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신 에너지 과학 논문에 대한 토론
새로운 에너지 발전 기술에 관한 새로운 에너지 기술 논문 1
글로벌 에너지 현황을 바탕으로 중국에서 에너지 발전 기술의 응용을 소개하고 중국의 새로운 에너지 발전이 현대화 건설에 중요한 전략적 의의를 가지고 있음을 발견했다. 풍력 발전 시스템과 연료 전지 발전 시스템의 두 가지 새로운 에너지 발전 기술을 더 소개했다. 풍력발전은 비수재생에너지 발전 중 기술이 가장 성숙하고 규모화된 발전 조건과 상업 전망이 최근 발전의 중점이기도 하다. (윌리엄 셰익스피어, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력) 연료 전지는 화학에너지를 전기로 직접 변환하는 장치이다. 그것은 높은 에너지 변환 효율을 가지고 있으며 질소와 황의 산화물을 거의 배출하지 않는다.
키워드: 새로운 에너지 원; 풍력 에너지 연료 전지 발전 기술
중국 도서관 분류 번호: F206 문서 식별 번호: a
에너지 부족은 각국의 경제 발전을 제한하는 병목 현상이 되고, 선진적이고 안전한 새로운 에너지 이용 기술을 개발하는 방법, 에너지 이용률을 높이는 방법도 세계 각국의 관심사가 되고 있다. 유럽연합은 처음으로 20-20-20 계획을 제시했다. 2020 년까지 재생에너지는 유럽연합 에너지 소비의 20% 를 차지할 것이다. 5438 년 6 월 +2007 년 2 월, 미국 전 대통령 부시도 에너지 독립과 안전법 (EISA) 에 서명하여 새로운 에너지 사용과 에너지 절약 프로그램을 대대적으로 추진했다. 또한 환경 보호의 관점에서 볼 때, 인간이 의존하는 지구를 보호하기 위해 새로운 에너지를 개발하는 것도 유일한 방법입니다.
첫째, 중국의 에너지 및 발전 기술 현황
20 1 1 년, 우리 나라의 새로운 에너지 발전은 계속 빠른 발전 태세를 유지하고, 계통 연계 설비는 지속적으로 성장하고, 발전량은 계속 증가하고 있다. 20 1 1 연말까지 중국의 새로운 에너지 설비는 7000 만 킬로와트에 달하며 세계 1 위, 새로운 에너지 계통 연계 설비는 54.09 킬로와트에 달하며 전년 대비 47.4% 증가하여 총 발전기의 약 5./KLOC-0 을 차지한다. 그 중 풍력 계통 연계 용량은 계통 연계 신 에너지 총 설치 용량의 약 85.5% 를 차지한다. 계통 연계 태양열 광전지 설치 용량은 계통 연계 신 에너지 총 설치 용량의 약 4.4% 를 차지한다. 바이오 매스와 같은 새로운 에너지 설치 용량은 계통 연계 신 에너지 총 설치 용량의 약 10. 1% 를 차지합니다.
20 1 1 년 우리나라 신에너지 발전량은 약 10 16 억 kW? H 는 전년 동기 대비 29.9% 증가하여 총 발전량의 약 2.2% 를 차지한다. 그 중 풍력 발전은 새로운 에너지 발전 총량의 약 72.0% 를 차지한다. 태양 광 발전은 약 0.9% 를 차지합니다. 바이오 매스 및 기타 새로운 에너지는 약 27. 1% 를 차지한다. 20 1 1 년, 우리나라 신에너지 발전량은 320g/(kW? H) 계산, 324 1000 tce 절약, 이산화탄소 배출 9030 만 t 감소 .....
전기는 국민 생활과 생산의 기초이다. 에너지 각도든 전력 시스템 자체든 새로운 에너지 발전 기술을 연구하는 것은 우리나라의 현대화 건설과 인민 생활에 중요한 현실적 의의와 전략적 의의를 가지고 있다.
둘째, 풍력 발전 기술
풍력 에너지 자원은 주로 육상 자원과 해상 자원을 포함한다. 풍력발전은 비수재생에너지 발전 중 기술이 가장 성숙하고 규모화된 발전 조건과 상업적 전망이며, 현재 새로운 에너지 발전의 중점 방향이기도 하다. (윌리엄 셰익스피어, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력, 풍력)
1. 개발 현황
최근 몇 년 동안 우리나라의 풍력산업은 장족의 발전을 이루었는데, 이는 우리나라의 풍부한 풍력자원과 불가분의 관계에 있다. 관련 자료에 따르면 지상 이상 10 미터 높이에서 우리나라 풍력자원 이론 매장량은 약 43 억 킬로와트, 기술 개발 능력은 약 3 억 킬로와트로 나타났다. 지상에서 50 미터 떨어져 있을 때 두 배가 될 것으로 예상된다. 해상자원 높음 10 미터, 경제회복량 약 7 억 5 천만 킬로와트, 높이 50 미터 약 15 억 킬로와트. 우리나라 계통 연계 풍력장의 총 설치 용량으로 볼 때, 2006 년 말 현재 우리나라는 약 9 1 개의 풍력장을 건설하여 총 설치 용량이 약 260 만 킬로와트로 2005 년보다 654.38+0.34 만 킬로와트가 증가하여 성장률이 654.38+0.05% 에 달했다. 국가 장기 계획에 따르면 20 15 년 풍력 발전은 15 만 킬로와트, 2020 년에는 3000 만 킬로와트에 이를 것으로 전망된다. 그러나 선진국에 비해 중국의 발전 규모는 여전히 작고 발전 속도도 느리다. 우리나라의 풍력 발전을 제한하는 중요한 요소는 기술과 체제를 포함한다. 기술적인 측면에서 풍력 터빈 제조 수준은 낮고, 풍력 터빈 성능 테스트 장비와 기술은 상대적으로 뒤떨어져 있으며, 해당 인증 기관이 부족합니다. 제도적 측면에서 풍력 발전소의 운영 및 유지 보수 수준과 제도는 해외 풍력 발전 및 국내 화력 생산과는 크게 다르며 운영 과정에서 발생하는 문제 및 결함에 대한 상세한 기록 및 분석이 부족합니다.
2. 전력 시스템에 미치는 영향
풍력발전기는 바람에 의해 구동되고, 바람의 무작위 변동과 간헐적으로 풍력발전기의 전력 출력도 변동과 간헐적으로 결정된다. 따라서 풍력장의 대규모 접속은 전력 변동을 가져오고, 전기망 부담을 늘리고, 전기망 전력의 품질과 안정성에 영향을 미칠 수 있다.
(1) 전력 품질에 미치는 영향. 기류 운동으로 인한 풍속 변동 주기는 보통 몇 초에서 몇 분이다. 이러한 짧은 주기 풍속 변동과 풍력 터빈 자체의 작동 특성은 전력망의 전력 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 우선 주파수에 영향을 줍니다. 풍력발전 공력의 변동은 전자기 전력의 변동을 일으킬 수 있습니다. 발전기 회전자의 관성으로 인해 조정 시스템이 전자기 전력의 즉각적인 변화를 따라잡기 어려워 전력 불균형이 발생하여 발전기 회전 속도와 시스템 주파수를 바꿀 수 있다. 또한 풍력도 전압에 영향을 줍니다. 계통 연계 풍력 발전기 출력 전력의 변동으로 인해 전압 변동이 발생하고, 출력 전력의 주파수 범위가 전압 플래시 범위 (25Hz) 내에 있기 때문에 전압 플래시가 발생하며, 결국 고조파 전압과 고조파 전류가 발생합니다.
(2) 전력망의 안정성에 미치는 영향. 약전망의 경우 풍력전력의 변동은 순간적인 전압 강하와 풍력기의 빈번한 해체로 이어질 수 있다. 고장 제거 후 발전기 자화와 회전율의 증가는 대량의 무효 전력을 소모하여 전기망 전압을 복구하기 어렵게 한다.
(3) FM 및 피크 레귤레이션 능력에 미치는 영향. 기류의 장기적이고 계절적인 운동으로 인한 풍속 변동 주기는 보통 몇 시간, 심지어 며칠 혹은 몇 개월이면 기존 전력망의 주파수 조절 피크 부담을 증가시킬 수 있다. 부하 곡선의 저곡기는 종종 풍력 수출의 정점에 해당하며, 풍력장 계통 연계 발전은 전기망 등가 부하의 피크 밸리 차이를 증가시켜 전기망의 주파수 조절 피크 부담을 크게 증가시킨다.
셋째, 태양 광 발전 기술
1..1태양전지
태양 광 발전, 일명 태양 광 발전, 미래 세계에서 가장 빠르게 성장하고 가장 유망한 재생 가능한 에너지 기술로 여겨진다. 태양광 광전지의 기본 원리는 반도체의' 광복 효과' (광복 효과) 를 이용하여 태양에너지를 전기로 직접 변환하는 것이다. 광전지 효과를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 재료를 광전지 재료라고 한다. 광전지 효과를 통해 태양열을 전기로 직접 변환하는 장치를 태양열 광전지 또는 광전지라고 합니다. 태양 전지는 태양 광 발전의 핵심 구성 요소입니다.
1839 년 프랑스 물리학자 베이커렐은 전해질에 담근 두 개의 금속으로 구성된 광전지가 태양광을 받을 때 전압이 상승하는 것을 발견했다. 그가 발표한 논문에서 그는 이런 현상을' PhotovohaicEffect' 라고 부른다. 광전지 효과' 는 이질적인 반도체 또는 반도체-금속 혼합재 중 전류를 전도할 수 있는 유류자가 빛의 작용에 따라 분포와 농도가 변하여 서로 다른 부분 사이에 전위차가 발생하는 현상이다. 194 1 년, 올은 실리콘 재료에 대한 광전지 효과를 발견해 반도체 실리콘이 태양광 발전에 광범위하게 응용할 수 있는 토대를 마련했다. 65438 년부터 0954 년까지 벨 연구소의 과학자 Darryl Chapin 과 Pirson 은 세계 최초의 실용적인 단결정 실리콘 광전지를 개발하는 데 성공했다. 같은 해, Vekker 는 비소화 갈륨이 광전지 효과를 가지고 있으며, 유리에 황화 카드뮴 박막을 퇴적해 세계 최초의 박막 광전지를 만들었다는 것을 발견했다. 20 10 년 2 월 생산된 대풍 20 MW 광전발전소는 중국 최대 박막광전발전소로 연간 발전량 2300 만 kW·h 입니다.
태양전지는 1 과 같이 작동합니다.
반도체에 불순물을 섞어서 PN 매듭을 만들어 평형 상태의 내장 전기장을 형성하고, 내장 전기장의 작용으로 외부 자극으로 인한 초과 유류자가 분리되어 외부 전압을 형성한다. 빛 아래에서 반도체의 전자는 광자 에너지를 흡수하여 가격대에서 유도대로 점프하여 전자-공혈 쌍을 형성하여 유류자가 된다. 유류자를 생산하는 데 필요한 최소 에너지는 반도체의 밴드 Eg 로, 밴드 간격이 작은 재료로 만든 태양전지는 더 큰 전류를 형성할 수 있다.
단결정 실리콘을 기반으로 한 1 세대 광전지는 현재 태양열 광전지 시장의 주류로, 그 광전 변환율은 이미 24 에 달했다. 7%. 박막 기술을 기반으로 한 2 세대 광전지의 광전 변환 효율은 16.5% ~ 18.8% 에 달했다. 박막 광전지는 반도체 재료의 소비를 크게 감소시켜 발전 전망이 좋다. 광전지의 광전 변환 과정에서 광전지 재료는 화학적 변화와 기계적 마모가 발생하지 않기 때문에 태양전지는 소음이 없고 냄새가 없고 오염이 없는 이상적인 청정에너지라는 점을 지적해야 한다. 2006 년 중국 태양전지 총생산량이 처음으로 400 메가와트에 달하면서 미국을 제치고 세계 3 위 생산국이 된 것도 세계에서 가장 빠르게 성장하는 나라다.
1.2 태양 광 발전소
태양광 광전지 발전소는 몇 개의 광전지 변환기, 즉 광전지를 광전지 모듈로 캡슐화한 다음, 필요에 따라 여러 모듈을 일정한 전력이 있는 광전지 어레이로 조합한 다음, 에너지 저장, 측정 및 제어 장치로 태양열 광전지 발전소를 구성한다.
태양전지는 산발적인 발전소를 건설하는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 작고 분산된 전력 사용자가 사용할 수 있는 태양열 광전지 시스템을 구성할 수 있는 유연성을 갖추고 있다. 이런 독립적인 태양광 발전 시스템을 이망형 태양광 발전 시스템이라고 한다.
낮과 밤의 햇빛 변화와 날씨의 영향으로 인해, 인터넷 광전지 발전 시스템은 일반적으로 디젤 발전기 세트 및 축전지와 같은 다른 전원 공급 장치와 결합해야 하므로 발전소의 투자 및 유지 보수 비용이 증가합니다. 인터넷 광전지 발전 시스템은 종종 전력망에서 멀리 떨어진 외진 산간 지역과 사막 지역에 건설되어 독립된 지역 사용자에게 전기를 공급한다. 티베트 초러 20 kW 광전지발전소는 우리나라가 일찍 건설한 이탈형 광전지발전소로 총 290 만원을 투자하여 1994 년 2 월에 정식으로 생산에 들어갔다.
오프 그리드 태양 광 발전소 시스템은 그림 2 에 나와 있습니다.
발전소 발전 시스템은 태양열 광전지 어레이, 배터리, DC 컨트롤러, DC- AC 인버터, AC 배전 캐비닛 및 디젤 발전기 세트 및 정류 충전 캐비닛을 포함한 대기 전원 시스템으로 구성됩니다. 태양광 광전지 어레이가 DC 제어 캐비닛을 통해 배터리 팩에 전원을 공급하고 필요에 따라 배터리 팩의 상한 및 하한 전압을 설정하면 DC 제어 캐비닛이 자동으로 충전을 제어하는 방식입니다. 배터리 팩은 DC 제어 캐비닛을 통해 DC- AC 인버터에 전원을 공급하고 인버터로 DC 를 3 상 AC 로 변환한 다음 AC 배전함을 통해 3 상 4 선제로 사용자에게 전원을 공급합니다. 축전지 전압이 하한 전압으로 떨어지면 DC 제어 캐비닛이 자동으로 출력 회로를 차단하여 DC- AC 인버터가 작동을 멈추고 축전지가 과도하게 방전되지 않도록 합니다. 디젤 발전기는 발전소의 백업 전원이다. 필요한 경우 대기 전원 공급 장치는 정류 충전 캐비닛을 통해 배터리를 충전하거나, 광전지 발전 시스템이 고장나면 AC 배전 캐비닛을 통해 사용자에게 직접 전원을 공급합니다. DC- AC 인버터와 디젤 발전기는 동시에 사용자에게 전원을 공급할 수 없으며 전원 공급 장치의 고유성을 보장하기 위해 AC 배전 캐비닛에 연동 장치를 설치해야 합니다.
태양 광 발전소의 용량이 일정 규모에 도달하면 그리드 연결 태양 광 발전소라고 하는 전력망에 액세스할 수도 있습니다. 이때 로컬 부하가 부족하면 여분의 전력을 전력망으로 전달할 수 있습니다. 현지 태양열 발전이 부족할 때 전력망은 사용자에게 전력을 공급한다. 따라서 계통 연계 형 태양 광 발전소는 에너지 저장 장치를 사용할 필요가 없으며 시스템 투자 및 유지 보수 비용을 절감합니다. 이와 함께 전기망과의 공조로 발전 설비의 이용률과 전력 공급의 안전성을 높이는 것은 태양열 발전 기술의 규모화 발전의 필연적인 추세다. 중국 최초의 계통 연계 형 태양 광 발전소는 2006 년 건설된 티베트 양팔정 재생 에너지 기지 100 kW 고압 계통 연계 태양 광 발전소입니다. 20 10 년 말 우리나라 최초의 광발전프로젝트인 돈황 2 × 10 MW 광발전사업이 완공되어 생산에 들어갔다.
넷. 결론과 전망
이 글은 전 세계와 중국의 에너지 형세에서 새로운 에너지 발전 기술이 현재 절박하고 실용적인 연구 과제임을 분석한 후 풍력 발전 시스템과 연료 전지 발전 시스템의 특징과 이 두 방면의 중국 발전 현황을 소개했다. 새로운 에너지는 풍력과 연료 전지뿐만 아니라 바이오매스 에너지, 해양에너지, 지열, 광전지까지 포함한다. 신 에너지 발전 기술은 중국과 세계에서 발전 잠재력이 크다. 인류의 내일 무대에서, 새로운 에너지는 화석 연료를 대체하고 중요한 역할을 할 것이다.
참고 자료:
[1] 서덕홍. 신 에너지 전력 전자 소개 [D]. 항주: 절강 대학교, 2009.
[2] 하오 웨이, 슈 후안, 장 입자. 신 에너지 발전 기술 개요 [C]. 2007 년 화북전력대 제 5 회 대학원 학술교류회.
석도. 연료 전지 발전 시스템의 모델링 및 시뮬레이션 [D]. 난징: 동남대, 2007 년: 5 월 6 일, 63-64.
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