)能的應用分成了兩派，一派不能接受糧食作為燃料，但是隨著技術(shù)的不斷改進，目前采用纖維素制作燃料已經(jīng)投入了不斷的試驗和發(fā)展。但是生物質(zhì)能的應用仍舊存在一定的問題，例如運輸和收集的成本問題，從各個偏遠地區(qū)收集秸稈就造成了更多的人力和機械的投入，收集半徑太大就會對經(jīng)濟效益造成影響，小規(guī)模的收購又很難保證能源的供應，這就對生物質(zhì)能能源的發(fā)展造成了影響。需要我們不斷的采取新的科技手段，更好的利用生物質(zhì)能。

3結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞：綠色化學；電力電子；化學工業(yè)

化學行業(yè)的發(fā)展對人類的生活，學習，工作乃至國家的發(fā)展來說，影響是非常大的。同時它也是把雙刃劍，化學行業(yè)的發(fā)展是給人類的生活帶來了極大便利與舒適空間，但是也給我們環(huán)境造成了巨大的破壞。通常在污染都很難被看見，只有當它破壞我們周圍的環(huán)境，開始影響到了人類的生活時，我們才會發(fā)現(xiàn)，污染地問題原來如此嚴重。因此，為了避免產(chǎn)生污染，人類必須要懂得如何發(fā)展“綠色化學”，在保證污染問題的條件下發(fā)展國家經(jīng)濟。

1.綠色化學的基本概念

何為綠色化學，通常來講主要是運用化學的技術(shù)、原理和方法消除對人體健康，食品安全與生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學物質(zhì)，所以，我們也可以叫它也可以叫做環(huán)境友好化學或潔凈化學。事實上，綠色化學早已不是一門全新的科學綠色化學課，它不但有占有著舉足輕重的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益，同時化學工業(yè)帶來的負面作用可以在一定程度上減到最小，以此來顯現(xiàn)對化學人的能動性。綠色化學結(jié)合了化學科學、技術(shù)與社會的用，三者之間存在著一定的相互聯(lián)系與相互作用，它也是迄今為止化學科學的高度發(fā)展，以及社會對化學科學發(fā)展的重要產(chǎn)物，這對化學來說是一個新階段。我們作為新世紀的主人，應該要有能力去發(fā)展全新的、對環(huán)境更和諧的化學工業(yè)，以防止化學污染環(huán)境;同時也要讓年輕的一代了解什么是綠色化學，同時也要接受綠色化學，我們一起為綠色化學作出應有的貢獻[1]。

2.將“綠色化學”的概念引入高中課程教學

我國的化學課程教育最早是從初三開始教學的，但是初三的化學教學相對來說比較簡單，只是讓初中學生對化學學科做一個基本的概念了解，當然，這也是為高中的化學教育進行鋪墊。所以說高中的化學才是我國化學課程教育的開始，高中生在剛接觸化學這門課程的時候，在這個時候引入“綠色化學”的概念很容易被高中生所汲取所吸收的，如果在課堂的教學過程中可以進行舉一反三的說明，并且用以往化學物質(zhì)帶來的環(huán)境污染作為教材，是能高中學生更了解“綠色化學”的重要性。也會讓高中生加深對“綠色化學”的概念更加明確、更加容易被接受，讓高中學生在思考環(huán)境的問題的時候首先就能想到要保護環(huán)境的概念，只有這樣才能將“綠色化學”的思想貫徹落實在高中生的腦海中。

3.綠色化學思想在高中教學過程中的案例分析

3.1酸雨對牧漁業(yè)產(chǎn)生的破壞

不管是怎樣的課程教學，我們都應該貼近結(jié)合實際問題進行教育教學。特別是“化學”這門這種到處都是方式，符號的課程，假如不運用實際案例對其進行分析教學，高中學生對化學的了解基本就是抽象的，沒有辦法在生活中運用到在化學課堂上學習到化學的知識，因此，這樣的教學就沒有絲毫的意義了。所以為了能夠讓學生充分理解“綠色化學”的重要性，而且還能將知識運用到生活中去，在課堂上教師們應該多舉例子，讓學生充分了解到化學污染對環(huán)境、對生活的嚴重性[2]。比如我國近些年來頻繁降落的酸雨問題，酸雨是如何產(chǎn)生的呢，就是由于化學工業(yè)的污染導致的。酸雨的產(chǎn)生對于我國的牧漁業(yè)來說是及其重大自然災害，其帶來較大的破壞不言而喻。酸雨不僅影響種子萌發(fā)、還會導致葉植物出現(xiàn)看得見得傷害、同時生物量減少、生長也會受到抑制，一般來說酸雨能夠使葉綠素減少、胞膜透性增、光合作用下降，而且酸雨能夠讓葉綠素減少、葉植物的細胞膜透性增加、它的光合作用下降、而且落花落果的現(xiàn)象增加，從而最終導致農(nóng)作物減產(chǎn)。而酸雨對漁業(yè)資源的破壞更為嚴重，由于在酸性水體中，魚類的繁殖能力會逐漸衰退甚至說喪失,而酸雨酸化水體與金屬離子濃度增加在酸性水中同樣會導致魚類的性腺發(fā)生變異，所以繁殖能力大大衰退,也是由于在酸性水中魚類的性腺發(fā)生了變異,精卵的產(chǎn)生減少了，從而導致仔稚魚大量死亡于對魚卵孵化的重要破壞,直接影響了魚類群體的數(shù)量。從魚類死亡、繁殖能力衰退水產(chǎn)減少等問題也讓高中生學生認識到化學污染帶來的問題嚴重性。從而引導學生思考酸雨的分子結(jié)構(gòu)于其形成的基本原因，通過相互探討，共同思索，一起尋求一個完美的“綠色化學”的解決方法。

3.2在化學實驗中存在的實際問題

在通常化學的教學過程中，高中生們經(jīng)常有很多的化學實驗要做，我們在實驗過程中的一些東西常常會被高中生們所忽略，其實在實驗的過程中，我們不經(jīng)意間就已經(jīng)制造了化學污染。打個比方，在制取乙烯的實驗過程中會產(chǎn)生化學的副反應物SO2，強烈的氣味會引發(fā)學生咳嗽等問題，進而直接影響了高中學生的身體健康[3]。

3.3應當選取無污染的實驗材料

通常在剛了解化學這門課程時我們就應當做的一個實驗“自燃”，這個實驗其實也是具有污染性的，它實驗材料是白磷和二硫化碳，兩者都具有毒性，在燃燒時所產(chǎn)生的五氧化二磷也會直接對自然環(huán)境進行污染，而為了解決這個實驗帶來的污染問題，通常最為直接了當?shù)霓k法就是更改實驗的材料，比如說采用無毒的鎂粉和石英粉末,可以先制取Mg2Si,然后將其投入水中,Mg2Si水解產(chǎn)生SiH4,與空氣接觸即可自燃，從而進行無毒的自然實驗。

4.結(jié)束語

化學行業(yè)的發(fā)展對人類的生活，學習，工作乃至國家的發(fā)展來說，影響是非常大的,同時它也是把雙刃劍。雖然它能給人來的生活帶來許多便利的地方，但卻也給也給人類的生活環(huán)境造成了非常嚴重的破壞，而為了減少化學對環(huán)境的污染，我們應當積極發(fā)展“綠色化學”教育，致力將“綠色化學”這一概念傳達到每一代的高中學生思想中，以這樣的方式讓大家愛護環(huán)境。

作者:周文揚 單位:河南省開封高級中學

參考文獻：

[1]謝秦歡.新能源在高中化學教學中的應用分析[J].中國校外教育,2014(2):232-232.

篇4

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種能源消耗速度極大，能源短缺已成為社會生產(chǎn)發(fā)展過程中亟待解決的問題。近年來，新能源的開發(fā)和利用，為解決能源短缺問題提供了一條新的道路，而電力電子技術(shù)在新能源的開發(fā)利用中扮演著重要的角色。本文通過對電力電子技術(shù)的概述、電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應用、在電力電子技術(shù)運用過程中應注意的問題等方面的著重介紹，讓人們充分認識和了解電子電力技術(shù)并加強對其合理有效充分的利用。

一、電力電子技術(shù)概述

電力電子技術(shù)，又稱功率電子技術(shù)，學術(shù)上稱電力電子學，是指應用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，使用電力電子器件對電能進行變換和控制的電子技術(shù)。電力電子技術(shù)包括電力電子器件、電力電子設備和系統(tǒng)及其控制三個方面，涉及電力電子器件（上游）、電力電子設備和系統(tǒng)（中游）、電力電子技術(shù)在各個行業(yè)的應用（下游）三個領(lǐng)域。

電力電子技術(shù)將各種能源高效率地變換成為高質(zhì)量的電能，是采用電子信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有效技術(shù)途徑。電力電子技術(shù)具有高效、節(jié)能、省材的特點，對于我國乃至世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展具有極為重要的作用，是現(xiàn)代科學、工業(yè)和國防的重要支撐技術(shù)。

二、電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應用研究

電力電子技術(shù)是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量的重要技術(shù)手段，在執(zhí)行當前國家“發(fā)展新能源”和“節(jié)能減排”基本國策的過程中起著重要的作用。下面以一些能源的開發(fā)利用為例，對電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應用進行研究

1、水力發(fā)電

沒有水就沒有生命。這句話充分說明了水的重要性：水是生命的源泉，地球上沒有水，也就不會有生命的存在。有聰明才智的人抓住水在流動過程中產(chǎn)生的動能可以充當天然的推動力這一有利條件，再加上一些物理知識和電路原理，以著名的三峽水電站為標志的一大批水電站挺立起來了。這一創(chuàng)新，不僅僅降低了對媒體等不可再生能源的消耗，更創(chuàng)造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發(fā)電的基礎(chǔ)上，一系列電力電子技術(shù)在新能源的開發(fā)利用中得到了創(chuàng)新。

2、風力發(fā)電

風是大自然產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象，具有清潔、可再生、儲量大的特點，而風能則順理成章的成為了一種能夠被高效利用的低碳能源。風力發(fā)電技術(shù)的出現(xiàn)，可以有效的減少二氧化碳的排放量、減緩全球氣候變暖，為我們保護環(huán)境、節(jié)約能源、減少資金成本帶來了突破性進展。這項技術(shù)不但將取之不盡、用之不竭的風能轉(zhuǎn)換成源源不斷的電能，而且有利于緩解能源危機和供電壓力，隨著風電技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，風力發(fā)電組等產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量逐漸增多增強，在價格和效用上自然也會更具優(yōu)勢。在當前形式下，除水電技術(shù)外，風力發(fā)電技術(shù)比其它可再生能源技術(shù)更為成熟、成本更低、對環(huán)境破壞更小，因此還有改善生態(tài)環(huán)境的重要作用。

3、太陽能發(fā)電

在大自然賜予地球的能源中，太陽能也是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源之一，陽光是人類賴以生存的因素之一，世間萬物離開了太陽就難以繼續(xù)維持生命。據(jù)統(tǒng)計，我國2/3以上國土面積的年 日照時間在2200h以上，年輻射總量在502萬kJ/m2以上，為太陽能的利用創(chuàng)造了豐富的資源和有利條件。目前太陽能在利用中，主要采用了三種技術(shù)：太陽能光電技術(shù)、太陽能光熱技術(shù)和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。這些技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，對于新能源的開發(fā)利用起到了巨大的作用。太陽能電池是電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應用中的典型案例。太陽能熱水器、蔬菜大棚的照明、藥材和果脯的干燥、太陽能路燈等，都是利用了太陽能發(fā)電發(fā)熱的原理。可以說，太陽能發(fā)電技術(shù)，在未來生活中具有更廣泛、更有前途的發(fā)展前景。

4、潮汐能發(fā)電

在波濤洶涌的大海上，潮汐狂妄的拍打著海面，巨大的潮汐能為新能源的開發(fā)和利用帶來了契機，通過電力電子變換裝置，發(fā)電機將巨大的潮汐能轉(zhuǎn)換成電能，也就是能使這些波動能（潮汐能）的電能以恒壓恒頻方式輸出，再通過其他的電力裝置，為電力系統(tǒng)提供電力，其提供的電能既能源源不斷輸出，又對克服能源危機（煤、石油、天然氣等化石類能源匱乏）提供了重要的解決措施，可以說，自然界的可再生資源也是無窮無盡的，只要我們擁有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛，并采用先進的各項技術(shù)加以不斷創(chuàng)新和完善，就可以在循環(huán)利用的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)造出各種新的 清潔、高效、可再生、無限利用的能源。

三、結(jié)束語

篇5

關(guān)鍵詞 電力電子；新能源；風力發(fā)電

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）09-0096-02

New Teaching Methods of Power Electronics Combined with New Energies//Li Peng

Abstract Power electronics is the bridge of electrics and electronics. With the rapid development of new energies， the teaching and research of power electronics are facing with chances and challenges. Based on practical teaching experience， this paper describes the necessity， principles and methods of combining power electronics with new energies， which may be of valuable reference for teaching and exploration.

Key words power electronics； new energy； wind power

1 電力電子課程特點

電力電子技術(shù)屬大學工科專業(yè)課程，早期也稱半導體變流技術(shù)。從學科角度，它由電力學、電子學和控制理論交叉形成，是連接“信息電子”（弱電）和“電力電子”（強電）的橋梁。從目的角度，它旨在利用電力電子器件實現(xiàn)電壓、電流、頻率和相位等電能變換和控制。從內(nèi)容角度，它包括器件、電路、系統(tǒng)及其控制三部分。

根據(jù)授課對象及課時要求不同，側(cè)重點也應有所差異。在大多電氣類相關(guān)專業(yè)中，本課程多作為專業(yè)主干課，課時在64學時以上，上述三部分內(nèi)容均需細致講解且輔以專業(yè)實驗。而對控制類專業(yè)，本課程多作為專業(yè)選修課，課時多在32學時以下，目標在于與控制工程相關(guān)的基礎(chǔ)學習，偏重基本原理和方法。因此，課程大綱和課堂講授應緊密結(jié)合學生所需，以最大效率地實現(xiàn)教與學的有機結(jié)合。

同時，與許多本科課程相比，電力電子知識點更加分散，各種器件特點、符號、物理參數(shù)等容易混淆，且電路波形繪制和分析對于學生理解和記憶難度較大。因此，未來新課程內(nèi)容和教學模式探索至關(guān)重要。

本文結(jié)合新能源尤其是風電技術(shù)，簡析課程教學中的一些探索性方法，為實現(xiàn)教學探索提供一定參考。

2 新能源技術(shù)與電力電子教學

2.1 新能源與大學教學

能源與環(huán)境是當前世界發(fā)展的兩大課題，而對于能源問題的技術(shù)解決，電力電子技術(shù)提供了重要的支撐。在諸多新能源中，風力發(fā)電和光伏發(fā)電與電力電子技術(shù)關(guān)系尤為密切，其能量轉(zhuǎn)換部件及控制電路都包含有電力電子器件。尤其是風力發(fā)電，作為公認的安全、環(huán)保、技術(shù)成熟的新能源，是電力電子技術(shù)與自動控制技術(shù)的有機融合體。

近年來，國內(nèi)高校陸續(xù)開設了新能源課程，甚至增設了相關(guān)學科專業(yè)，而電力電子課程多作為此類專業(yè)的基礎(chǔ)課展開。相比之下，在非能源類學科或者信息電子為主導的學科中，適當引入新能源背景對于整個電力電子技術(shù)的宏觀把握大有裨益。

2.2 基于新能源的電力電子教學示例

下面以電力電子技術(shù)的緒論為例，簡述基于新能源的課程講解方法。講解電力電子課程的緒論時，首先需要學生對整個課程的章節(jié)內(nèi)容有宏觀把握。而教學過程中，學生對整流、逆變、PWM等專業(yè)技術(shù)尚未深入理解，通常很難作為一個有機系統(tǒng)來快速接受。

以國家“十一五”規(guī)劃教材《電力電子技術(shù)》為例，課程共分為9章，其中，第2章“電力電子器件”是基礎(chǔ)，第3、4章“整流”“逆變”是核心，第5、6章“DC-DC”“AC-AC”是輔助，第7章“PWM控制”是重點，第8、9章作為拓展簡單了解。筆者發(fā)現(xiàn)，各章內(nèi)容可以通過一類簡單的風電系統(tǒng)有機融為一體，如圖1所示。

風電機組是將“風能”轉(zhuǎn)為“機械能”進而轉(zhuǎn)為“電能”的復雜系統(tǒng)，其基本過程為：風掃過葉輪引起轉(zhuǎn)動產(chǎn)生機械能，經(jīng)過驅(qū)動鏈耦合輸送給發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能。由于風的隨機特性，該電能無法直接利用或并網(wǎng)，需進行電力變換處理，而處理過程涵蓋了電力電子課程的核心章節(jié)。

1）整流。發(fā)電機所得電能先經(jīng)過第一次變換，將不規(guī)則的交流轉(zhuǎn)化為直流，這種“AC-DC”的變化過程即為“整流”。整流是電力電子核心技術(shù)之一，作為第3章內(nèi)容，是講授重點。

2）斬波。整流所得直流一般不滿足并網(wǎng)幅值的要求，需要進行升降壓轉(zhuǎn)化，這種“DC-DC”技術(shù)即為第5章的“斬波”。與此類似，可進行“AC-AC”的講解，即第6章的“交交變頻”技術(shù)。

3）逆變。斬波所得直流無法直接并入交流電網(wǎng)，需要再次轉(zhuǎn)換為交流并經(jīng)濾波后并入電網(wǎng)，這種“DC-AC”的技術(shù)即為“逆變”。逆變是與整流互逆的電能轉(zhuǎn)換過程，作為第4章內(nèi)容，也應著重講解。

4）器件。上述轉(zhuǎn)換多依賴電力電子器件實現(xiàn)，如現(xiàn)代變流技術(shù)中的IGBT正逐漸取代晶閘管成為主流控制器件。可結(jié)合教材第2章對此展開深入講述。

5）控制。諸多電能轉(zhuǎn)換控制方法中，脈寬調(diào)制（PWM）是主流技術(shù)，另有軟開關(guān)等輔助技術(shù)，分別對應第7、8章。這些技術(shù)已廣泛應用于電力電子工程，大大改善了電路控制性能。

由此可見，看似相互孤立的各章節(jié)在風電這一實際系統(tǒng)中緊密聯(lián)合為一個整體，學生可快速把握課程主線，并對課程的工程應用價值有初步理解。

除此之外，其他新能源系統(tǒng)如光伏發(fā)電、電動汽車等，也具有類似的模塊或功能構(gòu)成，可作為課程講解的工程背景。

3 教學中的其他輔助方法探討

上節(jié)以一個例子簡單描述了引入新能源的電力電子課程緒論的講解方法，下面對教學中的其他輔助方法進行簡要的探討。

3.1 教學方式探討

1）板書結(jié)合Flas。良好的板書可以促進學生的感性認知度，控制課堂節(jié)奏，加強師生互動效果。以電力電子為例，諸多電路結(jié)構(gòu)僅用PPT解釋難以達到良好效果，利用板書逐層遞進地繪制并講解，需要重點強調(diào)以及邏輯推理的用板書，大量的描述或輔解釋用PPT，從而很好地利于學生接受。

傳統(tǒng)電力電子教學中，電路及波形多用靜態(tài)PPT描述，生動性較差，難以描述電路動態(tài)變化過程，而將Flas引入PPT中，可形象演示電路的工作過程和參數(shù)流向。例如：基于晶閘管的整流橋電路，其板書繪制繁瑣，靜態(tài)PPT講述難度較大，而引入Flash后可以清晰看到各時段晶閘管的通斷情況、電流流向以及輸出情況，從而極大地提高學生學習樂趣，達到寓教于樂的效果。在實際教學中，建議根據(jù)課程內(nèi)容靈活選擇板書、PPT、Flash等教學手段，適當融合，形成“重點突出、形象生動”的教學模式。

2）波形結(jié)合MATLAB仿真。電力電子教學通常有這樣的體會：最耗時也最難講解的多是電路波形。MATLAB的引入將教師從繁重的原理講解中解脫出來，作為數(shù)值計算和圖形處理的軟件工具，MATLAB比傳統(tǒng)的高級語言更容易學習和掌握，被譽為“巨人肩膀上的工具”。尤其它集成了SIMULINK和SIMPOWER工具箱，可以很容易地提取元器件，建立系統(tǒng)建模，并利用其友好的交互式界面進行仿真分析。這樣，學生可以清楚地看到整個電路運行過程，對諸多結(jié)論性的波形“知其所以然”。

3.2 拓展內(nèi)容探討

根據(jù)課程學時安排的不同，建議有針對性地進行課堂內(nèi)容的拓展講解，開闊學生視野，同時為后續(xù)課開設做一定的技術(shù)鋪墊。例如，作為控制與電氣學科的連接紐帶，電力電子許多知識點會涉及相關(guān)先行課程。對此，建議回顧并凝練相關(guān)的重要結(jié)論，這種學科交叉點最難以講解但極容易引發(fā)學生的積極性并鍛煉其發(fā)散思維。此外，與主干課不同，作為選修課的電力電子通常沒有實驗課，建議結(jié)合MATLAB等工具進行模擬，加深學生的理解和記憶。

最后需要注意，電力電子是一種工程性極強的技術(shù)，課堂中要注意理論與工程的結(jié)合。例如前面提到的新能源技術(shù)，可以滲透到每章的課程中，這對于實現(xiàn)研究型和啟發(fā)性教學具有積極意義。

4 結(jié)語

電力電子技術(shù)既是“強電”和“弱電”的橋梁，也是理論與實踐相結(jié)合的典范。本文簡要探討了電力電子技術(shù)的教學思路，結(jié)合新能源技術(shù)，探索了一些新的教學方法，希望對于提高大學課堂效率、培養(yǎng)學生興趣以及實踐科研型教學提供有益參考。

參考文獻

[1]王兆安，劉進軍.電力電子技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]黃忠霖.電力電子技術(shù)的MATLAB實踐[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.