《中瑞设计院新能源》课件

中瑞设计院新能源中瑞设计院是一家专注于新能源设计和咨询的领先企业我们拥有丰富的行业经验和专业的工程团队,为客户提供从方案设计到项目实施的全方位解决方案课程目标全面了解新能源行业掌握新能源技术知识提升新能源项目设计能了解新能源产业发展趋力势通过本课程,学习新能源行业的深入学习光伏发电、风力发电发展概况,了解各类新能源技术、生物质能发电等新能源发电训练学生在新能源系统方案设解析新能源行业的政策环境、的原理和应用技术的关键知识与工艺计、工艺选择、设备选型等方市场动态和未来发展方向,为学面的实践应用能力生规划职业发展提供指引新能源行业发展概述不断演进的新能源完整的产业链布局政策支持持续加码新能源产业经历了从无到有、逐步成熟的发新能源产业涉及研发、制造、应用等多个环各国政府出台一系列鼓励政策,如碳中和目展历程,已成为现代能源体系的重要组成部节,形成了完整的产业链各环节的不断优标、可再生能源发电配额等,为新能源行业分化推动了整个行业的发展发展提供了强大支撑新能源技术分类太阳能风能通过光伏发电技术捕获太阳能并转化利用风力驱动风力发电机组发电的可为电能的方式再生能源技术生物质能地热能利用农林废弃物等生物质燃料进行发利用地球内部热量进行发电的可再生电的技术能源技术光伏发电系统光伏发电系统是利用太阳能光伏效应将光能转换为电能的系统它由太阳能电池组件、电源变换装置、控制装置和配电系统等部分组成系统通过吸收阳光能量,将其转化为直流电,再经逆变器转换为交流电输送到电网或直接供给用电设备光伏发电原理光子吸收1太阳光中的光子被光伏电池表面的半导体材料吸收,激发电子从价带跃迁到导带载流子分离2由光子激发产生的电子-空穴对在半导体内建电场的作用下分离,形成电流电流输出3光生载流子在外电路中流动产生电流,通过导线输出到用电设备光伏电池类型晶硅电池薄膜电池12由单晶硅或多晶硅制成的电池,将半导体材料如镍化碲、铜铟效率高但成本相对较高镓硒等沉积在基板上,成本较低但效率较晶硅电池稍低有机太阳能电池化合物太阳能电池34利用有机半导体材料制成,能耗采用化合物半导体材料如砷化低、成本低且可实现柔性制造镓,具有高效转换率但成本较高光伏电池芯片生产工艺硅锭生产使用单晶硅或多晶硅料炉熔炼,得到高纯硅锭硅片切割将硅锭切割成薄片,厚度约

0.2毫米,形成光伏电池用硅片电池片制造硅片经过抛光、扩散、金属化等工序,制成光伏电池片电池组装将单个电池片组装成电池组,加上后接线等,形成完整的光伏电池组件光伏电池组件制造材料准备1收集高效的太阳能电池芯片电池组装2将电池芯片连接成电池板组件封装3用玻璃、铝框等材料封装电池板品质检测4严格检查组件的性能和可靠性光伏组件制造是光伏发电系统的关键一环首先需要准备高效的太阳能电池芯片，然后将它们串联成电池板接下来使用玻璃、铝框等材料对电池板进行封装保护最后需要进行严格的品质检测,确保组件的性能和可靠性光伏系统设计系统拓扑1确定光伏电池阵列、逆变器、电池管理系统等关键组件性能估算2根据光照条件预测发电量和性能指标尺寸优化3根据需求和场地条件确定最佳电池组件和阵列规模布局设计4合理布置各组件以提高发电效率和系统可靠性光伏系统设计是一个系统工程，需要全面考虑电池阵列、逆变器、电力电子等多个子系统的性能指标和协调性从系统拓扑、性能预估、尺寸优化到布局设计，每一步都需要深入的技术分析和精细的工程实施只有通过科学的系统设计，才能确保光伏发电系统安全可靠、高效运行光伏系统并网运行并网测试1对系统性能进行全面检测和调试电力均衡2确保电网和并网设备协调运行保护装置3确保系统在各种异常状况下可靠保护并网接入4遵循电网公司并网标准和要求光伏发电系统并网是一个系统工程,需要通过并网测试、电力均衡、保护装置设置等步骤,确保光伏发电系统与电网安全、可靠并网运行同时还需严格遵守电网公司的并网标准和要求,确保并网稳定可靠风力发电系统风力发电系统利用风力驱动风轮发电,是目前最主要的可再生能源发电技术之一风机发电各组件包括叶片、机舱、塔架等,通过电力转换装置将机械能转化为电能输送至电网系统设计、控制和网络并网是保证高效稳定运行的关键因素风力发电原理风能转化风力发电利用风力带动叶片转动,通过发电机将风能转换为电能空气动力学叶片设计利用空气动力学原理,产生升力带动叶片转动电力输出发电机将机械能转换为电能,输出至电网实现供电风力发电机构造主轴和支架发电机主轴承设计必须能够承受巨大的轴发电机可以是永磁同步发电机或双向、径向和弯曲力,确保长期稳定馈异步发电机,能够高效地将涡轮运行高效的支架设计和结构对整机械能转化为电能发电机应具有机稳定性至关重要可靠性和耐久性电力变换器偏航系统转换器可以控制发电机的转速和功偏航系统能够调整风机叶片的方向率输出,并将发电机输出的不规则,使其始终面对风力方向,保持最佳交流电转换为标准的交流电转换的发电效率先进的偏航控制算法器设计需要良好的电力电子技术至关重要风机塔架设计结构类型耐风性能12风机塔架通常采用钢管或钢格构架设计,以保证足够的强度和塔架结构需承受强大的风力荷载,设计时要充分考虑各种工况刚度下的风压力基础设计优化设计34塔架基础采用混凝土或钢筋混凝土设计,以确保结构可靠性和应用有限元分析等手段对塔架进行性能分析与优化,提高整体稳定性可靠性风力发电机组控制风速监测1通过安装风速传感器实时监测风速变化情况,以确保风机安全运行偏航控制2根据风向变化,采用自动偏航系统调整涡轮叶片方向,最大化捕获风能功率控制3通过调节叶片角度和转速,精确控制发电功率,提高整体能量转换效率海上风电场建设场址选择1选择风资源优良、水深适中、地质稳定的海域风机基础2采用重力式基础或桩式基础,确保稳定性电网接入3规划高压海缆和海上变电站,实现高效并网运维保障4建立专业化的海上风电场维护服务体系海上风电场的建设需要针对海洋环境特点进行全方位的规划和设计从前期的场址选择,到基础设施建设、电网接入、运维保障等各个环节,都需要充分考虑海上风电场的特殊性通过采用先进的技术手段和管理措施,确保海上风电项目的顺利实施和安全运营生物质能发电生物质发电的原理生物质发电利用生物质燃料作为原料,通过生物化学转化或热化学转化,将生物质能转换为电能其主要技术路线包括直接燃烧发电、沼气发电、生物质气化发电以及生物质液体燃料发电等这些技术有效利用了可再生的生物质资源,是一种清洁、环保的发电方式生物质发电原理有机质燃烧1生物质通过燃烧释放热量余热利用2将热量转化为蒸汽驱动汽轮机发电生物质制气3生物质经过气化可产生可燃气体沼气发电4利用厌氧发酵产生的沼气驱动发电机生物质发电的基本原理是利用生物质的化学能转化为热能,再通过汽轮机或内燃机等驱动发电机发电生物质可以通过直接燃烧、气化、沼气发酵等方式释放化学能,并把热能转化为电能这种可再生能源具有碳中和的特点,是实现清洁能源转型的重要途径之一生物质发电技术路线直接燃烧气化发电直接将生物质燃料燃烧来发电是最通过热解或部分氧化的方式,将生为直接的技术路线,通过锅炉蒸汽物质转化为可燃气体,再利用气体驱动汽轮发电机组完成发电燃烧发电厌氧消化生物质能发电综合利用利用微生物在缺氧条件下分解生物采用生物质预处理、高效转化等多质,产生沼气,进而用于发电种技术相结合的方式,提高发电效率和经济性生物质燃料电池化学转化生物质来源生物质通过化学反应转化为电力和热生物质燃料电池可以利用农林废弃物能,不同类型的生物质有不同的化学过、秸秆、生活垃圾等多种生物质资源程高能转换效率环境友好生物质燃料电池可以直接将生物质化生物质燃料电池排放的温室气体较化学能转化为电能,效率较传统燃烧发电石燃料发电更少,是一种清洁环保的新更高能源技术地热发电地热发电利用地表或地下的热量作为能源,是一种可再生且清洁的发电方式利用地热蒸汽或热水驱动涡轮发电机,能够持续不断地发电相比于传统化石燃料发电,地热发电节能环保,可持续发展地热资源分布广泛,主要集中在环太平洋火山带和中大西洋海底裂谷等地区通过勘探和开发,可以充分利用这些丰富的地热资源,满足人类对清洁能源的需求地热发电原理地热资源利用地热能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源通过钻井开采地下热量,可以用于发电和供热汽轮发电机组地热发电通过地热流体驱动汽轮机发电机组发电,这是最常见的地热发电技术地热田开发地热资源开发需要对地质构造、热流密度等进行勘探与评估,选择合适的地点建设地热发电站地热发电系统组成汽轮发电机组冷却系统输电线路监控管理系统地热发电系统的核心部件是汽地热汽流经汽轮机后温度较低,发电后的电能需要通过输电线地热发电厂需要有完善的监控轮发电机组,将地热蒸汽的热能需要通过冷却塔或者冷凝器将路将电力输送到需要用电的地管理系统,实时监测各关键设备转换为电能高温地热流体通其冷却后再回注到地层中这方线路的选线、塔型、导线的运行状态,确保系统安全稳定过汽轮机驱动发电机发电样可以提高系统的循环效率规格等都需要精心设计运行地热资源勘探地质调查1首先需要对地区的地质情况进行全面的调查和评估,了解地下地质构造、热流分布等情况物探测绘2利用地球物理勘探技术,如重力测量、磁测、电测等,绘制出地热异常区域的分布图钻井取样3在确定的地热异常区域内进行钻探,采集地热流体样品,对其进行化学、物理性质分析资源评估4综合各类勘探数据,对地热资源的规模、温度、压力等进行系统评估,为开发利用提供依据核电发电系统核电站结构反应堆系统运行管理核电厂由反应堆、汽轮机、发电机等多个部反应堆是核电厂的核心部件，负责产生热量核电站需要严格的管理体系和操作程序，以件组成，通过核反应产生热量驱动汽轮机发它包括反应堆容器、控制棒、冷却系统等确保安全可靠运行控制室是监测和控制整电关键构件个系统的中枢核电机组的结构反应堆汽轮发电机12核电机组的核心部件是反应堆,反应堆产生的蒸汽驱动汽轮发负责通过核反应释放热量电机发电,最终产生电力辅助系统安全防护34整个核电机组还有众多辅助系核电机组还配备有严格的安全统,如冷却系统、安全系统等防护措施,包括防泄漏和防辐射核电运行管理安全性管理1确保核电站运行过程中的人员和环境安全效率提升2提高能源产出,降低运营成本可靠性保证3确保核电站设备和系统稳定运行核电站的运行管理包括三大关键要素:安全性管理、效率提升和可靠性保证首要任务是确保人员和环境的安全,同时要提高能源产出,降低运营成本此外,确保核电站设备和系统的稳定运行也是至关重要的通过综合管理,确保核电站安全高效运转新能源发展政策政策支持技术创新政府出台一系列优惠政策,如税收减免、财政补贴等,鼓励新能源产业大力支持新能源技术研发,推动产品性能不断提升,提高市场竞争力发展基础设施建设市场培育加大对新能源发电站、输电网络等基础设施的投资力度,完善配套体制定合理的电价政策,扩大新能源在电力市场的占比,提高社会接受度系新能源行业发展机遇政策支持技术进步投资热潮市场需求政府出台一系列鼓励政策，如税新能源技术不断创新升级，降低国内外资本纷纷进入新能源领域节能环保意识不断增强，新能源收优惠、财政补贴等，为新能源成本和提高效率，为新能源产业，为行业发展注入强大动力市场需求持续攀升，行业发展前企业发展创造有利条件带来新的发展机遇景广阔总结与展望总结展望通过本课程的学习,我们全面了解了新能源行业的发展现状和技术展望未来,新能源必将在能源转型和碳中和目标的驱动下持续快速创新,如光伏发电、风力发电、生物质能和地热发电等我们掌握发展我们将见证技术进步、效率提升和成本下降,新能源将成为了新能源系统的原理、构造和关键技术,为未来从事新能源行业奠主导能源结构的重要支柱中国将在新能源领域发挥引领作用,为定了坚实基础全球绿色可持续发展做出重大贡献。