新能源技术原理

电力系统分析新能源技术原理一逆变器DC/AC变换技术关键理论基础面积等效原理：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量即窄脉冲的面积，效果相同指环节的输出响应波形基本相同。方波三角波正弦半波冲击函数面积相等形状不同的窄脉冲测试电路响应波形一逆变器DC/AC变换技术目前大部分逆变电路都采用基于面积等效原理的PWM技术。即采用一系列等幅不等宽的方形脉冲来代替一个正弦半波。逆变器的方波中包含了丰富谐波，会对系统内的其他设备造成干扰。用PWM波代替正弦半波通过控制逆变器开关的开通与关断输出窄矩形脉冲傅里叶分析：任意周期性的波形，都可以分解为不同频率正弦波的叠加。二风力发电技术双馈直驱半直驱双馈异步技术成熟度较高，具有运输维护成本低、供应链成熟等优势，但齿轮箱可靠性较低。永磁直驱风电机组的体积较大，运输、装配、吊装较为困难。永磁半直驱风电机组结合了直驱技术的高稳定、高效率和双馈技术的低成本、小体积优势，机组整体结构更为紧凑。目前主流采用双馈机组，占70%，直驱（含半直驱）约占30%。海上风电出于故障运维、运输等因素的考虑，现在用直驱、半直驱的比较多。双馈异步式永磁直驱式永磁半直驱式优势体积小、质量轻、容易维护效率高、容量大，无需齿轮箱效率高、容量大，体积小、重量轻劣势系统可靠性较低；存在励磁损耗，效率较低体积和质量大、维护难度高、运输和吊装成本高技术难度更高，目前使用的厂商较少双馈、直驱、半直驱三种技术路线优劣势二风力发电技术我国已成为全球最大的风电装备制造基地，风机技术和产业取得了长足进步。风电设备产业链基本形成，国产化程度不断提高。叶片、齿轮箱、发电机等部件的制造能力已接近国际先进水平，中材叶片、艾朗风电等叶片制造企业为国内外风电整机企业供应叶片，南高齿成为全球第一大风电齿轮箱供应商。金风科技、远景能源、明阳智能已成为全球排名前五的风电整机制造商。关键技术仍然存在不足。在主轴承、大功率变流器、碳纤维叶片等一些关键技术和装备上仍然受制于人，尤其是高端风电主轴承市场，长期被SKF、FAG、罗特艾德勒等跨国巨头所垄断。2020年全球十大风电整机制造商陆上及海上风电新增装机容量（GW）2020年全球主要陆上风电整机制造商新增装机容量及市场分布（GW）2020年全球主要海上风电整机制造商新增装机容量及市场分布（GW）三光伏发电技术原理：PN节的光伏效应光伏电池汇流箱并网逆变器电网DCAC光伏并网发电系统基本原理：利用光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电系统主要由光伏组件、汇流箱、逆变器等设备组成。晶硅电池在太阳能电池中发展最早、最成熟，主要分为单晶硅和多晶硅两类。其中，单晶硅在市场中占有绝对主导地位。按照电池技术的不同，晶硅电池又可以分为Al-BSF、PERC、TOPCon、HJT、IBC、PERT等。其中，PERC电池技术市场占比最高。2020年，规模化生产的P型单晶电池均采用PERC技术，平均转换效率达到22.8%。P型多晶BSFP型多晶黑硅电池19.4%PERCP型多晶黑硅电池20.8%P型单晶PERCP型铸锭单晶电池22.3%PERCP型单晶电池22.8%N型单晶TOPCon单晶电池23.5%异质结（HJT）电池23.8%背接触（IBC）电池23.6%2020年各种晶硅电池平均转换效率三光伏发电技术我国晶硅电池片转换效率处于世界领先水平。PERC电池转换效率持续提升，同时具有低成本的优势，预计未来2~3年PERC电池将继续占市场的主导地位。我国在光伏前沿技术、关键设备制造和颠覆性技术研发方面还存在明显短板。光伏电池的高端产品研发及关键辅材仍与国际先进水平存在差距。HJT电池主要由日本松下集团掌握，IBC电池主要由美国的SunPower公司掌握。2017-2020年全球光伏组件十大出货商光伏产业链构成四储能技术新型储能的分类锂离子电池是电化学储能的主要技术路线。截至2020年底，全球已投运储能项目中，抽水蓄能占比达到90.3%，电化学储能占比7.5%，排名第二。在电化学储能的技术路线中，锂离子电池是电化学储能主要的技术形式，2020年，锂离子电池的市场占比达92%，钠硫电池和铅蓄电池占比相当，分别为3.6%和3.5%，液流电池为0.7%。电网DCAC充电放电充电放电储能电站双向变流器四储能技术磷酸铁锂具有成本低，安全性高的特点。钛酸锂电池具有寿命长，循环次数多，高倍率放电性能好的优势，目前运用于大型储能电站的锂电池基本为这两类。储能的成本和配套机制仍是未来储能产业发展的关键瓶颈。系统成本目前已突破1500元/kWh。风光储模式促进了储能产业的发展，但缺乏成本疏导机制。锂电池类型三元材料锰酸锂磷酸铁锂钛酸锂千瓦级模块能量密度（kWh/m3）~45~47~42~28寿命~3000次~3000次~4000次~10000次相比较优点单体电平高、材料资源丰富单体电平高、能量密度高安全性较好，高温性能好循环寿命长、安全性好、高倍率放电性能好相比较缺点安全性一般安全性一般低温