太阳能发电技术论文范文

太阳能发电技术论文篇1

我国太阳能发电的主要类型及其优势，论述了太阳能发电系统的效率，并对太阳能发表的主要原理进行了分析。关键词：太阳能；发电方式；发电系统；主要原理

Abstract: In the new energy, solar power has the highest technical content and the most promising. This paper summarized the main types of solar power in China and its advantages, the efficiency of solar power generation system, the main principle and the solar published analyses.

Key words: solar energy; power generation; power system; the main principle

中图分类号：TM615前言

太阳能作为清洁、无污染、方便易得的可再生建筑能源，越来越受到人们的青睐。太阳能光伏发电系统安全可靠、无噪音、无振动、无污染、无需消耗燃料，无需架设输电线路即可就地发电供电，建设周期短，可靠性高、维护简便，对于换件常规能源的短缺和减少环境污染具有重要的意义。

1、我国太阳能发电的主要方式及其优势 1.1 太阳能热发电。①塔式太阳能热发电系统。塔式太阳能热发电系统也称为集中式太阳能热发电系统。它利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上，在那里将聚焦的辐射能转变成热能，然后将热能传递给热力循环的工质，再驱动热机做功发电。 ②槽式太阳能热发电系统。槽式太阳能热发电系统是利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统的简称。该聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面，它将太阳光聚在一条线上，在这条焦线上安装有管状集热器，以吸收聚焦后的太阳辐射能，并常常将众多的槽式抛物面串并联成聚光集热器阵列。该系统中机热油回路和动力蒸汽回路分离开来，经过一系列换热器来交换热量。当太阳能供应不足时，利用一个辅助加热器将油回路中的导热油加热，从而实现系统的稳定连续运行。 ③碟式太阳能热发电系统。碟式太阳能热发电系统借助双轴跟踪，利用旋转抛物面反射镜，将入射的太阳辐射进行点聚集，聚光点的温度一般为500—1000℃，吸热器洗手这部分辐射能并将其转换成热能，加热工质以驱动热机（如燃气轮机、斯特林发动机或其他类型透平等），从而将热能转换成电能。该方式的优点是：转化效率最高；可模块化；可以混合发电。

1.2 太阳能光发电。①单晶硅电池。单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的加工处理工艺基础上的。它的转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15%。硅电池进展的重要原因之一是表面钝化技术的提高。此外，倒金字塔技术、双层减反射膜技术以及陷光理论的完善也是高晶硅电池发展的主要原因。 ①多晶硅电池。多晶硅电池与单晶硅比较，由于所使用的硅远比单晶硅少，其成本远低于单晶硅电池，具有独特的优势。但是由于它存在着晶粒界面和晶格错位的明显缺陷，造成多晶硅电池光电转换率一直无法突破20%的关口，低于单晶硅电池。 ③薄膜太阳能电池发电是另一种光伏发电方式。由于受到原材料、加工工艺和制造过程的制约，若要再大幅度地降低单晶硅太阳电池成本是非常困难的。作为单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳电池。目前薄膜电池主要有硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜电池、燃料敏化TiO2太阳电池等。

太阳能光伏发电系统的主要优势：可以有效利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源；可原地发电，原地使用，减少电力输送的线路损耗；各种彩色光伏组件可取代和节约外饰材料（如玻璃幕墙等）在白天用电高峰期供电，从而舒缓高峰电力需求；配备蓄电池后，还能满足安全用电设施的不断电要求；太阳能发电板阵列直接吸收太阳能，降低墙面及屋顶的温升，减轻建筑空调负荷。

2、太阳能发电系统的效率

在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面，如双面电池，减小反射；运用吸杂技术减小半导体材料的复合；电池超薄型化；改进理论，建立新模型；聚光电池等。几种太阳能电池的转换效率见表1。

表1几种太阳能电池的转换效率

3、太阳能发电的主要原理分析

太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。

3.1 太阳能电源系统：太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。

①电池单元：由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件（阵列）。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有“光生电流”流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。

理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷（需电量）决定。

②电能储存单元：太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十分成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间（发电时间）的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。

3.2 控制器：控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。而充电控制通常采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式，使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关。

3.3 DC-AC逆变器：逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。

4、结束语

总之，绿色能源和可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题，开发新能源，对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视。太阳能发电作为一种取之不尽，用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，它的效率、性价比将得到提高，也将极大地推动中国“绿色照明工程”的快速发展。

参考文献：

[1] 鲁华永、袁越、陈志飞等，太阳能发电技术探讨[J]. 江苏电机工程，2008，2( 1).

[2] 于静、车俊铁、张吉月，太阳能发电技术综述[J]. 世界科技研究与发展， 2008， 30(1).

太阳能发电技术论文篇2

关键词：太阳能；光电；光热技术；综合利用

中图分类号：TU18 文献标识码：A

引言

青海省地处青藏高原的东北部，纬度低，日照时间长，大气层薄而清洁，透明度好，是我国太阳能开发利用的最佳地区之一。近年来，青海省坚持多元发展、多能互补的方针，实施大力开发太阳能、风能等新能源的政策，鼓励太阳能产业的发展，使得新型的太阳能应用技术走进了千家万户。一个个光伏电站在戈壁摊上的建起，使青海省由太阳能富省逐步变成太阳能大省、强省。随着三江源生态保护工程的实施，牧区定居点、小城镇建设的力度进一步加大，为青海农牧区户用太阳能、风能等清洁能源应用技术的推广和发展，带来了新的机遇和挑战。今后，在大力发展太阳能、风能发电产业的同时，结合牧区定居点、小城镇建设，坚持适用、安全、经济、美观的原则，综合应用太阳能光电、光热技术，切实提高农牧民生活质量，是实现牧区跨越式发展发展的富民之路。

1 青海农牧区太阳能光电、光热技术的应用现状

青海丰富的太阳能资源和独特的地理环境，为太阳能的利用创造了便利条件。资料显示，青海太阳辐射强度高，日照时间长，全省年日照时数在2300～3550h之间，仅次于，居全国第2位，太阳辐射总量在5637～7420MJ/m2之间，年接收太阳能折合标煤为1.623×1015kg，合3.60×1015kW·h的电量，相当于龙羊峡电站年发电量的6万倍[1]。由于太阳能资源具有分散性，而且随处可得，使太阳能光伏发电系统的应用具有适合于作为独立电源使用，可以同其他发电系统组成混合供电系统，与电网相联构成联网发电系统的特点。太阳能光伏发电系统的以上特点有利于解决青藏高原农牧区居民因居住点分散、电力输送困难而存在用户用电难的问题；风能和太阳能的互补发电技术的研发，使户用型独立太阳能发电设备的效率更高，实用性更强。

1.1 太阳能光电、光热利用技术在青海农牧区民居建设中推广的成就

1.1.1 被动式太阳房为主的太阳能光热技术普遍推广

长期以来，我国民房建设以单层的平房为主，经济又实用。而北方地区更注重房屋朝向的向阳性，即是被动式太阳房建筑。随着居民经济条件的提高、住房建设观念的转变以及铝合金等建筑材料的普及，我省农牧区太阳房建设更加趋于合理，目前较流行的民居建筑从原先单一扩大向阳面墙体采光面积的设计，现在又增加了铝合金（或塑钢）+玻璃的“封闭”部分的设计，进一步增加了采光、挡风、保温的功能，提高了太阳能利用率。

1.1.2 太阳能光电、光热技术的选择性应用

相比较而言，青藏高原绝大部分地区年平均温度低、寒冷期长、昼夜温差大，1a中采暖期长达半年（青南地区超过半年），仅采暖消耗的能源和为此而增加的居民的经济负担占每户全年能源类消费的50%以上。因此，关于能源类的新技术，如地膜种植技术、太阳灶、节能灯等，经政府技术部门介绍推广，很快得到普及应用；而太阳房建设、太阳能热水器的使用等，也经居民在实践中遴选而自发推广。

1.2 太阳能光电、光热利用技术在青海农牧区民居建设中存在的问题

1.2.1 太阳能光伏建筑一体化技术的推广应用条件还不够成熟

虽然太阳能光伏建筑一体化将是未来太阳能应用发展的必然趋势，但就目前而言，还存在核心部件—-光伏组件的研发还不够完善、生产成本较高、安装复杂、转化效率较低等问题，制约了其向民用住宅的推广，目前只用在一些公共场馆的建设和部分高档住宅建设中。

1.2.2 太阳房建设普及面广，还有进一步拓展应用的空间

无论是城镇还是农牧区、楼房还是平房，太阳房已是居民首选的建筑形式。全省城镇和东部农业区结合新农村建设政策的实施，加快了民居改造建设步伐，近几年青南地区城镇化建设和牧民定居点的建设，改变了游牧民族长期以来逐水草而居、帐篷为家的生活习惯，牧区一排排漂亮的太阳房建设让广大牧民享受到了实惠。若在推广太阳房建设的同时，根据农牧民生活的需要，增加太阳能温棚、畜棚等，使太阳房建设技术更好地为牧区群众生活、生产服务。

1.2.3 户用型太阳能光伏发电设备功能需逐步完善

独立的太阳能光伏发电产品的推广，为牧民解决了用电难的问题，但也存在购置成本高、蓄电池寿命短的弊端。经过不断改进，太阳能电池板的效率逐步在提高，而风—光能互补性发电技术的应用，为牧民使用更多的用电器提供了保证，在此基础上可考虑由过去单一的照明功能向太阳能发电采暖、小型LED蔬菜温室等新型应用技术发展。

1.2.4 保温墙技术的应用需进一步向农牧区推广

自2002年以来，青海省在房屋建筑中推广保温墙技术，率先在西宁市及周遍城镇楼房建筑中使用，资料显示，增加了保温墙的房屋冬季室内温度平均提升2～3℃，具有“冬暖夏凉”的保温效果，节能效果明显[2]。如果在规范保温材料市场的前提下，逐步向农牧区推广应用，受益面会更大。

1.2.5 太阳能热水器向农牧区推广中的问题

经过近几年不断实践，家用紧凑式热管真空管太阳能热水器以其价格优势、实用性优点逐步被用户接受。目前西宁市周遍地区、海东地区的用户已超过30%，并且由东部农业区逐步向全省推进，太阳能热水器在牧区推广使用，关键是要解决热水器全天候应用和冬季安全性问题，并且使单一的热水功能向热水+供暖的多功能化技术改进。

2 促进太阳能光电、光热技术综合应用的思路和策略

太阳能的利用，基本方式可分为4大类：光热利用、太阳能发电、光化利用和光生物利用，相对而言前两种方式技术发展较为成熟。有专家认为，太阳能科技发展有两大基本趋势：光电与光热结合；太阳能与建筑的结合[3]。就目前而言，如太阳灶、节能灯等产品，单一的一种技术或产品产生的效益是十分有限的，也容易被忽视，若将较成熟的相关技术或产品加以整合，应因地制宜，发展太阳能光电、光热技术的综合利用技术，使太阳能的利用更加科学、高效，为广大的农牧民群众造福。

2.1 太阳能的利用无论技术还是产品，还没形成系统、高效的应用模式

目前正处在研发和探索阶段，所以太阳能的利用应从一点一滴做起，继续向牧区推广太阳灶、节能灯具，鼓励使用LED光源，有条件的城镇、村庄使用太阳能路灯等，减少能耗。太阳灶在农村推广使用接近20a，特别适合于庭院式居民使用，但过于注重低成本化，质量、使用寿命问题较突出，影响了群众使用的积极性。青南地区地广人稀，居住分散，电力输送成本较高，节能灯具的使用率普遍较低，而街道亮化工程的实施，太阳能路灯更是首选的节能产品。

2.2 因地制宜，民居建设中形成以太阳房为主体，附加太阳能光电、光热利用的综合技术应用

2.2.1 太阳房+太阳能热水器的光热应用设计

如图1所示，是太阳房+太阳能热水器的光热应用设计平面示意图，其中A部分是房屋外墙，增加6～10cm厚的保温材料，B部分是太阳能热水器，C部分是采光墙，由铝合金（或塑钢）构成门、窗，若使用双层玻璃可增加室内保温性，D部分为铝合金“封闭”，E为利用太阳能热水器供热的散热器，F为节能灯。这种设计在太阳房建设中增加保温墙，冬暖夏凉，太阳能热水器在夏天提供生活热水、洗澡热水，冬季提供供暖热水，通过增加热水器集热器面积（或设计成两部分）改善冬季供暖效果。

2.2.2 太阳房+独立式太阳能发电设备的综合应用设计

如图2所示，是太阳房+太阳能发电设备的光热、光电应用设计平面示意图，其中A部分是房屋外墙，增加6～10cm厚的保温材料，B部分是太阳能电池阵列，C部分是采光墙，由铝合金（或塑钢）构成门、窗，若使用双层玻璃可增加室内保温性，D部分为铝合金“封闭”，E为风力发电机，F为节能灯。这种设计适合于高海拔的牧区，在太阳房建设中增加保温墙，冬暖夏凉，风光互补型发电机弥补供电困难。同时，每户设计4m2的小型太阳能温室，利用太阳光+LED灯光照明技术，种植青菜，缓解牧区冬季吃蔬菜难的问题。

3 结语

太阳能与人类生活密切相关，作为一种可再生的清洁能源，是各国竞相研究和开发利用的重点。太阳能的利用，是长期实践和研发的过程，新的技术和产品不断涌现，为人类生活带来便利，将太阳能产品与房屋相联系，向房屋要能源，是太阳能产品发展的必然趋势，而太阳能光电、光热技术的综合利用是进一步提高太阳能利用的有效途径。

参考文献

[1] 谢佐，张才骏，韩文，等.太阳能产业发展和太阳能推广应用调研报告（之二）[EB].青海省政府网，2008，07.

[2] 青海社会科学院.2012年青海经济社会形势分析与预测[M].北京：社会科学文献出版社，2012，05.

[3] 马文生，庾汉成.青海省太阳能建筑应用发展思路[J].建设科技，2011（24）.

[4] 罗运俊，何梓年，王长贵.太阳能利用技术[M].北京：化学工业出版社，2005.

太阳能发电技术论文篇3

关键词：新能源科学与工程；风力发电；太阳能发电；人才需求；课程体系

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）26-0046-02

新能源属于我国战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业。面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加快推进新能源产业发展。规模化开发与利用太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的新能源，实现我国传统化石能源过渡为清洁、可再生能源为主的能源结构是必然之举。中国将大力推动新能源产业的发展，在加大水电、核电、太阳能和风能设施建设的同时，计划在2020年前使新能源消费比例达到15%。特别是近年来风力发电和太阳能发电作为新能源电力的两支主力军迅猛发展，出现并驾齐驱的局面，新能源电力产业的蓬勃发展对新能源专业人才提出迫切需求。在这种形势下，怎样培养适应新能源产业需求的人才，既有巨大的机遇，也有很大的挑战性。

为适应我国战略性新兴产业的需要，自2006年以来我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办风能与动力工程本科专业；2010年教育部紧急下达《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，自2011年开始，我国部分高等院校设置了新能源科学与工程、新能源材料与器件等新能源产业相关的本科专业。但怎么样才能更好地为国家发展新能源产业起到人才培养的支撑作用，培养什么样的新能源产业人才以及如何培养，怎么样结合学校自身的特色与资源优势开设专业方向和课程体系，是当前面临的主要课题。

一、我国新能源电力产业的发展形势

自2007年，我国风电装机容量呈高速增长趋势。2010年，我国（不包括台湾地区）新增风电装机1893万千瓦，累计风电装机容量4473万KW，超过美国跃居世界第一位。至2012年底，全国新增安装风电机组7872台，装机容量1296万KW；累计安装风电机组53764台，装机容量达到7532万KW；风电并网总量达到6083万KW，发电量达到1004亿千瓦时，风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。2013年我国风电又新增风电并网容量1492万千瓦。2014年我国风电发展目标为1800万千瓦。根据2014年国家能源局印发“十二五”第四批风电项目计划显示，列入“十二五”第四批风电核准计划的项目总装机容量为2760万千瓦（27.6GW）。从2011年开始，我国为把握风电发展节奏，促进产业健康有序发展，国家能源局开始制定风电项目核准计划，前三批风电核准规模分别为2683万千瓦、1676万千瓦（后又增补852万千瓦）和2797万千瓦。至此，“十二五”以来拟核准的风电项目规模累计已超过1亿千瓦。

在风电大规模发展的同时，自2009年以来我国太阳能光伏发电也迅速扩张。截至2012年底，我国累计光伏装机容量达到7.5GWp；截至2013年底，中国光伏发电新增装机容量达到10.66GWp，光伏发电累计装机容量达到18.16GWp。2013年全球光伏新增装机39GWp，比2012年增长28%。2013年，就新增光伏装机而言，中国、日本和美国成为世界上最大的三个市场，而德国则退居第四。中国2014年光伏发电的发展目标是全年新增光伏装机14GWp。根据《太阳能发电“十二五”规划》，中国光伏发电装机容量与发展目标如表1所示。

在太阳能光伏发电快速成长的过程中，全球太阳能光热发电也正以惊人的速度发展。截至2013年底为止，美国已有5座大型太阳能光热发电站投入运行，规模都在100MW以上。其中美国NRG能源公司联合Google、Brightsource公司投资22亿美元在加州莫哈维沙漠建设的太阳能发电站于2013年成功发电，装机规模为392MW，这是目前世界上规模最大的塔式电站。美国能源部SunShot计划光热发电的研发目标是到2020年实现75%的成本削减，在不依赖政策补贴的前提下将光热发电推至每千瓦时6美分甚至更低的水平。欧洲早在2009年12家跨国公司在德国慕尼黑签署协议，计划投资4000亿欧元在北非建立太阳能热发电厂，10年后开始供电，据估计到2050年，该项目在北非的发电厂将满足欧洲15%的用电需求，这也是目前世界上拟建中太阳能发电厂同类中最大的太阳能项目。此外，西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿联酋、科威特以及澳大利亚都已经开始了大规模光热发电的兴建，印度已有50MW规模的电站并网运行。中国在北京延庆县八达岭建设了首个规模为1MW的太阳能热发电示范电站，于2012年8月成功发电，但还没有商业化规模电站。可以预见，随着国外太阳能光热发电公司进入中国和国内太阳能光热发电技术的研究进展，中国未来十年将在太阳能光热发电方向上大有作为。

二、新能源科学与工程专业人才培养的定位

2012年，教育部将原风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改为新能源科学与工程。相应地，风动专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求，需要对专业培养方案进行调整；特别是更名为新能源科学与工程，就业的主战场不能较好地定位，致使专业课程体系达不到市场的期望值，对该专业课程体系怎样设计仍需继续研究探讨。从用人单位和学生自身需求上来看，专业课程设置和职业能力培养占有很重要的位置。其主要原因有两个：一是我国经济水平还欠发达，从读大学所付出的成本上来看，大多数学生期望接受到职业技能方面的训练；二是用人单位企盼招收到适合于工程技术需要的、能够尽快进入工作角色的应用型、技能型、复合型人才。

对于专业设置，国内其它专业的普遍做法是根据就业渠道下设专业方向。专业必须有支撑产业为基础才会有生命力。因此，本文提出“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”的观点。新能源科学与工程专业应该在强化“工程实践能力培养”的基础上，必须以风力发电、太阳能发电作为就业主战场，分别面向风电机组设计与制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，设置各具特色的专业方向的课程体系。

三、新能源科学与工程专业课程体系的优化

新能源科学与工程专业自2010年教育部批准开设以来，全国已有34所高校开设此专业。2013年5月19日，“首届全国新能源科学与工程专业建设研讨会”在华北电力大学召开，指出课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到人才培养的质量。现阶段我国系统培养新能源科学与工程专业本科生、研究生的工作才刚刚起步，对于相应课程体系的构建正处于探索阶段。

根据国内部分高校新能源科学与工程专业公布的培养方案，其课程体系设置与专业定位（如表2所示）。总体上来看，各高校的课程体系呈现自由发展、特色发展的局面，这有利于各学科交叉融合，促进新能源产业发展，但同时应注意一些专业基础课程的共性、相通性问题。课程体系可以大致分为两大类：一类是遵循厚基础、宽口径的原则，强调能源类基础理论课程教学（A类），但专业核心课程各高校有所偏重；另一类则是专业方向针对性较强，更强调职业能力培养（B类）。例如风动方向加强了力学、机械、电气方面的课程模块，太阳能方向则强调了半导体物理、材料科学的课程模块，但缺少光学、热学、电气工程方面的教学。

表2 国内部分高校新能源科学与工程专业的课程设置与专业定位

学 校 专业课程体系 专业定位

A类：

浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、中南大学、重庆大学、上海理工大学等 专业基础课程：工程热力学、工程流体力学、传热学、应用电化学、固体与半导体物理、材料科学基础、工程制图、机械设计基础、电工电子技术、自动控制原理等

专业核心课程：可再生能源和新能源概论、太阳能电池原理与制造技术、太阳能光伏发电系统与应用、太阳能热利用原理与技术、风力发电原理、生物质能转化原理与技术、核能发电概论、氢气大规模制取的原理和方法、能源与环境、燃料电池概论、薄膜材料与器件、半导体材料、新能源材料、热泵技术、能源低碳利用技术、Matlab及其工程应用、CFD软件应用等 具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等理论基础，掌握可再生能源与新能源专业知识

B类1：

华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、沈阳工业大学等 专业基础课程：理论力学、风力机空气动力学、材料力学、机械设计基础与CAD、、画法几何与机械制图、电机学、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与接口技术等

专业核心课程：新能源与可再生能源概论、风力发电原理、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、液压与气压传动、风电场电气工程、风电机组控制与优化运行、风力机组状态监测与故障诊断、风电机组测试与认证、风电场施工与管理、风电场建模与仿真、风力机设备材料、新能源材料、近海风力发电、风能与其它能源互补发电系统、风电场并网、风力发电机组计算机辅助设计、风电场规划与设计等 面向风电机组设计与制造、风电场工程等

B类2：

福建师范大学 理论物理基础、材料科学基础、固体物理学、材料分析方法与技术、材料热力学、单片机技术、电工电子技术、工程制图、磁性材料与器件、光电子材料与技术、太阳电池物理、光伏工程与技术、光热工程与技术、固体发光材料、半导体材料、电化学基础、磁熵变材料与磁制冷技术、传感材料及其传感技术、X射线分析技术、储能材料与技术、先进功能材料、光电薄膜与器件、锂离子电池原理与技术、材料设计与模拟计算、纳米材料与应用、新型能源材料与技术、太阳能光热转换理论及设备、太阳能热利用、薄膜材料与技术、光源设计与应用技术等 面向太阳电池及其它新能源材料技术研发

应当指出，大学的专业课程体系不可能完全为企业的需求而量身定做；即使课程体系相同，但由于学校资源的差别和培养方式、途径及方法的不同，人才培养的类型、质量与层次也会存在很大的差别。因此新能源本科专业教育主要考虑人才质量的基础性、技能型、创新型、复合型与可拓展性。专业基础课应该以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程。

以长沙理工大学（以下简称“我校”）新能源科学与工程专业为例，应针对风机制造、风电场、太阳能发电站三个就业领域，结合学校现有学科与专业优势，培养目标定位于既具有较宽广、厚实的专业基础，又有专业方向的特长。为此，针对新能源产业的发展需求和我校的学科优势，新能源科学与工程专业可增设太阳能发电工程方向。主要面向太阳能光伏、光热发电站及并网工程，同时兼顾太阳能领域的技术研发，为太阳能光热发电储备人才，开设材料科学、光学、热学、电气工程等模块的课程，主干学科为材料科学、电气工程，使学生具有材料科学、光学、热学理论基础，具备电气工程的职业能力。目前我校已有的材料科学与工程、光电信息科学与工程、热能与动力工程、电气工程及自动化专业为太阳能方向的开设奠定了基础。

四、结论

当前，我国风电、光伏发电呈规模化发展的趋势，太阳能光热发电也未雨绸缪。为适应新能源电力产业蓬勃发展的需要，新能源科学与工程专业应该“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”。在风力发电、太阳能发电专业方向上，遵循厚基础、宽口径的原则，在强化“工程实践能力培养”的基础上，分别面向风机制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，专业基础课应以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程体系。新能源产业属于国家战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业；面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加速发展新能源产业。应当抓住这一有利时机，整合各校相关的资源优势，推动新能源科学与工程专业人才培养的发展，打造新能源专业品牌。

参考文献：

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[2] 熊怡.我国新能源人才培养的道与术[J].中国电力教育，2013，

（21）：38-41.

[3] 陈建林，陈荐. 新能源科学与工程本科专业人才培养模式探究[J].中国电力教育，2013，（22）： 20-25.

[4] 杨晴，陈汉平，杨海平，等.华中科技大学：新能源科学与工程专业建设探索与实践[J].中国电力教育，2013，（21）：29-31.

[5] 方惠英，周昊.教学科研互动模式下的新能源人才培养――浙江大学新能源科学与工程专业建设探讨[J].中国电力教育，2013，（21）：32-33.

太阳能发电技术论文篇4

本次年会内容丰富，学科全面，涉及国内输变电行业(学科)研究所、大专院校、骨干企业，秘书单位西安高压电器研究院准备工作充分。到会共有72个单位，144位代表，是本年度输变电专业领域一次盛大的专业年会和学术交流大会。

会议由西安高压电器研究院元复兴副总工程师主持；中国电工技术学会随建中副秘书长致贺词，会议东道主常州太平洋电力设备集团高曼东执行董事致欢迎词；西安高压电器研究院副院长介绍了西安高器、西瓷、西容三所合并以后的组织机构、调整情况，调整后全院设立13个办公室，4个技术中心(工程研发、产品研发、检测和高压计量)，国家授权行业管理和标准制订，学会系统共挂靠一共有5个专业委员会及陕西省电工技术委员会，并设有5个全国标委会，两个网站。

国务院三峡办李秦司长到会作了专题报告，指出近10年是输变电行业发展迅猛的阶段，李司长谈到了智能电网问题，2009年3月份中美两国开了联席会议，但是两国之间对于发展智能电网的理念上有所不同，美国把智能化看作是再次起动美国经济的动力，美国电网现状基本老化，二次系统更甚，美国的方向是降低电压，用超导技术弥补电缆费用的增加，而中国现状是建立坚强高压电网，近10年发展很快，特别是二次继保方向发展先进。对于继保的要求，美国是可以误动，不可以拒动，而中国是既不能拒动，又不能误动。

关于智能电网中存在电器朝哪方向发展，因此我国在IEC／ISO国际标准组织中争取到两个委员名额。在美国考虑形成智能电网互动，例如新能源电动汽车，深夜在各自家庭充电，白天到工作单位后插上插头向单位卖电。

关于新能源发展方向如风电发展方向，要有形成足够供电电源性质的电量规模，目前印象电气方面介入不够，因此风电相关标准都有，但是有关电网的方面不足，标委会是挂靠在内蒙畜牧机械研究所，要考虑风电系统的整体效率。

看了本次会议的论文集，内容很丰富，很好，但可以在结合国家重大的方针、和社会现状上再深入一些，如我国南方雪灾事故：四川地震后，在对抗复冰、抗震、智能化方面再深入一些。

工业与信息化部科技司张力超处长报告中提出，今后引领经济发展和市场繁荣的领头行业是什么?请大家要关注!美国提出的是智能电网，信息化和工业化融合，但是具体问题是什么?分散电源、智能计量、信息交换、随时调度用电，所有这些要有一个区域性的集体效应才能显示其效益。

当前国家提出保增长，调结构如何进行?今年规模大的钢板板材厂全面亏损，而小的螺纹钢厂反而盈利。风能、太阳能、余热利用等新能源如何利用，现在集中的发、输、送、用电方式对于新能源肯定不适用。

关键是要研究发展什么?能做什么?能否形成产业7探讨我们要做的工作，关心信息化和现在产业应该如何结合。

本次年会征集、审选76篇论文并出版了2009年会论文集，其中选出优秀论文14篇。在本次大会上宣读交流：

(1)800kVGIS的研制及可靠性分析

西安西电开关公司 申春红等

(2)交流百万伏自耦高压器的调压方式

西安西电变压器公司　宓传龙等

(3)南阳站1100kVHGIS设备抗震性质数值仿真新东北电气高压开关公司魏俊梅等

(4)交流特高压电容套管的绝缘配合与外绝缘选取南京电气集团公司何平等

(5)1000kV特高压绝缘子运行特性应研究和考虑的问题国网电科院吴光亚

(6)一种适用于特高压交流断路器的合成实验回路西高院李刚孙梅等

(7)集成式在线监测技术在特高压变电站中的应用

中南电力设计院谢郡

中国超高压输变电公司胡志华

(8)2X500kV高压可控点火球装置的设计及其放电特性探讨中国电科院吴盛刚王学军等

(9)超高压GIS隔离开关操作产生TEV研究沈阳工大李爽林莘等

(10)基于电弧动态模型的断路器合闸过电压计算研究沈阳工大李学斌林莘等

(11)电极间距对真空电弧电压特性及对电极熔池旋转速度影响的实验研究

西安交大王立军王流火等

(12)VSC-HVDC交流滤波器特性分析与参数设计

中南电力设计院周国梁等

(13)棒形悬式复合绝缘子伞形结构对覆冰闪络特性的影响

西高院丁京玲

西电高压套管公司王婷婷等

《14)安全稳定切机装置在上海电网中的初次应用

上海市电力公司超高压输变电公司鲁蓉等

上述优秀论文的特点，有些是反应了近年来我国发展特高压方面取得的成就，有些是试验方法和设备的改进，值得注意的是数值仿真分析和在线监测技术得到较多的应用。

大会对2008～2009年度在5个专委会(学会)的各项工作中成绩突出的常州太平洋电力设备集团、西安西电开关电气有限公司、西安交通大学电气学院、西安高压电器研究院，国网电力科学研究院等27个先进委员和14位优秀论文作者颁发了奖状和证书予以表彰。

会议期间与会代表参观了常州太平洋电力设备集团有限公司，对于公司企业的装备精良、管理有序和在铁道27.5kV充气开关柜等设备制作精良留下了深刻印象，并对常州太平洋电力设备集团有限公司为本次盛会所作出的优秀服务和辛勤贡献表示衷心的感谢!

新型光纤大幅降低太阳能发电价格

研究人员日前表示，使用经过特殊设计的光纤，能让太阳能发电变得更便宜。

美国佐治亚理工学院王中林教授领导的小组，在光纤周围创造了形如猪鬃的纳米线丛，增加了光相互反应的表面积，从而提高了太阳能整体发电效率。据英国BBC报道，这一研究结果发表在《应用化学》杂志上。

由于只需露出光纤头吸收光线进行发电，因此屋顶上不再需要安装庞大的太阳能电池板，取而代之的是小型太阳能收集器，经由光纤连接的太阳能发电设备可以隐藏在墙壁之间等位置。

王中林教授表示：“利用该技术，我们可以创造一种折叠式、隐藏型和可移动的光伏发电方法。”

目前效率最高和最为熟悉的太阳能电池基于硅材料制备。硅吸收太阳光，释放电子并使之迁移，从而产生电流。近年来染料敏化太阳能电池获得了飞速发展。这种电池通过染料分子吸收太阳光释放电子。染料敏化电池的发展潜力很大，其使用的大多是效率相对较低的廉价耐用材料。

而王中林发明的新方法使用电信等常用商业光纤，研究小组将光纤外层剥离后，在其周围创造了氧化锌纳米线丛，将染料分子沉积在上面，增大了活性反应面积，从而有助于提高电池的工作效率。由于太阳光只需进入光纤两端，所以在屋顶安装小型太阳能收集器即可，大部分的发电材料无需搬到屋顶，可以隐藏在其他位置。

王中林表示：”光纤可将太阳光导入墙壁内的纳米材料，将光能转化为电能。这确实是一种立体太阳能电池。”王教授说，在未来的研究中，对于纳米线表面的改造可进一步提高设备的效率。

太阳能发电技术论文篇5

现如今环境污染问题逐渐严重，能源也面临短缺的危机，太阳能发电逐渐受到各国的关注和重视，提高太阳能等清洁能源的使用效果，减少环境污染。文章就计算机模拟技术在太阳能光伏发电中的应用情况进行分析和研究。

关键词：

计算机模拟技术；太阳能；光伏发电；应用

太阳能光伏发电是使用太阳能电池对太阳光辐射能进行有效的吸收，并将其转变为电能的一种发电方式。科学的开发利用太阳能这种清洁可再生的能源，能够使得能源短缺的问题得到有效的解决，使环境得到有效的保护。

1太阳能光伏发电概述分析

1.1太阳能光伏发电

太阳能光伏发电说的是通过半导体界面的光生伏特效应，使得光能转变为电能的技术。[1]太阳能光伏发电的关键性元件使太阳能电池，将太阳能电池串联起来然后密封保护起来，从而构成面积比较大的太阳能电池组件，加之功率控制器等的配合，形成光伏发电系统。太阳能是清洁性的、无污染、绿色能源，能够使得火力发电产生的空气污染物排放得到有效的解决。

1.2太阳能光伏发电的发展

19世纪40年代，太阳能发电方式就已经出现了，20世纪50年代出现了光伏电池，到了70年代，太阳能发电技术已经得到了广泛地应用。在美国、日本等发达国家太阳能发电技术有效的应用，在国家政策的支持下实现良好的发展。当前我国也对新能源的应用逐渐重视起来，太阳能光伏发电等一些产业也达到了国际的先进水平。

1.3太阳能光伏发电的特点分析

太阳能是一种可再生的能源，太阳能的覆盖范围是十分广泛的，并且储存着巨大的能量。利用太阳能的方式是比较简单的，不需要进行采掘，可以直接对辐射进行收集。利用太阳能生产不会出现多余的污染，这是一种新型的、绿色环保的能源，太阳能也比较温和、安全，不会出现工业事故。我国中西部地区阳光辐射量比较大，可以通过太阳能发展光伏发电产业。

2计算机模拟技术与太阳能光伏发电

2.1计算机模拟技术

当前的科学研究中，计算机模拟技术是比较常见的，通过计算机模拟对于科学试验而言是极为重要的。计算机模拟就是利用计算机对真实的事物进行模拟，通过模型对真实的系统进行模拟，实验系统中的内部结构、功能、行为等内容，利用实验使得系统能够实现良好的性能，实现良好的经济以及社会效益。60年代开始研究计算机模拟方面的内容，最开始研究的内容主要涉及军事、国防等方面，比如航空航天、核试验等，以及自动控制等内容。计算机应用逐渐广泛，涉及的面积比较大，当前在自然科学、社会科学等领域中得到了广泛的应用。

2.2计算机模拟技术与太阳能光伏发电

使用计算机模拟技术，数学建模各种对太阳能光伏发电情况的因素，从而获得太阳能辐射强度、积累的辐射量、特性曲线等对应的电流、电压、输出功率、发电效率等。[2]通过这些内容能够获得太阳能实时辐射的强度、对应曲线，光伏发电的发电功率曲线、电流、电压曲线等，建模之后科学的评价太阳能光伏发电系统，使得系统得以优化。

3建模太阳能光伏发电系统

3.1建立太阳能光伏发电系统的数学模型

在利用太阳能辐射时，会受到很多外部因素的影响和干扰，涉及大气层的性质、入射角、透明程度、辐射维度高低、土壤反射率等，[3]科学的考虑各种对数学函数关系产生影响的因素，结合多种因素建设数学模型，确立函数表达式，使得计算机模拟太阳能光伏发电系统的数学模型建立更加科学，保证计算过程更加顺利。辐射到地球表面的太阳能分为两个部分，一些直接被大地所接受，另一部分辐射出现了分散。需要综合考虑影响辐射的干扰因素以及太阳能辐射种类，建立计算机模拟太阳能光伏发电数学模型。建立了数学模型之后，再研究太阳能光伏发电时就能够进行函数表达，使得研究的过程更加简单、直观，也为计算机模拟太阳能光伏发电奠定了程序基础，使得数学模型更加精准，为计算机模拟实验提供基础，使得研究人员能够对相关的内容进行科学、直观的分析与研究。

3.2光伏电池板的数学模型

光伏电池等值电路模型有三种，一是简单的模型，不需要对光伏电池内部的电阻进行分析，这种模型在光伏电池理论以及复杂的光伏发电系统中应用极为广泛。二是只将光伏电池并联电阻的影响进行考虑的模型，这种模型有着很高的精准性，在实际中并不常应用。三是比较精准的模型，需要将并联和串联电阻都考虑到其中。

3.3建立其他数学模型

在研究过程中，太阳能电池板是比较重要的元件，所以需要对太阳能电板的特性进行分析研究，形成太阳能电板功率数学模型，使得研究更加科学。此外也需要建立蓄电池的数学模型，形成直流-交流逆变器的函数表达式。建立数学模型之后，联立之前建立的光伏电池数学模型、太阳能辐射数学模型，形成统筹的数学模型，[4]将其录入到计算机中，形成相应的函数库，技术人员整合编写，对计算机模拟太阳能光伏发电进行研究。

3.4对太阳能光伏发电系统进行模拟

将很多个太阳能光伏电池板组合起来，形成太阳能电池板。能够使太阳能辐射接收面积得以扩大，获得更多的太阳能辐射能。将接收到的太阳能转变为电能，生成直流电，经过接线盒达到控制器，另一部分进入到直流———变流逆变器中，进而转变为交流电。升压降压处理交流电，为用电一端提供使用。多余的电流可以在蓄电池内进行储存，以便下次使用。

3.5计算机模拟技术在太阳能光伏发电应用的结论

建模太阳能光伏发电系统，通过软件平台，对太阳能光伏发电系统的发电情况进行动态化的模拟，能够依据太阳辐射强度变化了解太阳能电池的输出特性。辐射强度增加，光照对电流的影响比较大，但是电压影响比较小。建立太阳能光伏发电系统的功率模型，能够确定系统运行的最佳电压与电流，使得输出功率更大。

4结束语

总而言之，现如今新能源逐渐受到关注和重视，太阳能光伏发电逐渐成为风力发电之后的又一种新能源发电方法，太阳能发电被广泛地应用与推广。通过计算机软件仿真建模太阳能光伏发电系统，科学的设计太阳能光伏发电系统，这起到积极的促进作用。对系统科学的认识，保证判断的科学合理，挑选作为合适的方案，尽量减少付出，从而获得最大的经济效益。

参考文献：

[1]李蔚.太阳能光伏发电技术的应用方式及发展前景[J].智能建筑电气技术，2011，02：22-24.

[2]秦天像，任小勇，杨天虎.计算机控制太阳能光伏水制氢及储能发电系统的研究[J].山西科技，2015，03：94-96.

[3]陈旭炯.屋面太阳能光伏并网发电系统安装施工技术应用[J].安徽建筑，2015，03：61-63.

[4]张帆.浅议计算机辅助太阳能光伏建筑一体化设计方法[J].建筑节能，2013，09：38-43.

太阳能发电技术论文篇6

在电子技术的推动下，形成电力与电子结合的新局面，导致电工电子逐渐成为电力工程领域中一种具有很强实用化的技术。本文介绍了电工电子技术的基本理论，结合国内电工电子的在各个领域的发展，对其应用与展望做出分析。最后本文介绍了电工电子的新技术。

【关键词】电工电子 技术 应用与发展

电工电子技术，主要研究电路的基本理论，包括电路的基本概念、基本定律、基本分析方法以及暂态分析。除此之外，还包括集成运算放大电路和组合逻辑电路以及半导体等电工电子的基本知识。电工电子的发扎主要得益于数字计算机的产生和新型半导体材料的发展。它的应用及其广泛，

1 电工电子技术的发展现状

电工电子是一门研究电工技术和电子技术的理论和应用的基础学科，发展十分迅速，应用也极其广泛，具有一定的基础性、应用性和先进性。就国内目前的发展状况而言，电气设备或元器件的结构大小各式各样，小到微型贴片芯片，大到高达数层楼高的巨型设备。电工技术主要包括高电压及绝缘技术、电力电子技术和电动机控制技术等，偏向强电方向，超高压输电、电能质量改善、电动机变频调速节能等具有实际运用意义的研究也十分火热。电子技术主要包括高频信号处理技术，通信技术等，偏向弱电方向，如何实现体积更小功能更强大的电子芯片的研发，国内外很多企业均在研究。

2 电工电子技术的基本理论

2.1 电路知识

电路知识包括电路基本理论及基本定律，如电路及其模型、电路中的基本物理量、基本元件还有电路的工作状态等。交流直流状态下电路计算方法、电路的过渡过程以及微分电路、积分电路的组成也包含在电路知识结构体系中。

2.2 电气元件

电气元件是组成电路的基本，是电工电子技术发展的支柱。电工电子技术常用半导体器件有二极管、晶闸管、场效应管以及近些年出现的高性能特殊功用的电子器件。

2.3 模拟电子技术

模拟电子技术是一门对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。以半导体材料器件为基础，组成一些有实用价值的电路，如功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号产生电路、信号运算和处理电路、电源稳压电路等。

2.4 数字电子技术

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能和应用。数字电子技术具有代表性的应用便是555定时器的应用。数字电子技术相比于模拟电子技术在信号处理方面具有很大优势，仅采用高低电平、01代码可以极大提高抗干扰能力。

3 电工电子新技术

电工电子在能源领域，交通运输领域有着广泛应用。随着新技术和新材料的发展，在受控核聚变、磁流体发电、太阳能与风力发电、磁悬浮列车、超导电工、塑料太阳能电池技术和微型光芯片技术中，电工电子技术有着基础性作用。

3.1 受控核聚变

受控核聚变具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优点，技术成熟广泛应用时将为人类提供取之不尽用之不竭的能量。氢弹爆炸属于核聚变反应的一种，在原子弹爆炸时产生的高温高压环境下，氢弹中的热核燃料氘氚发生聚变反应，释放出巨大能量，可惜反应无法控制，只能作为军用大规模杀伤性武器。受控核聚变技术难度很高，电工电子技术中有关强磁场技术、大能量脉冲电源技术、辅助加热技术和等离子体控制技术的发展为核聚变的可控提供了可能，人为的产生合适的聚变反应条件，控制聚变的启停终会实现。

3.2 磁流体发电

磁流体发电技术是指将燃料直接加热成为易于电离的气体状态，在磁场中进行高速运动会切割磁力线产生感应电动势，从能量角度是将热能直接转换为电能，极大提高了能量转换效率。磁流体发电原理性实验已经成功，现在处于试验电站发展阶段，商用电站还需要进一步的研发新技术、减少建设成本。电工方面需要解决的主要技术难题一般在发电通道、超导磁体、功率调节与逆变环节等。燃煤磁流体发电商业化对属于燃煤发电为主体的我国具有特别重大的意义。

3.3 太阳能与风力发电

太阳能和风能作为存储量最大的两种可再生能源，利用越来越多。化石能源作为不可再生能源，必然有消耗完的一天，太阳能和风能发电技术在能源危机的大背景下发展迅速，太阳能和风力发电厂建设投资成本有了大幅度下降，太阳能发电站的容量已经可以达到几十千瓦，百万千瓦的大型风力发电厂并网运行对电网易造成冲击的问题也有所解决。如何建设更大规模容量的新能源发电厂以及提高能量转换效率是目前研究的重点。

3.4 磁悬浮列车

磁悬浮列车的出现极大方便了人类的出行，磁悬浮列车的最高时速可达500公里/时，在1000公里的旅途内实际运营速度将高于民航飞机，应用前景十分广阔。磁悬浮列车采用磁悬浮技术，通过悬浮减少阻力提高列车行驶速度，它具有速度高、噪声小、能耗低、载客量大、运行安全平稳、爬坡能力强等优点。磁悬浮列车主要采用了磁悬浮、直线电机驱动、供电系统、列车检测与控制等一系列高、新技术。

3.5 超导电工

高温超导体的出现使得超导的应用不仅仅局限于实验阶段，超导输电、超导飞轮储能都将得到实际应用。超导技术已经成为电力发展的重要支柱，当超导临界温度可以再次提高，超导体将更加实用普遍。

3.6 塑料太阳能电池技术

太阳能电池技术的发展离不开电子技术的进步。新型太阳能电池将光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面，制成太阳能发电薄膜，既降低了成本也提高了发电效率，已被广泛使用。

3.7 微型光芯片技术

微型光芯片可以降低光缆入户的成本，方便家庭用户使用真正的超级宽带。微型光芯片将光路和通常分离的光路集中在一个芯片上，在不降低传输数据量的前提下大大减小了光缆体积，节约成本。

4 总结

电工电子技术的发展极大的影响了人类的生活方式，人类的生产生活的各个方面都包括电工电子技术。电力电子技术作为弱电控制强电，智能化自动化程度越来越高的一门技术已经成为各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的研究领域。电工电子技术的发展将对各国科技事业和经济发展起到促进作用，加强对其发展的研究具有十分现实的意义。

参考文献

[1]苏中义.电工技术60年历史、现状与展望[J].上海电机学院学报，2007，2（28）.

[2]冯二鹏.电工电子技术的应用与发展[J].青春岁月，2013，7（8）.

[3]朱磊.电力电子技术的发展及应用[J].电源世界，2008，6（15）.

[4]李平锋.现代电力电子技术综述[J].机械管理开发，2012，2（15）.

作者单位

太阳能发电技术论文篇7

关键词：绿色建筑；暖通空调；节能环保

1. 引言

绿色建筑又可称为可持续发展建筑、回归自然建筑和节能环保建筑等。绿色建筑充分利用自然环境资源，保持环境生态平衡。“绿色”是一种象征意义，并非指普通化的绿化改造。一般的建筑在建造、使用、拆除过程中，会消耗大量资源，占全球能源的50%。对环境也会产生严重污染，其污染物占污染物总量的34%。绿色建筑的理念，由西方发达国家于20世纪70年代率先提出，遵循节约资源、保护生态环境、又有可适用价值的原则，可持续发展是绿色建筑的核心。随着全民经济的发展，我国乃至全世界都面临着经济危机的严重威胁。环境问题和城市化进程互相矛盾。生态问题和可持续发展至关重要，从这个意义上说，绿色建筑也就是可持续建筑。

2. 暖通空调的应用

由于暖通空调的主要功能包括：采暖、通风和空气调节这三个方面，取这三个功能的综合简称，即为暖通空调。

暖通空调包括采暖、通风和空气调节三方面。因此简称为暖通空调。

2.1 蓄冷技术的运用

由于夏季用电量比其他季度较高，为了避免更大问题出现，国内大多省份采取高峰期间拉闸限电政策。自上世纪90年代末期，为了降低用电峰谷差，一种高效节能的蓄冷空调开始面世。大大缓解了用电高峰，同时改变了拉闸限电所带来的不便。变压器绕组反向电动势保护。由于变压器绕组具有很大的电感，在测量过程中，不能随意切断电源及拉掉接在试品两端的充电连接线。测试完毕后，应先将变压器两端短接，然后才可以切断电源。

蓄冷技术能给社会带来良好社会效应和经济效益的技术，是面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术。它是利用夜间时段制冷，将冷量以冰或水的形式储藏在冷设备中的一种原理。目的在于释放储存的冷量供给空调，来达到电网的移峰填谷、节能环保和节省运行的电费。冰蓄冷和区域供冷不仅可以节能环保，还有利于社会资源的优化利用。由于我国的发电主要以火力为主，发电机的可调性不强，所以就难以控制或者改变电站的发电量。冰蓄冷技术的运用，夜间可以高速运行，可降低单位的耗电量，提高电厂发电机的效率。其次，电力资源占有率的降低，是冰蓄冷和区域供冷技术避开用电高峰产生的结果。同等的电力资源可以提供给更多的项目，是由于资源更多了。电力建设的投入对缓解国家用电紧张局势做了很大的成就。

2.2 采用太阳能暖通节能技术

太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。太阳能是除核能以外的所有能源（化石能、水能、风能、生物能）之母，人类利用太阳能的历史几乎与其本身的历史一样悠久。1904年，美国人制造出了世界上第一台太阳能热水器，从此、人类进入了太阳能利用的机器化时代。二战后，随着经济的发展、财富的增加，人民的生活品质不断提高；从而，对生活热水的需求迅速增加。上世纪七十年代，第二次石油危机发生，西方发达国家的经济受到重创，然而，无意中却为太阳能热水器的发展创造了良好的机遇。从此，在西方发达国家，太阳能热水器进入了大规模生产和使用时代。

太阳能供暖利用太阳能转化为热能，通过集热设备采集太阳光的热量，再通过热导循环系统将热量导入至换热中心，然后将热水导入地板采暖系统，通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现。春夏秋季可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。太阳能供暖工程的寿命可达20年以上，一般5年内就可收回成本，长达15年以上的免费享用尽显它的经济节能本色。

系统组成：太阳能集热器；换热水箱；燃气锅炉（或者其他加热设施）；循环控制中心；温度控制器；地板采暖系统；生活热水系统。

2.3 勿盲目规模化地源热泵

面对我国能源日趋严峻的形势，对所有从事建筑节能工作者来说，这让我们既感受到了压力，也体会到了肩上所承担的巨大责任。在使用或推广一些节能技术时，一定要慎重，要做好相关的技术经济论证，不能盲目规模化，否则一些原本可以节能的技术或项目反而变得不节能。

在设计过程中必须考虑减少能源的消耗，一是材料的选用，需选用新型保温材料来予以节能，在设计上采用热水预制保温埋排管，在输送系统管理上，要运用计算机系统进行调控，科学有效对网管流量合理进行配置。

不可否认地源热泵技术的重要性。要正确合理的使用，不仅节能而且清洁。但若使用不当，如不分性质、项目、规模，不分地点、场合，盲目地去运用这项技术或者规定使用这项技术，就有失偏颇。失去的原有的有利的功效。地源热泵技术并不是适用于全国任何一个地方，任何一个工程项目的技术，而是有它的运用范围，有使用条件的限制，包括水源、空气源、热泵技术等。如果一个项目太大，不仅需要大面积地下空间来蓄能，地源热泵技术就是把土壤作为一个蓄热体，利用它来储存和释放热能。一旦冷热取存不平衡，付出的电力能耗将非常巨大。

3. 结论

社会在发展，时代在进步，人民物质生活水平不断提高，精神需要更多，人们对自己的生活有更高的追求和向往，如舒适愉悦的居住环境，豪华带有暖通空调的办公环境等。暖通空调的发展为人们想要的舒适生活创造了良好的条件。是人们可以在舒适的建筑中，可以亲近自然。人类对新科技的认识，把它运用到世界的发展和环境回归中，建造真正意义上的“生态建筑”和“绿色建筑”。使现代建筑充满绿色的生机和活力。使生态环境可持续发展。

参考文献

[1] 李志彬.浅谈绿色建筑中太阳辐射能的利用[J].黎明职业大学学报，2003（3）.

[2] 王如竹 ，翟晓强 .基于太阳能热利用的生态建筑能源技术[J].建筑热能通风空调，2004（1）.

太阳能发电技术论文篇8

梁汉东教授等证实长期大气暴露煤在日常燃烧和温和加热条件下煤中氟优先以氟化氢形式释放。这一发现可能会改变人类关于燃煤型氟中毒病因和流行机制认识。

日常生活中人摄入适量氟元素(F)有利于牙齿及骨骼健康，但长期摄入过量氟就会引起慢性氟中毒疾病――包括让数千万儿童羞于露齿微笑的氟斑牙病和让数百万成人丧失劳动和生活能力的氟骨病。世界各地氟中毒大多因人长期饮用高氟地下水引起，被称之为“饮水型氟中毒”，其致病的化学本质是溶解在水中的氟离子（F-），而致病的生理途径是人的消化系统对氟离子的吸收。然而，另类氟中毒却在中国南方十三省的广泛农村地区流行，是因人日常生活长期燃烧了含氟煤引起，被称之为“燃煤型氟中毒”。此类氟中毒早在1946年就有报道，但关于其病因认识却屡经曲折。迄今科学家给出的其致病轮廓是：含氟煤经日常燃烧而释放氟元素(F)；后者污染了室内储存食物如食用的玉米和辣椒；人日常食用这样受污染的高氟食物而渐渐患上氟中毒。但并没有解决氟究竟以什么化学形式自煤中释放这个基本问题。

由煤炭资源与安全开采国家重点实验室（中国矿业大学）梁汉东教授课题组撰写的《贵州氟中毒病区燃煤的潜在氟化氢释放》一文初步解答了这个基本问题，该文发表在《科学通报》2011年56卷27期上。该研究组证实中国贵州氟中毒病区农村生活用煤无论经日常燃烧还是经温和加热（200℃）均释放出氟化氢（HF）。

在中国贵州及周边诸省产煤区农村，居民习惯用的煤主要是价格相对低廉的、小煤矿开采的露头煤及临近地表的浅层煤，这些煤因长期大气暴露而遭受不同程度的风化，因而其中普遍存在的硫（S）部分氧化成水合硫酸（H2SO4.nH2O）。该课题组研究指出，正是这种水合硫酸导致煤中氟盐及含氟矿物分解而最终形成极易挥发的有毒气体氟化氢（B.P.19.5°C）。这一创新研究看似只增加了一个元素符号，变过去笼统的“F”为如今具体的“HF”，却在实质上很可能掀开认识燃煤型氟中毒病因及其流行现象新的一页。

在燃煤型氟中毒流行区乃至世界产煤区（如印度西北部）的氟中毒流行区往往出现重症患者，其口腔或肢体致残惨不忍睹，而单纯饮水型氟中毒流行区却不然。这一研究对此现象提供了合理解释：与“温和”的（饮水中的）氟离子或氟盐及含氟矿物不同，极具表面吸附性和渗透性的“剧烈”腐蚀性气体氟化氢不仅能够直接或间接地被人体通过消化系统吸收，而且能够通过呼吸和体表吸收直接腐蚀牙齿和膝盖等肢体骨骼。

这一研究成果还提示，必须顾及到长期大气暴露煤在燃烧中会形成氟化氢与水合硫酸混合酸雾，才有可能真正建立预防燃煤型氟中毒流行的长效机制。

本项目得到中国国家留学基金资助（批准号：2007106398）。

来源文献：

梁汉东, 梁言慈, GARDELLA Joseph A. Jr,等.贵州氟中毒病区燃煤的潜在氟化氢释放. 科学通报，2011, 56(27): 2311-2314

本文刊载于《科学通报》2011年56卷27期

适度边界管控是我国城市蔓延治理的理性选择

据《农业工程学报》2011年10月报道，改革开放后，我国城镇化水平不断提高，从1978年的19.7%提高到2009年的46.6%。然而，中国135个城市建成区扩展了4倍多，明显快于城镇人口的增长速度，许多城市蔓延特征表现出规模扩展系数突破“合理界线”、资源存量加速逼近“生存红线”和地方政府违法逾越“和谐底线”的失衡态势。因此，城市蔓延已成为影响国家可持续发展的重要社会问题。该研究在总结国内外城市蔓延治理经验基础上，将我国城市空间扩展划分为理想、适度和极限三个边界，并指出城市蔓延控制在适度边界内成为我国当前较为理性和现实的选择。

此研究成果刊登于《农业工程学报》2011年第10期，题为“基于国际比较与策略选择的中国城市蔓延治理”，第一作者为中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室和南京农业大学中国土地问题研究中心李效顺博士。该研究为国家自然科学基金资助项目。

城市蔓延虽然是全球较为普遍的现象，但其国内外成因和过程差别较大。国外城市蔓延理论上区分为福利性和亏损性两种类型，前者是由于市场自发引导的结果，能够带来社会福利的增加；后者由市场失灵和政策失误引起，该过程降低了整个社会的福利水平，因此是城市治理所应避免类型。国内城市蔓延划分为牺牲性和损耗性两种类型，前者是由于价格失灵、忽略农地非市场价值引起，该过程农民和集体虽然付出较大牺牲，但对城市建设和区域发展贡献巨大；后者由于政府失灵、人为压低农地价格引起，该过程虽然对官员政绩和经济增长贡献巨大，但它往往是以损耗可持续发展的资源与环境基础为代价，因此，对整个社会而言无疑付出巨大成本。就我国现实国情和发展阶段而言，损耗性蔓延是当前我国城市治理首先要重点避免的类型。

在深化我国城市蔓延类型的基础上，探索性的提出符合我国基本国情的理想、适度和极限三个边界，为城市蔓延治理策略选择提供空间参考和借鉴。从资源投入与配置的视角分析，城市适度蔓延是工业化、城镇化的基础条件，是保障经济社会发展和提高城镇化水平的内在要求。合理的城市建设用地扩展有助于提高经济社会发展水平，而城市建设用地的无序扩张，则是一种未充分考虑社会、经济和生态综合效益的非理性扩展。城市非农建设用地的无序扩张所造成的影响将是深远的，大部分都是具有不可逆转性。由于我国正处于工业化、城镇化进程的重要阶段，如何科学选择城市蔓延的理性边界成为化解经济增长、耕地保护与生态建设矛盾和调控治理失衡态势的关键。理论上的分析判断表明，我国城市扩展边界吻合在理想边界上最为合理和科学，在此边界上土地资源整体配置效率最高，社会总福利最大；然而，土地制度创新的艰巨性和市场完善的长期性决定，这种最为合理的空间均衡状态我国当前很难实现。而城市扩展范围吻合在极限边界上将会过度地消耗大量土地资源，明显违背节约集约用地的基本理念，18亿亩耕地红线被突破的可能性很大，不利于长期可持续发展。因此，城市理性蔓延空间控制在适度边界范围之内更为科学和现实。

当然，正向该成果最后指出的：研究者虽然就我国城市蔓延治理问题进行着长时间探索，并在理论上有所突破，但不同性质城市蔓延类型的实证检验和三个边界的定量表达，有待进一步深入研究探索。

本文刊载于《农业工程学报》2011年第10期

探索新型高效的热力系统

突破塔式太阳能热发电的技术瓶颈

化石能源枯竭和环境日益恶化已经成为制约全球经济和社会发展的长期、重大瓶颈，未来将影响到人类的生存状态。

为了解决该问题，一方面要大力开展节能与科学用能和努力发展化石燃料，另一个方面必须加速可再生能源的开发和利用。太阳能以其分布广泛，储量丰富受到了广泛关注。大力开发利用太阳能，将会改变我国能源短缺和不合理的能源结构，使能源供应多样化，确保了我国的能源安全战略，同时可以解决环境污染问题。因此，研究开拓太阳能热力发电系统成为当今能源动力领域研究的热点与前沿课题。

随着美国南加州SEGS系列电厂的成功投运，掀开了世界上开发利用太阳能热发电出的浪潮，后续的美国Solar One、Solar Two和西班牙的PS10等塔式太阳能热发电试验示范电站的试运成功，大大激发了人类大规模开发利用太阳能的热情。采用聚光型太阳能热发电的方式主要有抛物槽式、碟式和塔式三种方式，随着IEA-SolarPACES、欧盟第六、七框架计划等对太阳能热发电的关注和各国政府对太阳能热发电的大力支持，一系列优惠的政策、税收补偿，价格调节等市场手段的应用，加快了太阳能热发电技术的进程，尤其是美国、西班牙、以色列、瑞士、韩国和中国等对太阳能热发电研究进行了大量的科技投入，取得了相当喜人的成果。但是，当前利用太阳能热发电技术存在一个重大的技术瓶颈，就是太阳能热发电的效率较低导致投资和发电成本较高，大大制约了太阳能热发电的商业化进程。

因此，研究新型的太阳能热发电系统，将太阳能岛和常规动力岛高度集成，改善能量转化过程，提高系统的效率，从而间接地降低太阳能热发电成本，因此，研究新型的热力系统是开发利用太阳能过程中的一个重大课题。

基于能的综合梯级利用思路和热力集成理论，提出一个新型的塔式太阳能热发电系统，该系统集成了三大技术特征：具有双运行模式的吸热器，运行中灵活切换；具有高、低温双级蓄热流程结构，分级存储不同品位的太阳热能；为发电单元提供多冗余的过热蒸汽保障系统。模拟计算表明，1 MW塔式太阳能热电站的峰值太阳能发电效率为10.6%，年平均发电效率为5.1%。

研究表明，合理的运行模式和系统的规模化是提高太阳能热发电系统性能的关键所在，本研究为我国发展塔式太阳能热发电提供新思路和新方案。太阳能塔式热发电技术已经完成了实验室探索阶段，正在向商业化迈进。研究及实践表明，太阳能塔式热发电是实现大功率发电、替代常规能源最为经济的手段之一，有可能给紧张的能源问题带来革命性的解决方案。

在借鉴国外先进的塔式发电技术的基础上，建立适合我国国情的塔式太阳能热发电系统，研制具有自主知识产权的发电技术，为今后在中国大规模发展太阳能热发电提供技术支持和保障。

发表在2010年第29期《中国电机工程学报》上，华北电力科学研究院有限责任公司袁建丽工程师、中科院工程热物理研究所韩巍博士等人的论文《新型塔式太阳能热发电系统集成研究》对相关问题进行了积极的探索，为我国发展太阳能热发电技术将起到推动作用，通过小型化试验示范电站，探索太阳能塔式发电系统的特性规律，可以有效地填补我国在这方面的空白，同时有助于积累相关先进技术的经验，为我国发展大型太阳能热发电系统奠定坚实基础。

中国科学院工程热物理研究所的总能系统和可再生能源实验室金红光研究员领导的课题组长期以来从事能源、环境、动力系统的开拓创新，对太阳能热发电进行了深入研究，承担了多项国家自然科学基金、国家重点基础研究规划（973）和国家高技术发展计划（863）项目，大力倡导太阳能与常规能源互补发电，研究开发高效、低成本的太阳能热力发电系统。华北电力科学研究院有限责任公司的电站锅炉技术研究所多年来致力于常规能源火力发电机组的调试、生产、技术服务，对整个电站的热力系统和性能优化进行了卓有成效的研究和技术开发，解决了多项技术难题，赢得了广大电力客户的好评；近年来对太阳能热发电进行了跟踪和研究，为进一步服务于太阳能热发电技术奠定了良好的基础。

总之，文章开拓研究新型的塔式太阳能热发电系统，深入研究了该系统的热力性能、设计方法和运行特性，加快了塔式太阳能热发电技术的发展，为大力开发利用太阳能资源提供了有力的理论依据和技术方案，努力为我国太阳能热发电技术的发展和实现节能减排做出贡献。

本文刊载于《中国电机工程学报》2010年第29期

腰围：不可忽略的健康之尺

腰围不仅关乎选购一条合适的裤子，更与每个人的健康息息相关。2011年11月发表于《中华预防医学杂志》的一份研究报告提醒国人关注腰围，关注高血压风险。

在这篇题名为“腰围和BMI动态变化对高血压发病的影响”的研究报告中，苏州大学医学部的洛文书教授历经5年时间，追踪调查了2778名研究对象的腰围、体质指数（BMI）及血压值的动态变化情况。

研究表明，腰围和BMI的动态变化与血压水平存在着非常密切的关系。

与BMI相比，腰围能更准确地反映腹部脂肪含量，从而更好地反映个体发生高血压疾病的风险。

腰围未得到控制时，即使BMI得到控制，高血压发病风险仍会明显增加――对于男性，风险增加313%，而对于女性，风险增加50%。

该研究提示，在改善生活方式、控制肥胖、预防高血压的过程中，不仅要关注肥胖人群，也要关注体重正常但腰围大的人群；不仅要降低体重，更关键的是要缩小腰围，这样才能真正地降低高血压发病风险，维护身体健康。