新能源发电与传输技术

新能源发电与传输技术汇报人：2024-01-14REPORTING2023WORKSUMMARY目录CATALOGUE新能源发电技术概述太阳能光伏发电技术风力发电技术海洋能发电技术新能源传输技术新能源发电与传输系统优化与集成PART01新能源发电技术概述新能源是指除了传统化石能源以外的可再生能源和清洁能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能等。定义新能源可分为可再生能源和清洁能源两大类。可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能等；清洁能源包括核能、氢能等。分类新能源定义及分类利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换为电能。光伏电池是光伏发电的核心部件，其基本原理是光生伏特效应。光伏发电利用风力驱动风轮机旋转，进而带动发电机转动产生电能。风力发电的核心部件是风轮机和发电机。风力发电利用水流驱动水轮机旋转，进而带动发电机转动产生电能。水力发电的核心部件是水轮机和发电机。水力发电利用生物质能燃烧产生的热能，通过热力循环驱动发电机产生电能。生物质能发电的核心部件是锅炉和发电机。生物质能发电新能源发电技术原理目前，全球新能源发电装机容量和发电量不断增长，新能源发电技术不断成熟，成本不断降低。各国政府也纷纷出台政策扶持新能源发展，推动能源结构转型。发展现状未来，新能源发电将继续保持快速增长态势，光伏、风电等可再生能源将成为主导能源。同时，随着技术进步和产业升级，新能源发电的效率和稳定性将不断提高，成本将进一步降低。此外，新能源与传统能源的融合发展也将成为重要趋势，如风光互补、水光互补等。发展趋势国内外发展现状与趋势PART02太阳能光伏发电技术指光照在半导体材料上，使其产生电动势的现象。光伏电池利用此原理将太阳能转换为电能。光伏效应光伏电池主要由半导体材料（如硅）构成，包括P型半导体和N型半导体，形成PN结。当太阳光照射到电池表面时，光子能量被半导体吸收，激发出电子-空穴对，在内建电场作用下分离并收集到电池两极，从而产生电流。电池结构光伏电池原理及结构系统组成光伏系统主要由光伏电池板、控制器、逆变器、蓄电池等组成。其中，光伏电池板负责将太阳能转换为直流电能；控制器用于保护电池板和蓄电池，防止过充和过放；逆变器将直流电转换为交流电，供给负载使用；蓄电池则用于储存电能。分类根据应用场合和规模，光伏系统可分为离网型、并网型和混合型。离网型系统独立于电网运行，适用于偏远地区或独立用电场合；并网型系统与电网相连，可将多余电能馈入电网；混合型系统则兼具离网和并网功能。光伏系统组成与分类逆变器类型光伏并网逆变器主要分为单相逆变器和三相逆变器。单相逆变器适用于小功率场合，而三相逆变器则适用于大功率场合。控制策略光伏并网逆变器的控制策略主要包括最大功率点跟踪（MPPT）和并网电流控制。MPPT用于实时调整光伏电池板的工作状态，使其输出最大功率；并网电流控制则确保逆变器输出电流与电网电压同频同相，实现安全并网。滤波设计为了降低并网电流中的谐波含量，提高电能质量，光伏并网逆变器需要进行滤波设计。常见的滤波方法包括L型、LC型和LCL型滤波器等。其中，LCL型滤波器具有更好的谐波抑制效果，但设计难度相对较高。光伏并网逆变器设计PART03风力发电技术通过对特定地区的风速、风向、空气密度等气象数据进行长期观测和统计分析，评估该地区的风能资源潜力和开发价值。选择风能资源丰富、地形地貌适合、交通便利、电网接入条件良好的地区进行风力发电场建设。风能资源评估与选址选址原则风能资源评估风力发电机组成主要包括风轮、发电机、塔筒、控制系统等部分。风轮负责捕捉风能并将其转换为机械能，发电机则将机械能转换为电能。工作原理当风吹过风轮时，风轮叶片受到风力作用产生旋转运动，进而带动发电机转动并产生电能。控制系统则负责监测和调整风力发电机的运行状态，确保其安全、高效地运行。风力发电机组成及工作原理并网控制目标确保风力发电机输出的电能与电网的电压、频率和相位保持一致，以实现安全、稳定的并网运行。控制策略采用先进的电力电子技术和控制算法，对风力发电机的输出功率、电压和频率进行实时调节，使其满足并网要求。同时，还需考虑低电压穿越、无功补偿等辅助功能，以提高风力发电并网系统的稳定性和可靠性。风力发电并网控制策略PART04海洋能发电技术潮汐能、波浪能等海洋能资源特点潮汐能由月球和太阳引力作用产生的海水周期性涨落现象所蕴含的能量。具有可预测性、稳定性好、储量巨大等特点。波浪能海洋表面波浪运动所蕴含的能量。具有分布广泛、能量密度高、可再生等特点。海洋能发电装置类型及工作原理利用潮汐水位差，通过水轮发电机组将潮汐能转化为电能。主要包括单库单向、单库双向和双库单向等类型。潮汐能发电装置通过捕捉波浪的起伏运动，驱动发电机产生电能。主要包括振荡水柱式、越浪式、鸭式等类型。波浪能发电装置

海洋能并网关键技术并网逆变器技术将海洋能发电装置输出的直流电转换为与电网同频同相的交流电，实现并网运行。最大功率点跟踪技术实时调整海洋能发电装置的运行状态，使其始终输出最大功率，提高发电效率。电网适应性技术针对电网的电压波动、频率变化等问题，采取相应的控制策略，确保海洋能发电装置的安全稳定运行。PART05新能源传输技术利用直流电在高压下的低损耗特性，实现远距离、大容量电能的传输。高压直流输电原理减少输电损耗，提高输电效率；节省输电走廊，降低建设成本；易于实现异步联网，提高电网稳定性。HVDC技术优势适用于远距离、大容量输电场景，如跨海输电、跨国输电等；在可再生能源并网、城市电网增容等领域也有广泛应用。HVDC技术应用高压直流输电（HVDC）技术通过电力电子装置对交流输电系统的电压、电流、功率等参数进行快速、连续、灵活的控制，以提高输电系统的稳定性、可靠性和经济性。柔性交流输电原理提高输电线路的输送能力；提高电网的暂态稳定性和动态稳定性；降低输电损耗，提高输电效率。FACTS技术优势适用于交流输电系统的各种场景，如输电线路、变电站、配电网等；在可再生能源并网、城市电网增容等领域也有广泛应用。FACTS技术应用柔性交流输电（FACTS）技术智能电网与新能源传输的结合01智能电网通过先进的传感、测量、控制等技术，实现对新能源发电和传输的实时监测、调度和控制，提高新能源的利用率和电网的运行效率。智能电网在新能源传输中的优势02提高新能源发电的预测精度和调度水平；优化新能源发电和传输的运行方式，降低弃风、弃光率；提高电网对新能源的接纳能力和运行稳定性。智能电网在新能源传输中的应用案例03国内外多个地区已经建成了基于智能电网的新能源传输系统，实现了对风能、太阳能等新能源的高效利用和传输。智能电网在新能源传输中应用PART06新能源发电与传输系统优化与集成分布式能源与微电网集成将分布式能源（如光伏、风电等）与微电网相结合，实现局部区域内的能源优化和自给自足。智能调度与控制技术运用先进的智能调度和控制技术，实现多能源互补系统的实时监测、调度和控制，确保系统安全、稳定运行。风光水火储多能互补利用风能、太阳能、水能、火能和储能等多种能源之间的互补性，构建一个高效、稳定的多能互补发电系统。多能源互补系统构建方法根据实际需求，设计合理的微电网系统架构，包括电源、负荷、储能、控制等部分。微电网系统架构设计分布式电源接入与管理微电网运行控制策略微电网能量管理系统将分布式电源（如光伏、风电等）接入微电网，并实现对其的有效管理，确保微电网的稳定运行。制定微电网的运行控制策略，包括并网运行、孤岛运行等模式，确保微电网在不同模式下的稳定运行。建立微电网能量管理系统，实现对微电网内各种能源的实时监测、调度和控制，提高能源利用效率。微电网系统设计与运行管理区域能源互联网构建思路能源互联网概念及架构阐述能源互联网的基本概念、架构和关键技术，为构建区域能源互联网提供理论支撑。区域能源互联网规划与设计根据区域实际情况，制定区域能源互联网