发展电力电子技术服务低碳经济
[ 作者:曲延滨 来源:哈工大(威海)新闻网 浏览:3539 录入时间:2013年1月27日 ]
 

能源是全世界、全人类共同关心的问题。许多国家都将能源安全问题上升到国家战略的高度,各国都制定了以能源安全供应为核心的能源政策。

目前我国对能源领域极为关注。国家正积极推进能源结构的调整,这对于可再生能源来说是难得的发展机遇。新能源是我国的新兴战略性产业,是调整优化我国能源结构、实现节能减排、应对气候变化的重要途径。

风能和太阳能是大自然给予我们的天然资源,可利用的风能比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍,我国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。随着经济的发展,化石能源日益短缺,能源问题逐渐成为世界性问题。近年来,我国经济面临的资源、环境压力日渐突出,加快构建绿色能源供应体系已成为社会各界的共识。而相对于发达国家而言,我国对风能和太阳能的开发利用尚处于起步阶段,发展前景十分广阔。

山东是东部沿海三个风电大省之一,是我国风能丰富区之一,同时太阳能资源也非常丰富。威海市较为优越的地理位置使其成为山东省风能、太阳能开发利用重点区域之一:拥有近千公里的海岸线,风力资源丰富;威海市全年日照时数为22003000小时,属于三类太阳能辐射地区。目前,风能、核能、太阳能、潮汐能等清洁能源在威海市已逐步得到开发利用。威海市已并网发电的风电装机容量超过13万千瓦,风电最高出力可达全市用电负荷的10%,对于缓解供电紧张、平衡电网起到积极作用。在太阳能光电产品上,如太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等,近年来也开始在一些公园、道路和高档小区使用,同时威海市还有少数企业使用太阳能光电系统。

电力电子技术以实现功率变换为主,主要关心的是能量处理,它把电能从一种形式高效地转换成另外一种形式,电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术。电力电子技术的应用贯穿在电能的获取、传输、变换和利用的几乎每个环节。利用风能、太阳能、潮汐能、地热能等新能源发电,是克服能源危机(煤、石油、天然气等石化类能源日趋匮乏)的重要措施,但风能、太阳能是不能储存的能源,将风能、太阳能转换成电能并输送到电网的过程中,电力电子设备是关键设备之一。这些能源转换的电能,其电压、频率难免波动,无法并网应用。通过电力电子变换装置,使这些波动的电能以恒压恒频方式输出,实现这些新能源的实用化。在可再生能源并网中,电力电子技术扮演着非常重要的角色。开发电力电子功率变换装置,可以优化能量的转换、传输和控制无功功率,减少谐波畸变,在宽的功率范围内达到低成本和高效率。

现在全世界的供电系统中90%是以大机组、大电网、高电压为特征的单一式供电系统,但是由于传统能源资源的逐渐枯竭,一种环保、高效、灵活的发电方式——分布式发电已经被世界各国所重视,成为21世纪电力系统最重要的研究方向。分布式发电是充分利用新型的可再生能源来进行发电,现已提出的发电方式有:微型燃气轮机、风力发电、光伏发电、燃料电池等,正是电力电子技术的飞速发展使得分布式发电成为可能,任何一种形式的分布式发电都要解决分布式电源与电网、用户、储能系统之间的接口能量转换问题。电力电子技术作为可再生能源发电技术的关键,直接关系到可再生能源发电技术的发展。电力电子作为新能源发电装置的重要组成环节,迎来了重大的发展机遇。·曲延滨·

 

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