汽车新能源发展前景论文_汽车新能源发展前景论文题目

       大家好,今天我想和大家分析一下“汽车新能源发展前景论文”的优缺点。为了让大家更好地理解这个问题,我将相关资料进行了整合,现在就让我们一起来分析吧。

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5.帮忙写一篇“汽车替代能源发展现状”的论文

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       一、技术概述

       电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多。

       1、电动车技术特点

       ●无污染,噪声低

       电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。

       ●能源效率高,多样化

       电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。

       另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。

       ●结构简单,使用维修方便

       电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。

       ●动力电源使用成本高,续驶里程短

       目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。

       2、电动车基本结构

       电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

       2.1. 电源

       电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,许多新型电池也在发展中。这些电源(电池)主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。

       2.2. 驱动电动机

       驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。

       2.3. 电动机调速控制装置

       电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

       早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。

       在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。

       2.4. 传动装置

       电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

       2.5. 行驶装置

       行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。

       2.6. 转向装置

       专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

       2.7. 制动装置

       电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。

       2.8. 工作装置

       工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

       3、电动汽车的技术内容包括:

       ●驱动电池技术:镍氢电池,镍镉电池,铅酸电池,钠硫电池,锂离子电池、燃料电池等,应具有比功率和比能量高,能满足动力性和续驶里程的要求:充电时间短、充电动循环多,以方便使用和保证寿命。

       ●电机技术:主要有四种电机:直流电机、永磁电机、开关磁阻电机、交流感应电机。要求重量轻、效率高、可靠性好。

       ●驱动系统控制与集成技术:多采用单片机和功率器件配合作为控制系统,功率器件主要使用IGBT(绝缘栅双极晶体管)。

       ●电池监视与管理系统技术

       ●充电系统技术

       ●电动汽车整车布置及匹配技术

       二、现状及国内外发展趋势

       二十世纪九十年代以来,国外将电动汽车技术的重点放在关键的电池技术研究上,美国三大汽车公司投资26亿美元,进行合作研究,美国电池制造商联合进行的USABC项目也把目标指向电动汽车用的电池。 目前电池技术的现状与电动汽车的实用要求还有相当距离,使电动汽车在动力性能、续驶里程、制造成本和可靠性等方面无法和常规汽车相比。电动汽车的前景基本上取决于电池技术的突破。近年来镍氢、锂、燃料等类电池被相对看好,投入大量资金进行研究,铅酸、镍镉等传统电池的改进工作也在进行。

       国家科委、计委在"八五" 、"九五"期间组织了电动汽车的攻关课题,最近又把电动汽车项目列入"十五"规划,国内大型汽车企业、高等院校、研究单位对电动汽车的研究也持积极的态度,通过改装电动汽车,进行了多轮试制,力争在"十五"结束时达到电动汽车的产业化。

       三、"十五"目标及主要研究内容

       ①目标:解决关键技术,完成可实用的电动汽车的开发,并实现产业化。

       ②主要研究内容:电动汽车的总体设计;先进的电池技术;电动机及控制驱动系统;整车监控与管理系统、使用环境与配套技术等。

       这个是从网上摘抄的,你可以试着组合一下你的文章.

我国新能源汽车发展总体分布与趋势论文怎么写

       混合动力汽车技术现状与发展前景分析 摘要:社会对环境和节能的重视有力地促进了混合动力车辆的发展。本 文分析了国内外混合动力汽车的研究现状,介绍了混合动力汽车的主要结 构形式与工作特点,指出了混合动汽车目前需要解决的主要问题和采用的 关键技术,并对其发展前景进行了预测。 关键词:混合动力汽车内燃机电动机控制 0引言 随着全球汽车工业的迅猛发展,石油资源供应的日趋紧张,世 界各国积极寻求代用燃料或者减少燃油的消耗量,大力开发新型节 能环保汽车。在太阳能、电能等替代能源真正进入实用阶段之前,混 合动力汽车因其低油耗、低排放的优势越来越受到人们的关注。 1国内外HEV技术发展现状 1.1国外HEV的发展概况21世纪后,各国加快了HEV的概 念产品化的进程,相继推出了不同形式的HEV产品。丰田的Prius, 本田的Insight,通用的Precept,福特的Prodigy,戴姆勒克莱斯勒的 ESx3,日产的Tino等都是具有代表性的车型,其中Prius和Insight 己是成熟的产品,截止2008年12月,丰田Prius全球销量已经超过 了100万辆。 1.2我国HEV的研发现状我国也非常重视混合动力电动汽车 的研究与开发,有关工作开始于上个世纪90年代。在“十五”期间, 科技部组织北京理工大学、清华大学、东风汽车公司等国内多家企 业、高校和科研机构进行联合攻关,确定了以燃料电池汽车(FCEV)、 混合动力电动汽车(HEV)纯电动汽车(BEV)车型为“三纵”,多能源动 力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系 统三种共性技术为“三横”的“三纵三横”的研发布局;之后,节能与 新能源汽车的研发又被列入“十一五”863计划重大项目。 2混合动力系统的构成及工作特点 混合动力驱动系统联合使用两种动力装置,一种是传统的内燃 发动机,另一种是电动机。整个系统由发动机、电动机、动力分配装 置、发电机、蓄电池和电流逆变器等部分构成。 通常,混合动力系统的动力传递方式有三种:串联式、并联式和 混联式。各自的结构形式和特点如下。 2.1串联式混合动力系统如图1所示,在串联混合动力驱动 (SHEV)系统中,所有发动机机械能都转换为电能以驱动电动机。这 种系统使发动机在效率最高的转速范围内工作,因此能最大限度地 改善燃油经济性和减少排放。 2.2并联式混合动力系统并联式(PHEV)结构有内燃机和电动 机两套驱动系统(见图2)。发动机与电动机并联,两者都可以驱动车 轮,电动机还可以作为发电机给电池充电,不再需要额外的发电机 在车辆行驶时,系统以发动机为主要动力源,在车辆起步或加速时则 使电动机工作,作为辅助驱动力。当发动机效率低的低负荷工况时 则电动机功能转变为发电机功能,向蓄电池充电。其次,在车辆制动 或下坡减速行驶时,则通过制动能量回收系统进行制动能量回收。 2.3混联式混合动力系统混联式混合动力驱动系统(PSHEV) 是串联式与并联式的综合,其结构如图3所示。混联式驱动系统的 控制策略是:在汽车低速行驶时,驱动系统主要以串联方式工作;当 汽车高速稳定行驶时,则以并联工作方式为主。 3混合动力汽车需要解决的问题和关键技术 目前,混合动力汽车所需要解决的问题包括以下几个方面:其 一,进行动力分配装置和能量管理系统的研究。其二,开发具备高比 能量和高比功率经济实用的电池。其三,混合动力系统结构复杂,制 造成本高,维修比较困难,售价相对较高。其四,建立更先进的驱动 系统数学模型(包括静态和动态的),进行计算机仿真分析。 具体来讲要进行下面几项关键技术的研究: 3.1混合动力单元技术在混合动力汽车上,热力发动机又被称 为混合动力单元。为提高燃料经济性,对混合动力单元必然提出更 多的要求,例如要求混合动力单元能够快速起动和关闭等。目前对 混合动力单元的研究主要集中于:一是燃烧系统的优化;二是尾气处 理技术,主要研究高效的尾气催化系统;三是代用燃料的研究。 3.2控制策略技术HEV产品开发中最关键的环节是根据不同 的混合动力驱动系统制定和优化其控制策略,国外通过系统建模仿 真对此进行了大量的匹配理论研究。控制系统的开发首先是根据采 集到的速度和负荷等数据,计算出对应的要求输出功率:计算出以最 高效率为基点的分配到内燃机与电动机上的功率值,即实现内燃机 与电动机的最优功率分配比;然后,根据功率分配比,求出驱动电动 机的功率值和其它有关数据,给出内燃机的控制参数和电动机的控 制参数。同时,驱动执行器完成这两个层次的工作控制。在执行器设 计中,功率分配装置的设计及其与变速器的一体化设计是关键的部 件设计工作。因为它要根据控制器的指令,正确地进行内燃机功率 向驱动车辆功率和驱动发电机功率的分解。 3.3能量存储技术在电动汽车上,蓄电池的开发和充放电特性 的研究是关键。现在,镍氢电池和锂离子电池己可达到混合动力汽 车的使用要求,但仍有价格高或寿命不长等缺陷。从发展看,能量储 存装置的研究应该包括以下几个方面:一是研究电池内部的连接、检 测、监控。二是电池设计和制造方面的改进,降低制造成本,改善电 池的性能和提高寿命。适用于混合动力汽车的电池需要有较高的比 功率,要达到的目标是,功率与能量比值大于20W/wh;使用寿命达 到10年;至少循环使用12万次。三是电池的热能管理及剩余电量管理。此外,电池的剩余电量直接影响混合动力汽车的经济性和排 放,因此需要有效的测试方法和控制装置。 4发展前景分析 从目前的发展来看,以计算机技术和自动控制技术,各种智能控 制系统包括自适应控制技术、模糊控制技术(Fuzzy)、专家控制系统 (Expert System)、神经网络控制系统(Neural Networks)等在混合 动力汽车上的逐渐应用,将进一步促进混合动力汽车的发展。与传统 型汽车相比,混合动力汽车充分吸取了电力/热力系统中最大的优 势,在节能和排放上胜出一筹;与纯电动汽车相比,HEV的电压和功 率等级与电动车类似,但蓄电池容量大大减小,因而其造价成本低于 电动汽车。 当前HEV所面临的主要技术问题还很多。尽管从长远来看只是 一种过渡车型,但HEV在近20-30年内会很有发展前景,这一点是 毫无疑问的。汽车行业专家预言,不久的将来,新生产的汽车中HEV 将占40%以上。我国的汽车工业应顺应科技发展趋势,抓住HEV这 块市场,在国外产品涌入之前,集中科研力量攻关,迅速开发出自己 的产品。 参考文献: [1]张金柱.混合动力汽车结构、原理与维修[M].北京:化学工业出版社. 2008. [2]过学迅,张杰山,胡朝峰.日美混合动力汽车发展的比较研究[J].上海 汽车2006.3:7-10.

畅想未来新能源论文

       新能源车作为我国汽车行业众所周知的蓝海,目前自主品牌已经成为新能源车终端市场上的主要力量。不过面对这片蓝海,合资、进口品牌声势较弱。其实跨国品牌也并非熟视无睹,并且已经在紧锣密鼓地布局。从目前多个合资、进口品牌公布的战略来看,2020年或会成为新能源车竞争的一个关键节点。

       据前瞻产业研究院发布的《新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2018年8月新能源汽车产销分别完成9.9万辆和10.1万辆,比上年同期分别增长39%和49.5%。累计方面,2018年1-8月新能源汽车产销分别完成60.7万辆和60.1万辆,比上年同期分别增长75.4%和88%。

       随着新能源汽车性能的不断提升和补贴政策的逐步退出,对消费者来说,2020至2025年将出现新能源汽车的最佳购买时间点。到2025年,新能源汽车销量将达800万辆,而燃油车销量则会达到峰值(约3200万辆),之后将经历断崖式下滑,预计到2030年燃油车销量将跌至2000万辆。

新能源高压互锁原理及故障分析论文

       国际油价破百之后,新能源再次被人们关注。然而,新能源在缓解能源危机这个大舞台上,到底能发挥多大的作用?哪些新能源又值得消费者期待呢?

        面对高油价和潜在的石油供应危机,各国政府都把解决能源问题作为维护国家安全的战略问题提到议事日程中来。中国工程院博士冀星说,摆在各国政府面前的有两条道路:一是开源节流,寻求更多的石油供应渠道,并提高石油的使用效率;二是开发新能源。

        为了促进新能源的开发利用,2006年1月1日,我国正式颁布实施了《可再生能源法》。该法将可再生能源的范围进行了限定,即风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家还出台了一系列政策和措施,旨在推动以秸秆、甘蔗、玉米等农林产品以及畜牧业生产废弃物等为代表的生物能源发展。

        2007年,国家发改委发布的《能源发展“十一五”规划》,描绘出一幅未来5年我国能发展的蓝图。

        乙醇汽油推广范围逐渐扩大

        在众多新能源中,目前我国唯有乙醇汽油真正得到了推广,并且范围逐渐扩大。现在吉林、辽宁、黑龙江、河南、安徽五省及湖北、山东、江苏、河北、广西五省的部分地区都在使用乙醇汽油。

        乙醇俗称酒精,车用乙醇汽油是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的一种新型汽车燃料。它基本不影响汽车的行驶性能,还可以减少有害气体的排放量。

        虽然乙醇汽油的技术成熟,推广也一直稳步进行,但就在国务院2007年举行的一次关于可再生能源的会议上决定,我国将停止新建的粮食乙醇燃料项目。据了解,出台这一政策是为了保证粮食安全,保证玉米、小麦和其他农产品的种植比例平衡。农业部农村经济研究中心的有关专家认为,由于利用率最高、价格最为低廉,以木薯资源制造酒精前景广阔,我国燃料乙醇由此向非粮乙醇转折。

        中国汽车技术研究中心高海洋博士认为,从长远角度讲,推广乙醇汽油是节约能源,提高环保质量的有力举措,但就试点情况来看,在全国范围推广则要在成本、价格、政策等方面加以规范,这需要整个供求市场的磨合,而不是一朝一夕的事。

        生物柴油三年后进入正规加油站

        生物柴油作为传统柴油的替代能源已经得到世界各国的重视,我国的中国石油、中国石化、中国海洋石油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。有关方面预测,三年后生物柴油能进入正规加油站。

        生物柴油是以动植物油脂为原料的可再生能源,与传统石化柴油相比,生物柴油具有润滑性能好,使用安全等优势,目前全球生物柴油的主要应用领域是为汽车提供动力燃料。使用生物柴油车辆无需改装,只要与普通柴油按照一定比例调和即可。

        2006年,国家颁布《中华人民共和国可再生资源法》。虽然已有法规确定生物柴油的合法地位,但广大消费者近两年内还很难在正规加油站购买到。

        据了解,国家对成品油的监管非常严格,而目前生物柴油的质量参差不齐,如果在加油站销售,质量无法保证。另外,产量太小也是制约生物柴油走进正规加油站的重要原因。国家发改委对生物柴油今后的推广已经有初步的计划,就是按照乙醇汽油的推广方式来分区域封闭式推广。

        中国工程院博士冀星透露,根据国家发改委的整体规划和四大集团研究实验进度,预计三年后生物柴油才能进入正规加油站。

        氢能源应用在车上有待时日

        与生物质能源相比,氢能源的发展势头略显弱势,但世界各国的研究机构和汽车制造企业在研究开发氢技术方面都取得了一些成绩。美国的通用汽车公司把远期目标定位在氢能源车,“雪佛兰Sequel”是该公司最新一代的氢能源概念车。

        氢能源是一种二次能源,目前主要的来源是利用水资源制取的。我国氢的来源极为丰富,制造提取的技术水平也有了一定的基础,水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法都已形成规模。

        虽然氢能源来源广泛,但作为新能源在车辆上推广还有一定难度。首先,提取氢能源的成本极高;第二,需要对车辆进行较大改造;第三,大量提取氢能源的难度较大;第四,需要广泛建造氢加注站点。业内专家认为,获得大量廉价的氢,是实现氢能利用的根本。

        太阳能汽车的美好前景

        1999年,巴西圣保罗大学的科研人员设计出一款新型太阳能汽车,这种汽车全部使用太阳能作为能源,发动机和车轮之间没有传输装置,最高时速超过100公里。这是世界上有报道的第一款真正意义上的太阳能汽车。

        2003年,由日本大学生制造的氢(hydrogen)和太阳能汽车成功穿越澳洲。该车从柏斯穿越沙漠行驶到悉尼,行程4084公里。汽车的排放物包括纯净水,悉尼市长特恩布尔在汽车抵达悉尼后,将水一饮而尽。

        南京理工大学车辆工程系吴小平教授分析说,太阳能汽车进入商业时代,至少还要30-50年,但太阳能在汽车上的局部应用,10年之内应可见到。比如随着汽车上空调、多媒体等大量需要耗用发动机动力供电的电器设备的使用,燃油发动机已经越来越难以满足需要,那么用太阳能电池替代发动机的部分功能,就既可减少汽车尾气排放量,又可提高发动机工作效率。另外,高尔夫球场、风景区等对环保要求较高,而对动力要求不高的场所,可能会使用太阳能小车做工作车或游览车。

        神秘的“可燃冰”

        在全世界寻找替代能源的努力中,一种神秘的物质逐渐浮出水面,它就是深藏在海底的比石油、煤燃烧值高数倍,被称为后石油时代能源的“可燃冰”。

        这种天然气水合物的晶体叫“可燃冰”,学名为“天然气水合物”,它透明无色,形似笼状的独特的冰结晶体,点火即燃烧,常温下分解出天然气,所以又叫“气冰”、“固体瓦斯”,是一种高能量的能源。我国在西海北部已经发现可燃冰的存在。

        目前,很多国家都只是证明其在某一地区内含有“可燃冰”这种资源,但却很难说出具体的可采储量。由于“可燃冰”分布于海底,因此勘探起来有很大难度,至少现阶段世界各国都不能像探测石油、天然气一样,通过分析地质构造和进一步勘探确认“可燃冰”的探明可采储量。

        “采集实物样本还具有一定的难度,‘可燃冰’的开发利用就更是难上加难。”专业人士指出,开发“可燃冰”非常危险,由于水化物是在低温高压下形成的。且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放,释放过程中一旦失控,难免酿成灾难。因此业界认为“可燃冰”成为新能源只是人类的一个希望。

        电动汽车蓄势待发

        电能汽车也称电动汽车,其工作原理是依靠蓄电池的电力使汽车发动机运转,使电能转化为机械能,从而驱动汽车。

        电能汽车可以有效解决传统汽车燃油的污染问题,很多国家和机构都在研究电能汽车,而电能汽车的主要问题是蓄电池的蓄电能力大小,它直接影响着汽车的行驶速度和行驶距离。

        现在,国内外各知名汽车厂商都开始下大力气开发电能汽车。

        比亚迪首款电动汽车F3e使用电能驱动,没有排放,没有污染,甚至没有汽缸发动机的噪音,充足电以后以140-150公里/小时的速度可行驶570公里,这种环保汽车的远景变得越来越清晰。

        电能汽车的发展将有效缓解能源危机,成为新能源动力车的重要组成部分。

        编后

        石油仍是当前最廉价的车用能源

        除了燃料乙醇、生物柴油和氢能源以外,风能、太阳能、水能等都可以作为替代能源用于车辆,但目前它们还停留在概念的范畴,石油仍是当前最廉价的车用能源。

        石油价格上涨已经变成了不可逆转的趋势。除非找到真正具有市场实用价值的替代能源,否则整个世界都将不可避免地沦为“石油的奴隶”。

        寻找新能源的意义不在于最终完成了什么样的研发,而在于它给我们提供了一种全新的思路、一种可能。

帮忙写一篇“汽车替代能源发展现状”的论文

       新能源高压互锁原理及故障分析论文如下:

       一、引言

       随着全球对可再生能源的关注度不断提高,新能源车辆如电动汽车、混合动力汽车等逐渐成为市场的主流。这些车辆的动力来源主要是电池组,其高压电气系统对车辆的性能和安全性具有至关重要的影响。其中,高压互锁(HVIL)是一种关键的安全措施,用于防止意外接触高压带电部分。本文将探讨新能源高压互锁的原理及故障分析。

       二、新能源高压互锁原理

       高压互锁(HVIL)是一种防止意外接触高压带电部分的保护措施。在新能源车辆中,HVIL通过监测高压系统的电压和电流,判断系统是否处于安全状态。如果系统出现故障,HVIL会立即切断电源,以避免可能的事故。

       三、新能源高压互锁故障分析

       高压互锁故障通常由以下原因导致:

       硬件故障:包括传感器、执行器、连接线路等硬件设备的故障。这些故障可能导致HVIL系统无法正常工作,甚至引发安全事故。

       软件故障:由于软件错误或病毒攻击,可能导致HVIL系统无法正常工作。例如,如果病毒攻击了HVIL系统的控制单元,可能会导致系统误判或失效。

       人为因素:由于操作不当或维护不当,也可能导致HVIL系统出现故障。例如,在维修过程中,如果工作人员没有按照规定操作,可能会引发安全事故。

       四、结论

       新能源高压互锁是保障新能源车辆安全的重要措施。然而,由于多种原因,如硬件故障、软件故障和人为因素等,都可能导致高压互锁系统出现故障。因此,我们需要加强HVIL系统的维护和检修工作,同时提高操作人员的技能水平,以保障新能源车辆的安全运行。此外,我们还需要进一步加强HVIL系统的研究和开发工作,提高其可靠性和安全性,以满足新能源车辆发展的需求。

       五、建议与展望

       针对以上问题,我们提出以下建议:

       定期进行HVIL系统的检查和维护,确保硬件设备和软件系统的正常运行。

       加强操作人员的培训和考核,提高操作人员的技能水平和安全意识。

请给我一份浅谈我国汽车工业发展前景的论文?

       中国石油替代能源发展概述

        能源问题成为中国乃至世界经济生活中关注率最高的问题,尤其石油是不可再生的战略资源,是现代经济社会赖以正常运转的血液,除了对石油资源大力开源节流外,寻找替代能源也是极其重要的发展方向。2005年中国公布的《节能中长期专项规划》提出了十大重点节能工程,其中节约和替代石油工程就包括以煤化工、天然气化工、生物质化工产品替代石油化工产品;发展混合动力汽车、燃气汽车、醇类燃料汽车飞燃料电池汽车、太阳能汽车等清洁汽车;醇醚类燃料及煤炭液化技术的示范及醇类燃料的推广等内容。

        一、乙醇汽油将多元发展

        由于推广燃料乙醇具有替代石油资源、解决陈化粮、提高农民收益、有利于环保等优点,2004年中国将车用乙醇汽油的试点从原来的5个城市扩大至东北三省、河南、安徽省等9个省区,并于2005年底实现强制推广乙醇汽油。截至2005年底,中国燃料乙醇产能达到122万吨/年,还有很多企业提出申请新建燃料乙醇项目,涉及投资额达数百亿元,预计2010年中国燃料乙醇产能将翻番。但是,由于生产乙醇的原料粮食有限,其发展潜力和可持续性受到制约。因此,需要大力发展其它如甘蔗、甜高粱、术薯、甜菜等原料路线的生产工艺。有研究预测,纤维质生产乙醇在未来十年内可望完成工业化进程。

        据悉,乙醇柴油应用的关键技术已获重大突破,在不改变汽车发动机的前提下可以使用乙醇柴油,乙醇添加量为10%。

        二、甲醇汽油蓄势待发

        “六五”期间,国家曾组织开展了甲醇掺烧汽油的研究、示范工作,并在山西省进行了试验。“七五”期间,进行了高比例甲醇掺烧的试验研究;此后,这项研究也不曾间断。目前,山西省已能够批量生产甲醇汽车发动机和甲醇汽油,陕西省颁布了甲醇汽油及车用燃料甲醇地方标准,四川、内蒙古等地也在小范围内开始试点。

        在市场预期的推动下,拥有煤和天然气的地区掀起了甲醇项目建设热潮。据不完全统计,2005年中国甲醇现有生产能力500万吨/年,在建和拟建的规模约1500吨/年,预计“十一五”末期甲醇产能将达到2000万吨/年左右,其中大部分产能将用于甲醇汽油和制乙烯。

        目前,甲醇燃料能否充当替代燃料主要有两种意见:

        一种意见认为,中国在甲醇燃料生产和应用技术方面,已经赶上了世界先进水平,并且在山西等地积累了许多经验。甲醇燃料在经济、环保、动力、安全、替代及资源方面具有明显优势,是清洁的替代燃料。有关毒性、材料腐蚀等问题已经解决,甲醇燃料立法并建立标准是当务之急。

        另一种意见认为,虽然甲醇汽油试验了这么长时间,但其中有关毒性以及产业化和商业化推广应用中还有很多问题有待解决,应该进行大量的试验分析和工程示范,需要用科学数据为依据才能推向市场应用。而且,目前国家现行汽油标准禁止掺加甲醇,现在推广时机还不成熟。

        三、液化天然气将有所发展

        液化天然气(以下简称LNG)是优质、高效、安全的清洁燃料。LNG可作为汽车燃料,也可用作城市燃气调峰,还可用作燃料发电,以及市场化工业原料等。目前,中国正在制定LNG发展规划。广东、福建LNG项目将于今明两年投用,浙江、上海、山东、江苏、河北和辽宁LNG项目正在进行前期工作。

        四、煤炭液化技术稳步推进

        中国是煤炭资源相对丰富的国家,也是世界上最大的煤炭生产国和消费国。在化石能源资源总量中,煤炭所占比例高达95.6%,而石油和天然气分别只占3.2%和1.2%,中国是世界上仅有的几个以煤为主要能源的国家之一。在高油价情况下,煤炭液化技术比较优势明显增加。研究显示,煤制油比煤变电的能源利用效率高出50%以上,是提高能源利用效率的有效途径。

        神华集团正在建设煤炭直接液化大型工业生产装置,规划到2007年第一条生产线建成,产能约为110万吨/年;预计到2010年产量将达到500万吨。山东兖矿集团投资的500万吨/年煤制油项目,一期工程100万吨/年生产装置已开工建设。

       寻找石油替代能源已成当务之急

       尽管石油输出国组织(欧佩克)表示可能在短期内再次提高原油日产限额,但国际市场原油期货价格在上周五(18日)收盘时再次刷新历史最高纪录。面对原油价格可能长期居高不下的情况,有关专家指出,加紧制订寻找石油替代能源的发展战略已成为国际社会的当务之急。

       18日,美国纽约商品交易所4月份交货的轻质原油价格终盘上涨32美分,达到每桶56.72美元,刷新了16日创下的每桶56.46美元历史最高收盘纪录。伦敦国际石油交易所北海布伦特原油4月份期货价格上涨53美分,以每桶55.59美元报收,为1988年该期货开始交易以来的最高收盘纪录。另外,国际货币基金组织总裁罗德里戈·拉托19日在访问印度时表示,由于石油供应形势短时期内不可能得到缓解,而对石油的需求又日益增加,因此世界原油价格可能在未来的两年内都将继续维持在高位。

       石油是世界工业的血液,目前在世界能源结构中占据首要地位。应该说,石油价格持续走高,无论对石油进口国还是对石油出口国都有不利影响,它将使石油进口国经济发展受到冲击,而石油出口国也无法制定长期经济规划。但是,由于目前石油供求关系及投机炒作等多种因素多重交织在一起,原油市场专家认为,与去年相比,今年油价变化可能更加动荡、更加不可预测。而由于发展中国家技术不发达,能源使用效率低,因此高油价对发展中国家经济的影响远比对发达国家严重。

       专家指出,地球上储存的石油终有被耗尽的一天,从目前开始,各国就应该积极考虑几十年后的能源问题,因为一般来说,一种新型能源从研究、发展、示范应用到大规模产业化通常需要至少半个世纪的努力。从总体上看,发展以煤及天然气为基础的液体燃料目前已有长期的发展历史,形成了多种技术途径,有着成熟的工艺示范工程和小规模的生产,在有明确要求和资源、经济合理条件下,能较快地扩大规模,形成产业。此外,以生物质能为基础的生物液体燃料(乙醇和生物柴油)的技术也已经比较成熟。生物质能是可再生能源,在人类化石能源耗竭以后,人类能源只能依靠核能与可再生能源,而核能、太阳能、风能、水能无法直接转化成液体燃料,只有生物质能可生成液体燃料。因此,大力发展生物质燃料有着长远的重大意义。但大规模发展生物质燃料的困难在于,它通常使用粮食和油料作物做原料,从而产生占用耕地的矛盾。此外,与石油替代能源的发展相适应,发展相关的车辆等运输工具也是整个寻找替代能源发展战略的重要组成部分。

       实际上,国际社会在寻找石油替代能源方面已经做了长期不懈的努力。自20世纪70年代以来,主要石油消费国已经通过产业结构调整、发展节能技术和提高能源使用效率以及发展替代能源等措施大大降低了经济增长对石油的依赖程度,对高油价的承受能力有所提高。例如,为了逐步减少对石油的依赖,欧盟近年来十分重视可再生能源的开发和利用。根据欧盟相关法律规定,可再生能源占能源市场的份额到2005年必须达到2%,到2010年必须达到5.75%。欧盟在2001年还通过了“鼓励替代能源行动计划”,将生物乙醇和生物柴油两种生物燃料确定为最有市场前景的替代能源。此外,美国政府负责能源事务的官员也已经表示,美国将加大使用天然气的比例,在未来12年内美国将成为全球最大的液态天然气消费国。一些亚洲国家目前也正在寻找石油替代能源领域进行着多方面的合作。

浅谈新能源技术论文

       分太少了,不是你出,是百度出的。

       我国汽车工业发展现状及前景简析

       关键词市场分割生产要素自由流动有效贸易保护率规模经济

       摘要加入WTO 后,面对国际品牌汽车企业冲击和进口关税大幅度调整,中国的汽车行业发展虽然还是取得了

       较大成就,但也存在一些问题,如市场分割过于均匀、产品进出口结构不合理等。未来若能在开发自主品牌和研发

       新技术等方面多下功夫,中国仍有望发展成为汽车产业中心。

       经济

       引言

       我国的汽车工业大致经历了三个阶段:

       第一阶段从1953 年到1978 年,是我国汽车工业的

       建设阶段。全部由国家计划组织生产和销售,对企业而言

       不存在市场需求和竞争机制。

       第二阶段从实行改革开放政策的1979 年到20 世纪

       90 年代初,是我国汽车的成长阶段。这一时期汽车工业的

       发展主要通过技术引进和建设改造,提高了产量,市场配

       置资源的作用逐步增强。

       第三阶段从2002 年加入WTO 至今,是我国汽车的

       新的发展阶段。我国加入世贸组织,开放国内市场,世界

       汽车大规模进入我国,这无疑会对我国的汽车工业形成

       严重的冲击和威胁;而我国的汽车行业在之前的发展中

       暴露出的各种问题也亟待改善和解决。

       我国汽车工业发展遗留的问题和加入WTO 后面

       临的新挑战

       一是产业组织结构问题(即产业内企业的组成和相互

       关系)。我国各地区经济发展不平衡,某些地方政府采用地

       方保护主义使得业内企业竞争力不强。而入世后,中国市

       场逐渐和世界市场接轨,人们的生活水平提高,消费品位

       也受到国外诸多产品广告的影响,一些国际知名品牌车偏

       好增加;合资企业也成为许多中资企业强而有力的替代

       品,一些国内老牌汽车企业资不抵债,存货积压。

       二是产业空间结构问题。产业的发展存在一个集聚

       和扩展的过程,开始以集聚为主,在市场机制的推动下,

       各种要素向中心地点集中,形成一个产业中心,再由产业

       中心带动周围企业的发展。我国的汽车行业形成于计划

       经济,缺乏市场调节,存在市场分割的现象,各地出于自

       己经济和政治利益各方面的考虑,都希望将汽车行业发

       展成自己的支柱产业之一,设立各种地方保护主义,干扰

       市场,使我国没有产业中心和核心企业。

       三是规模经济问题。我国企业的分工多为按产品的

       种类分工,如分为客车制造厂、特种车辆制造厂等,零部

       件生产厂家仅仅围绕某个主机厂的配套产品进行生产,

       生产要素在不同种类汽车生产中流动较少,导致一定的

       效率和资源的浪费。

       四是产业市场结构问题。我国的汽车出口比例小,且

       主要为劳动密集型产品,而一些精密零部件主要依赖进

       口;整车出口额很小。同时由于现在中国的技术投入不

       足,合资企业的成长能力更强。跨国公司希望借合资的名

       义回避关税,开拓中国市场,而中方期望以“以市场换技

       术”。可时至今日,一些已经成立多年的合资汽车企业的

       核心零部件却依然完全依赖进口。

       我国汽车工业近几年(2002~2008)发展现状和实

       证分析

       市场分割情况。2007 年,我国除了山西、贵州、西藏、

       甘肃、青海、宁夏这六个省外,其他的省、市、区都有了自

       己的汽车工业体系。笔者通过分析《中国区域统计年鉴》

       2002、2004、2005、2006、2007 年的数据发现,我国汽车行

       业的趋同度,即产品分布的省份(自治区、直辖市)数占全

       国省份(自治区、直辖市)总数的比重仍很高。2007、2006、

       2005、2002 年都为84%,2004 年还达到了90%。因为汽车

       产品的同质性强,经济带动力量大,各地方政府和部门都

       实行了区域封闭的保护政策,如武汉市只允许本地神龙

       公司生产的富康牌汽车作为出租车,而上海市只允许上

       海大众生产的汽车作为出租车使用。此外,受这种集团利

       益和地方利益的影响,我国专业化分工协作水平也很低,

       上汽等大型轿车生产基地都建立了自己的零部件配套体

       系,自制率高达70~80%,对社会性的汽车零部件厂家依

       赖小。

       目前我国发展较好的几个汽车制造地区为吉林、上

       海、广东、湖北、重庆、北京,这六个地区2007 年汽车产量

       达到了全国总产量的51.9%,但它们的产量相差不大,都

       在70~80 万辆左右,可以说,这六个地区几乎平分了

       51.9%的份额,而没有形成一个相对的产业中心。这样的

       发展表面上可以让每个地区都有汽车这样的“高利润”产

       业,但其实因为每个地区都有自己的比较优势,有的运输

       86

       2010/03/中总第284 期

       责编/肖洁

       方便,有的原材料丰富,有的劳动力丰富,分散的发展不

       仅对当地的稀缺资源是一种浪费,更对当地的丰富资源

       不利。因为每生产一单位的产品要消耗更多的当地丰富

       资源,作为稀缺资源不足的弥补,会减低当地丰富资源的

       生产效率,导致丰富资源更廉价而稀缺资源价格更贵。

       分析目前国内十大轿车品牌,前三名仍全是合资企

       业,而我国自主品牌:红旗、夏利、奇瑞等都在五名以后。

       从外国人那分得加工组装的少量利益,还不如加速国内

       企业的合作,打破区域限制,集全国的资源为一体,即使

       利润分配不平均,至少都是在本国人的口袋里,不会被外

       国人瓜分。此外,自中国入世后,一些沿海城市,尤其是长

       三角地区,经济发展很快,物价飞涨,很多跨国企业为了

       寻求低价劳动力,纷纷把目标投向内陆,而由于户籍制度

       的原因,人力资源这样的生产要素也没有办法自由流动,

       限制了资源的合理配置,让外资企业占尽各地优势资源。

       产品的进出口结构情况。加入WTO 后,我国的汽车

       进口关税从80~100%削减至2005 年的25%,其间每年按

       比例削减。汽车零部件关税降至平均10%的水平。2009

       年之前,构成整车特征的零部件进口,以及进口零部件价

       格综合占整车价格60%以上的,均按照整车25%的关税

       税率征税。

       由以上数据计算,对于进口零部件价格综合占整车

       价格60%以上的国内企业,近似有效保护率g=(t-ai×ti)/

       (1-ai)=(0.25-0.8×0.25)/(1-0.8)=25%,对进口零部件价格综

       合占整车价格60%以下的国内企业的近似有效保护率

       g=(0.25-0.3×0.1)/

       (1-0.3)=31.4%(其中t 为消费商品的名

       义关税,ai 为无关税时进口零部件价格综合占整车价格

       的比例,进口零部件价格综合占整车价格60%以上的按

       80%算,进口零部件价格综合占整车价格60%以下的按

       30%算,ti 为进口零部件的名义关税)。由于对进口零部件

       价格综合占整车价格60%以下的国内企业的有效保护率

       g 更高,则这一政策实际上是鼓励合资公司提高国产化

       率,保护了国内使用自产零部件的生产商。

       2008 年12 月15 日,WTO 争端解决机制上诉机构最

       终裁定,中国在汽车零部件领域的税收政策,违反了

       WTO 的规定和中国入世承诺。WTO 裁定败诉后,在2009

       年9 月1 日,我国实行“零部件关税为10%,而整车关税

       为25%”的整车和零部件差别关税税率。此举实施后,对

       部分未达到40%国产化率合资企业而言,不仅零部件关

       税下降15%,近似有效保护率g 更是提高到了85%

       [(0.25-0.1×0.8)/(1-0.8)],这样反而鼓励了合资企业大量从

       国外进口零部件,通过散件组装的方式在中国加快生产

       和扩张,大排量的散件组装合资车可能因成本降低而出

       现大降价,这会对进口高端整车产生一定影响,但关键在

       于不利于我国自产零部件的发展。

       面对此种不利局面,我国可学习一些发达国家,尤其

       是日本,通过施加一些非关税壁垒,从而更灵活和隐蔽地

       保护我国的汽车零部件生产。如采用国内税对生产、销

       售、使用或消费的进口零部件收税;还可使用歧视性政府

       采购政策,在招标采购时必须优先购买本国产品。

       笔者通过分析2000~2008 年我国主要进口汽车产品

       和主要出口产品的进出口额变化情况发现,我国进口主

       要为大排量的越野车和小轿车、高技术含量的零部件等,

       且2008 年进口品相对2007 年进口额都有提高,其中大

       排量的越野车的进口额增长了64.7%,而我国主要出口

       汽车产品都是劳动密集型产品:未列名车辆用车轮及其

       零件出口额2008 年相对2007 年只增长了1.2%,附件

       2008 年出口额相对2007 年还减少了4.9%,贸易逆差大。

       随着国产化率规定的取消,大排量的汽油越野车、汽

       油小轿车的进口可能会减少,但小轿车用自动换挡变速

       箱及零件,车身(包括驾驶室)的未列名零件、附件的进口

       量会大幅度上升。有些企业会采取“全球采购”的方针,可

       能会导致中国制造业成为空壳,也可能使本来就不强的

       汽车工业产品出口额减少。

       我国汽车工业发展前景简析

       加入WTO 后,中国汽车行业面临国际一线品牌的竞

       争冲击大,加上面对国际压力,关税的调整幅度也较大,可

       是中国的汽车行业发展还是取得了较大成就,2

       008 年我国

       的汽车总产量超过美国,跃居世界第二,仅次于日本。

       但相较于美国、日本这些老牌的世界汽车产业中心,

       我国虽然汽车总产量高,但生产过于分散,单看每个地区

       和各个企业的竞争力都不强,没有一家企业或一个地区

       的所有企业的年产量破百万辆,而2008 年世界产量破百

       的企业一共有17 家,以日、美、德为主。由此可见,我国汽

       车工业产业内部的整合还需更多的时间,企业之间若能

       打破地域限制、种类限制,使生产要素充分流动,合理使

       用当地最丰富资源,加强对研发的投入,会大大提高生产

       效率和产量,实现规模经济。

       同时我国的汽车工业还是以加工组装和生产中低档

       车为主,不能进入国际高端车市场。改变进出口品结构,

       拥有自己的品牌、自主知识产权,中国的汽车行业才有国

       际竞争力和大量的出口能力,单靠加工组装、生产低技术

       零部件等,在国际资本快速流动的现在,很容易找到类似

       的替代国。

       而目前研制小排量、新能源汽车的趋势给了我国站在

       世界舞台上和其他大国平等竞技的机会,也是我国开发自主

       品牌、研发新技术的好时机,若能把握好时机,加上内部产业

       的优化整合,相信中国发展成为汽车产业中心还是指日可待

       的。(

        新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!

浅谈新能源技术论文篇一

        论新能源发电技术

        摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。

        关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术

        中图分类号: F206 文献标识码: A

        能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。

        一、我国能源和发电技术的现状

        2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长47.4%,约占全部发电装机容量的5.1%。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的85.5%;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的4.4%;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的10.1%。

        2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长29.9%,约占全部发电量的2.2%。其中,风电发电量约占新能源发电总量的72.0%;太阳能光伏发电约占0.9%;生物质及其他新能源发电约占27.1%。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。

        电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。

        二、风力发电技术

        风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。

        1.发展现状

        近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约7.5亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

        2.对电力系统的影响

        风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。

        (1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。

        (2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。

        (3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。

        三、太阳能光伏电池发电技术

        1. 1 太阳能光伏电池

        太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

        1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。

        太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。

        在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

        基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。

        1. 2 太阳能光伏电站

        太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。

        太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

        由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。

        离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。

        电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

        当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。

        四、结论与展望

        本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。

        参考文献:

        [1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

        [2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.

        [3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.

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