時間：2023-10-05 10:28:55
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【關鍵詞】電站運行維護管理 J2EE B/S結構 系統設計與實施
國內某大型新能源公司以在風能、太陽能等清潔可再生能源領域的投資、開發與運營為主業。隨著該公司的業務快速發展，投入運行的電站（風電場、光伏電站）數量不斷增加。截至2016年底，該公司業務已覆蓋30個省、自治區和直轄市，投產、在建的風電、太陽能等新能源裝機超過700萬千瓦，投入運行的電站將近100個。
電站作為新能源發電的具體運行維護的生產單位，其管理水平高低直接關系著電站發電量的高低。目前，該公司電站地域較為分散，分布在全國各地，電站的運行維護管理還比較粗放，電站運行維護中的大量信息目前還采用手工填寫方式記錄，無法有效指導電站運行維護管理工作。
為實現電站運行的信息化、電子化管理，確保設備安全、高效運行，提高設備消缺、檢修及維護速度，節約人力資源成本，對電站運維管理過程中的設備、運行、物資等方面進行信息化管理是非常有必要的。
1 系統設計原則
1.1 先進性原則
系統采用成熟的軟件架構，利用先進的開發技術，做到人機界面友好、操作簡便、維護方便。網絡基礎建設要立足于未來業務發展要求，計算機的軟硬件、數據庫等均應采用先進穩定的產品，滿足系統數據存儲和管理要求。系統要有合理框架結構設計，滿足系統訪問速度快要求。
1.2 集成性原則
系統設計要全面考慮三峽新能源公司內部各業務部門之間的信息交流與共享，實現各業務數據在信息系統中的全面集成，充分發揮公司整體效益。
1.3 實時性原則
系統能及時準確的反應三峽新能源公司電站運行維護當前的信息，能在最短時間內為公司各級用戶提供最有價值的信息。
1.4 經濟性原t
系統建設要從經濟著眼，選擇性價比最高的方案，以節約系統建設投資。
1.5 開放性原則
為保障系統長遠發展的接口及兼容問題，提高系統的柔韌性，系統應該做到高度開放性。
2 技術選型分析
系統遵循統一規劃、統一軟硬件平臺、統一接口服務標準的原則，結合“集中式管理、分布式應用”的思想，系統采用如下實現技術路線：
2.1 系統采用B/S架構
B/S（Browser/Server）結構即瀏覽器/服務器結構，對于B/S結構而言，瀏覽器是其重要的組成部分，主要有瀏覽器為用戶提供窗口進行交互，獲得服務。通過這種結構的設計，能夠很好的滿足了用戶的需求，還能有效減輕用戶端的工作量，對成本的降低和開發設計的周期縮短提供技術基礎。
2.2 系統采用J2EE體系結構
J2EE 的核心是一組技術規范和指南，所包含的各類組件、服務架構及技術層次，均有共通的標準及規格，讓各種依循 J2EE 架構的不同平臺系統之間，存在良好的兼容性，解決過去企業后期使用信息產品時彼此之間無法兼容、企業內部或外部難以互通的窘境，通過提供企業計算環境所必需的各種服務，使得部署在J2EE平臺上的多層應用，可以實現高可用性、安全性、可擴展性和可靠性。
2.3 系統開發語言
系統采用Java語言開發，Java是一種簡單的、面向對象的、分布式的、跨平臺的、可移植的、動態的語言。
2.4 系統采用數據庫
系統采用Oracle 11g數據庫。
2.5 系統采用先進的IT架構建設系統運行支撐環境
以現有計算機網絡、軟硬件為基礎，采用以存儲為中心的IT架構思想，體現高度的前瞻性和可擴展性，采用“分期投入，逐步擴展，保證系統應用的完整性和硬件投資的有效性”原則，基于企業內部專用網絡搭建系統運行支持環境，包括計算機網絡設備、支撐軟件和安全保障體系。
3 系統體系結構設計
考慮到電站運維管理系統的安全性和易用性，系統采用B/S架構，分為三個層次進行設計，分別為展現層、業務層及數據層。系統體系架構如圖1所示。
4 系統功能結構設計
電站運維管理系統主要實現設備管理、運行管理、物資管理、系統管理等功能。系統功能結構如圖2所示。
5 系統網絡拓撲設計
電站運維管理系統中服務器由應用服務器、數據庫服務器、中間件組成，各站點用戶通過本地瀏覽器直接訪問系統的服務器。電站運維管理系統的數據庫服務器、應用服務器及中間件服務器，部署在北京總部，公司內網用戶端通過瀏覽器直接訪問系統。各區域管理機構、子公司采用SDH數據專線方式連接到公司總部廣域實現內網聯通，用戶端通過瀏覽器直接訪問系統。各電站通過深信服科技公司的VPN設備聯通公司總部實現內網聯通，用戶端通過瀏覽器直接訪問系統。移動用戶通過深信服科技公司的SSL VPN設備訪問系統。平板電腦和智能手機等通過的移動APP應用訪問系統。電站運維管理系統的網絡拓撲設計如圖3所示。
6 系統數據庫設計
數據庫設計是電站運維管理系統的重要組成部分，數據庫中存儲了電站運行維護業務大量數據信息，數據庫中數據信息依據相應的依賴關系和所構造的數據結構進行排列，其目的是實現快速、高效率的數據處理，同時保證庫中的數據盡可能少的冗余。本系統設計時，需要確立所有數據表中的字段屬性、名稱、字段類型等信息，并設置不同數據表間的聯系。每一條數據包含有很多信息，根據數據描述對象的差異其數據內容又各有所異，而且數據庫的構建需要滿足數據便于擴充的需求。
本系統采用Oracle 11g數據庫，數據庫設計主要包括系統實體關系圖及對應的數據庫結構表兩部分。
7 系統安全設計
系統在進行安全設計時要考慮一個系統要具有消除潛在風險的能力和對風險的承受能力，三峽新能源公司電站運維管理系統主要從網絡安全設計、系統權限設計、身份認證設計和數據安全設計四個方面進行系統安全設計。
7.1 網絡安全設計
7.1.1 防火墻與入侵檢測
電站運維管理系統采用山石網科的硬件防火墻（具有IPS入侵檢測功能）和深信服科技的上網行為管理設備，以防止外部非法用戶的進入，過濾不安全的服務，達到保護應用程序安全和數據安全的目的。
7.1.2 采用防病毒技術
為有效加強軟件自身的抗病毒能力，采用掛接和捆綁第三方反病毒軟件（如McAfee），同步對外來的軟件與傳輸的數據進行必須的病毒檢查操作。
7.2 系統權限設計
系統管理中提供用戶權限配置功能，系統管理員可以對系統用戶進行新增、刪除、查詢和修改等功能，設置用戶、用戶組的操作權限等各類權限。可根據部門、不同用戶類別等建立用戶組，然后對不同用戶及用戶組賦予不同的權限，從而約束用戶在系統中的使用權限。為系統內部人員提供統一的權限管理機制。
7.3 身份認證設計
為了保證用戶身份的安全性，系統提供用裘藶胨定策略和密碼規則配置。密碼鎖定，系統可配置失敗登錄次數和鎖定時間，在用戶失敗登錄達到一定次數后，在一段時間內暫時禁止用戶的登錄行為，過了這段時間后才能再次允許用戶登錄；密碼規則配置，系統支持靈活配置密碼的數量以及包含的策略（大寫字母、小寫字母、數字、特殊字符等）。針對每個用戶提供有效期、密碼失效期的功能。
7.4 數據安全設計
數據安全設計是電站運維管理系統最重要的內容。在系統中，數據是核心內容。主要通過將前端應用服務器采用負載均衡技術，負載均衡技術既可以提高整個系統的性能，也可以提高整個系統的高可用性，當一臺服務器出現問題的時候，另外一臺仍會繼續工作；后端數據庫服務器采用雙機熱備技術，雙機熱備技術可以提高數據庫服務器的高可用性，防止一臺出現問題是服務中斷的情況發生。
8 系統實施
目前，電站運維管理系統已在投運的電站已全面推廣應用，系統運行正常，達到了預期的目標。系統利用信息化手段解決了電站運行維護中的設備管理、運行管理、物資管理的信息化、電子化，實現了電站運行維護管理的標準化、規范化，實現了各種運行維護信息的共享，確保了電站設備的安全、高效運行，提高了設備消缺、檢修及維護速度，節約了人力資源成本。
9 結束語
電站運維管理系統的設計與實施，提高了電站設備可利用率和供電可靠性，提高了電站設備消缺檢修維護速度，從而提高了發電效率和發電量，降低了該公司管理成本，提高了該公司的市場競爭力。
參考文獻
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作者簡介
董清（1982-），男，安徽省人。工程碩士學位。現為中國三峽新能源有限公司工程師。主要研究方向為企業信息化建設。
關鍵詞：新能源；節能動力汽車；電工電子設計
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A文章編號：
1電工電子設計技術與汽車節能
1.1汽車供油系統節能電工電子控制
現階段在汽車發動機供油系統中，利用電子控制技術實現了發動機供油量、噴油壓力、噴油率自動調節的精確控制。多點式的電子控制燃油噴射技術實現出噴油量與噴油定時的自動控制，并可以保證最佳的噴油速度。現在新型汽車多數采用的都是電控噴射系統，發動機的燃油經濟性得到大幅提升。此外，電工電子控制系統可以實現對噴油大壓力的精確控制，所以當發動機處于低速狀態時，噴油壓力會升高，從而減少了排氣煙度；利用電子控制技術控制噴油率，可以實現著火前少噴油、著火后多噴油分層燃燒的技術要求。引外，電子電工控制系統還實現了發動機度與加速度的最佳配合度，可以在保證工況要求的前提下將排放煙度控制在最低水平，并降低油耗。與傳統的化油器相比，燃油電子噴射系統大幅提高了燃油計量的精確度，從而大幅提升其經濟性與動力性能。
1.2汽車電工電子點火節能系統
汽油機屬于點燃式發動機，其利用電火花點燃混合氣體進行點火，傳統技術是利用點火系統中的機械式白金斷電器來實現，這種斷電器基于高速運轉狀態時，容易被磨損并燒蝕，從而導致發動機發生失火、動力性能下降等問題。采用電磁式或者霍爾式無觸點斷電器可以徹底解決該問題，并且降低了發動機維修的機率。可以說現代高性能的汽油機全部采用的是電子控制的無觸點點火系統，采用傳統的機械式點火系統時，如果發動機處于高速運轉狀態會出現斷火問題，而電工電子點火系統不存在這種現象，提高了點火能量與燃燒速度，不僅可以大幅降低發動機的燃料消耗，而且對汽車的加速、動力以及排氣凈化性能也有明顯的改善，此外，用戶長期采用電子點火裝置可以保證發動機一直處于高質量的點火狀態。
1.3汽車電工電子設計趨勢
汽車電工電子技術從開始的真空管、晶體管、集成電路，到后來的大規模集成電路，再到如今的計算機技術，汽車控制系統從局部控制技術發展為整車系統的控制設計，其電子技術也體現出信息化、智能化、交通控制網絡化的特點，現代的高級轎車可能會裝設幾十個微控器、上百個傳感器，所以從某種程度而言，汽車電子電工技術的發展程度也是衡量各國汽車工業發展水平的重要標志之一。電子電工技術在汽車領域的廣泛應用提高了汽車的經濟性、安全性與動力性，而且對汽車行駛的穩定性與舒適性有明顯改善；此外，還降低了燃油的消耗，提高了汽車產業的環保性。
2研發新能源節能動力汽車及優化
2.1新能源節能動力汽車
現在出現的新能源節能動力汽車多種多樣，下面簡單介紹其中幾種：
第一，甲醇發動機汽車。甲醇是煤與天然氣作用下的產物，其具備燃燒速度快、燃燒地程中無煙、無焰的特點，其熱值僅為汽油的二分之一。并且與石油相比，全球的煤資源相對更加豐富，根據現階段的能源消耗水平來看，還可以使用很長一段時期。所以在發動機燃料中，甲醇的發展前景十分看好。現在在點燃式發動機上完全可以燃用甲醇，并且基本上無需對原發動機做較大改裝，只需更換燃油系統的個別密封件即可。不過對于壓燃式發動機而言，還是需要一些特殊的技術。
第二，天然氣動力汽車，天然氣是油氣田與氣田的產物，其在全球的貯量也相當大。在發動機中采用天然氣作燃料的技術已經相當成熟了，其最大的特點就是污染物排放低，并且天然氣不會對油產生稀釋作用，所以可以有效延長發動機的使用壽命，降低汽車噪聲。
第三，電動汽車，這種汽車的動力來自于電能，而很多方法均可以產生電能，比如火力發電、水力發電、風力發電以及核電等等，現在比較常見的電動汽車包括純電動汽車以及燃油與電能混合動力汽車。電動汽車最大的特點就是零配件少，生產工藝比較簡單，因此其制造成本僅為內燃機車的幾分之一，不過其發展最大的瓶頸在于蓄電池的容量問題。
第四，太陽能動力汽車，相對于其它能源而言，太陽能取之不盡、用之不竭，而且其清潔度最高。太陽能動力汽車利用太陽能電池進行電能的存儲，然后通過儲存的電能驅動汽車，所以其本質也屬于電動汽車的范疇。對于太陽能汽車而言，最大的瓶頸在于太陽能電池的轉換效率。
2.2汽車節能優化
具體而言可以從以下幾個方面實現汽車節能的優化：第一，減輕車體的重量，汽車處于空載狀態的油耗比重很大，所以可以通過減輕車體重量實現節能的要求，據相關數據顯增，車體重量降低10%，節油量可以達到8%左右。現階段出現的新型材料大幅減輕了車體的重量，比如采用輕型有色金屬取替鋼鐵，常見的有鋁合金與鎂合金等，也可以用塑料取代鋼鐵等。第二，減少行駛阻力，汽車在路面行駛過程中遇到的阻力來自于兩個方面，一是空氣阻力，另外一個則是滾動摩擦阻力。以一般車速行駛時，空氣阻力會消耗發動機25%的功率。除了外部條件外，車體的外型與空氣阻力也有著密切的關系，現代汽車的造型均向著更加完美的、流線型造型方展，不僅大大增加了汽車的美觀性，而且可以有效減小行駛過程中的空氣阻力。第三，進一步優化節能汽車空調，現在的汽車空調的制冷方式多為蒸汽壓縮式，發動機軸驅動壓縮機，空調處于開啟狀態時，會降低發動機約10%的功率，而增加15%的油耗。新型的高效壓縮機會慢慢取代傳統的往復活塞式壓縮機，比如變排量斜盤式壓縮機可以節能30%，其有可能成為未來汽車空調的主要機型。
3討論
隨著科學技術的發展，必有其它能源替代將要枯竭的石油，從過度依賴石油轉向能源供給多元化。目前我們要大力依靠科技進步，引進和借鑒國外先進技術和科學經驗，相信會有更節能、更環保、更先進的動力機汽車出現。
參考文獻：
為東盟商家量身定制
電力設備與新能源展區為東盟各國商家量身定制，符合東盟電力企業采購中國電力設備、引進中國先進電力技術和新能源技術的需求。
該展區展示內容豐富，主要有發電設備、輸/配/變電設備、電線電纜、儀器儀表及電氣自動化設備等電力設備。同時，為滿足東盟商家對新能源技術的需求，本屆展會還將繼續展示中國在新能源技術方面的最新研究成果，包括太陽能、風能、生物制能、節能減排技術項目展示及應用和LED節能燈具等新能源技術及應用。
傳遞行業發展合作新資訊
第12屆東博會將舉辦2015年中國―東盟電力合作與發展論壇，就中國與東盟國家電力行業合作、各方在推進工作過程中遇到的問題以及電力行業領域的配套服務等方面進行交流探討，傳遞行業合作發展新資訊。
2015年中國―東盟電力合作與發展論壇以“共建能源絲路，譜寫鉆石10年新華章”為主題。在這個主題的指引下，將邀請各國政府能源部門、電力工業有關商協會、相關專家學者，針對智能用電、可再生能源發電及核能發電等領域的技術發展趨勢、東盟各國規劃前景、投資需求、產業政策和項目對接等方面開展對話交流。可以預見，各路行業精英匯聚，將為中國與東盟電力領域的合作發展吹來縷縷清風。
電力合作前景美好
東盟國家和中國在電力行業互補性強，發展潛力巨大。一方面，近年來東盟國家經濟快速發展，電力需求增長迅速；另一方面，中國電力技術和設備的優勢，為東盟國家提供了強有力的支撐。
關鍵詞：電氣節能；新能源開發；措施
引言
電氣資源在國民經濟發展過程中占據不可或缺的作用，然而電氣能源在消耗能源中占據非常大比例，因此，如何最大限度地減小電力能源的消耗，以及開發新能源有著極其重要的作用。不僅可以降低對環境的污染，還能改善能源短缺問題。因此，在不斷研究電力節能的同時，還要建立有針對性的解決方案，以及做好節能與新能源相結合的工作，以便于為可持續發展提供保障和基礎。
1 電氣節能的原則
1.1 不影響電氣的功能
不影響電氣的功能是一項非常重要的準則，如果節能是要將影響電氣的功能作為前提，那這種節能是沒有任何意義的。即是基本電氣設施、空調、照明等不可以由于電氣節能而受到影響。
1.2 考慮經濟效益
不能因為追求電氣節能而做出盲目投資的行為。當節能與經濟效益發生沖突的時候，要對比這樣兩項的損失，再來做決定，采取合適的方法。
1.3 減少能源浪費
浪費能源是建筑電氣中普遍存在的現象。變壓器功率損耗是屬于無謂耗能，因此，在不影響電氣使用的情況下進行改造，盡量降低無謂的能量消耗。
2 電氣節能的相關措施
2.1 設計、推廣節能照明產品
隨著經濟社會的不斷發展，出現越來越多的“不夜城”，用電需求量越來越增加，照明作為電能使用的常規方式。照明節能設計的主要目的是降低照明電路中能量的消耗，在節約電能的同時不影響照明效果。因此，可以遵從一下三點設計準則。（1）盡量利用自然光。太陽光就是自然光，可以結合自然光與人工照明進行照明設計，這種設計能夠有效節約照明用電，降低能源消耗。（2）合理選擇光源。不一樣的場合有不一樣的人工照明需求，常規熒光節能燈適用于普通家庭照明，而一些需要照明顯色要求高，例如：一些商業廣告牌，通常選用三基色熒光燈、低功率高顯色型鈉燈。它們不僅照明顯色明顯，且使用周期長。（3）合理利用節能裝置。依據不同的照明需要，安裝不同類型的節能開關、節能燈。例如光控、聲控比較適合公共場所；能調節光源的開關就適合安裝到醫院病房等。
2.2 減短供電路徑，降低線路損耗
傳輸電路中電能會發生一定的損耗，實踐證明，電線路越長，損耗的功率就越大，電阻也會導致功率發生一定的損耗。因此，可以從以下兩點來降低線路損耗。（1）在設計線路的時候，盡可能地設計成直線，有特殊情況才選擇繞彎，最大限度地縮小線路的長度。（2）要合理選擇導線截面積。選擇導線截面積應當依電流質變體系，針對較長的線路，可以選擇大導線截面積來降低電阻。
2.3 變壓器的選擇要合理
影響鐵耗的只有鐵芯的制作工藝和材料，而銅耗卻和變壓器符合緊密相關。科學合理的選擇變壓器，容量的大小和臺數多少，要和運轉時間的變動相符合，然后適時的調整，可以大大地降低損耗，從而達到節能的效果。現階段，我國電能生產的主要方式是火力發電，火電廠由于運行的需要而保持一定數量的變壓器，而電力系統普遍存在電阻，導致在無符合的狀況下還是會大量消耗電能，因此，可以通過合理規劃其數量來降低能耗。
3 新能源開發的意義
我國是世界能源消耗和生產大國，雖然我國地熱、風能、太陽能等新能源有一定程度的發展，但中國經濟發展以及環境環保問題的主要任務還是怎樣使新能源替代舊能源。這項新技術還充分的體現了“和諧發展”、“可持續發展”、“科學發展”的發展理念，因而新能源的開發也有著莫大的發展機遇及巨大的發展潛力。例如新型半導體照明設備、太陽能電池等高效、清潔的新型能源的開發利用。一方面，將新能源的應用推廣宣傳工作納入能源政策之中去，并納入中國經濟建設的總體規劃和中央各部委的重要議事日程之中。另一方面，廣泛推廣宣傳使用高效、清潔的新型能源以及鼓勵節約能源，使人民群眾都可以認識到節約能源和利用可再生能源和新能源的意義，并不斷加大新型高效、清潔能源在我國的應用度。
雖說發展新能源如火如荼，但發展新能源也有雙面性的。又要加快其發展速度，但是又不可以操之過急，盡量規避各方面的風險。特別是要重視一些投入過高且技術不過關的問題，并且不斷地研究并解決。需要不斷加強新能源技術的儲備和研發，層層推進，逐步發展。與此同時，在不斷加快發展新能源時，更要堅持環保和發展相統一的準則，堅持首位是綜合效益，避免使用新能源的同時發生新的污染。
4 電力新能源的開發
4.1 風能
要想節能能源，風力發電必須要大規模發展，這樣我們就要面對系統調頻以及調峰問題。從目前的現狀來看，中國的平均峰谷差是30%左右，一些區域是40%左右，所以未來還要更進一步加大風能的開發。
4.2 太陽能
發展太陽能發電技術還需要社會的大力支持。在能源開發過程中，如果要把投資成本收回，則每千瓦時網電價應控制在3元以上，遠遠比煤電的上網電價要高。例如：按照現在居民用電價計算，把投資成本收回則需要100年以上。雖說我國光伏產業產品組裝能力躋身世界前三，但逆變控制、鑄錠切片以及晶體硅提純等核心技術卻依然是被國外壟斷，并且中國沒有充分掌握關于光伏產業“兩頭在外”知識產權，具體的說是依然被國外研發企業牽制著的，為外國代生產。與此同時，盡管我國新能源發展的總體趨勢還是比較好的，但是現階段由于我國太陽能技術的運用起步比較晚，因此我國一定要大力開發和發展太陽能發電技術。
4.3 地熱資源的開發利用
我國東南沿海地區、云南以及等有著富饒的地熱資源。最新探查數據結果現實，我國有270多個地熱田，其高達1.1×102J/年的天然熱量，所含的熱量超出2500個溫泉所含熱量。
5 結束語
隨著我國不斷增加的電力用量，在電力使用和生產的過程中實現對相關能源的節約和合理使用就顯得十分重要，這種情況下有關部門應該重視對電氣節能的相關技術的使用，并不斷地研發新能源，以應付能源危機下的電氣發展。
參考文獻
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隨著全球一體化的不斷加深，經濟的不斷發展，電力能源的使用也在不斷的擴大，為了提高能源的使用效率和能源的開發利用，我國進行了大規模的新能源電力開發，風能和太陽能是現如今最優潛力的電力新能源，也是使用比較廣泛的能源。
1新能源電力系統的相關內容
1.1新能源電力系統的性質
新能源電力系統具有不可儲存性、不穩定性和不可約束性。新能源中，風能和太陽能的發電頻率具有不穩定性的特點，受外界的干擾比較強，在這種情況下，只有大規模的新能源電力接入到電網中才能使電力系統趨于平衡，穩定發電。
1.2大規模新能源電力發展的現狀
能源的緊缺是世界各國在發展過程中需要面臨的一個問題。關注能源緊缺、關注新能源發展和治理能源污染也是各國在經濟發展過程中需要考慮和研究的主要問題。面對現今社會的發展形勢，只有降低能源消耗、減少污染、保護環境才能適應我國可持續發展的道路，新能源的開發實現智能化電網是我國進行大規模新能源電力發展的需要。解決新能源的電力的消耗問題和系能源電力系統運行的穩定問題是提高電力系統可靠性、實現高效利用的途徑之一。大規模電力系統在發展的過程中存在一些問題，主要表現在系能源電力系統的電源結構不夠完善的，不能適應新能源系統不穩定的特點，另一方面是開發新能源的投入成本比較高，但是利用率卻比較低缺乏經濟性。
2提高大規模系能源電力安全高雄啊利用率的方法
2.1發電技術的應用
新能源的發電技術可以有效的提高能源的使用率，對電網運行的安全性進行保護。新能源發電的過程中，設備的投入比較大但是發電機的容量通常比較小，這樣對能量的轉換效率就比較匱乏。在這種情況下，只有對能源發電的原理進一步的研究、創新，采用先進的發電技術和設備進行發電才能減少相關的成本和費用，使新能源發電系統的經濟性有所提高。新能源發電系統具有隨機性的特點，這種隨機性在控制上很難把握，給新能源電力的使用造成了消極的影響。只有不斷的改進技術，完善新能源的使用，改進發電功率的分配政策才能提高功率的控制水準。在新能源電力系統的抵用方面，其很容易受到電網的干擾，電壓的耐受能力不高，這樣電網的安全性受到了威脅。在這種情況下，我們要充分的對新能源電力系統的特點和性質進行全面的了解，從而保障電網的安全運行。
2.2優化電網結構，創新輸電的方式
優化電網結構，使大部分的電源滿足新能源電力系統的發展要求是對能夠有效的提高新能源的電力安全高效的使用率而服務的。在方案上要采取多元化的解決方案，相互補充，相互支持，利用電網實現多種能源的利用。對能源儲存方面的控制能夠保障電力系統的能量的平衡。輸電方式的革新有利于提高電網的輸電能力，實現資源的優化配置
2.3加強電網的安全防御工作
新能源系統的使用要符合發展的要求，盡量在運行的過程中減少問題的出現，保障新能源電力系統能夠正常的運行，這就需要加強電網控制和安全防御的工作。電網輸送率提高的前提是做好電網的有效控制和安全防御工作，突破電網的輸送極限，為新能源電力系統的安全有效運行帶來積極的徐進作用。21世紀，經濟全球化的發展，計算機科學技術的不斷發展，使計算機科學技術遍及到社會發展的各個領域當中，電力行業也需要注入計算機技術的能量。電網的建設向著智能化的方向發展，電網的建設過程中計算機信息量越來越大，需要的數據越來越多。計算機科學技術的加入，使新能源電力系統的運行更加的穩定、有利于各方面對電力系統的控制同時提高了電力系統的安全防御指數。
2.4提高能源儲存率
能源的消納問題是大規模新能源電力發展的重要問題，只有有效的進行就地消納才能使新能源電力系統的消納能力有所提高，從而加強對電力系統的控制。這些問題的解決有利于保障電力系統運行的相對穩定性。能源儲存技術的革新是解決平抑問題的關鍵。在電力系統運行過程中受到干擾的時候，能夠充分的發揮能源儲存技術的優勢，控制能量保障電力系統的正常運行。
3新能源電力系統基本問題的解決
3.1新能源電力系統的協調問題
新能源系統具有再生性和可操作性，也同樣具有延遲性。傳統的電力能源系統是多中電力系統的相互配合完成電力的輸送，新能源電力系統也需要建立多個系統的相互協作來實現互補和協調控制。
3.2新能源電力系統的安全保障方法
以風能和太陽能為核心的能源是新能源電力的主要來源。這種能源系統常常是在人煙荒蕪的的地區進行，地點的分布上沒有統一性和規律性。新能源電力系統的發展和研究時間還比較短，在運行過程中容易出現種種問題和故障，甚至造成癱瘓，對于這種情況，我們就要對新能源電力喜用的安全問題進行保障。新能源電力系統安全性的構建主要在與對系統進行定期的安全檢查和系統排查，完善監督管理體系，建立一整套安全、有效的質量監控系統和設計檢查方案，在出現問題的第一時間進行報告和檢修。
4總結
關鍵詞 船舶；新能源；供電；應用技術
中圖分類號：U664 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0103-01
1 新能源及其在船舶上應用的優點
隨著新能源不斷的開發和應用技術的推廣完善，將其應用于船舶成為一種發展趨勢，并且有著較為廣闊的前景。新能源應用于船舶有著諸多的優勢，這主要體現為以下幾個方面。
1）新能源應用與船舶能夠有效的實現成本的降低。新能源及其復合型新能源的推廣應用，能夠實現造船成本的降低。在船舶的設計和建造中，新能源的應用能夠將相關電器設備的電力來源由新能源或者是復合型的新能源來代替，實現船舶照明和應急系統供電形式的轉變，從而實現船舶能耗的降低。以新能源來代替傳統船舶供電設備，能夠有效的降低船舶的自身重量等，實現生產成本的總體降低。
2）新能源的應用能夠保證船舶供電的安全性，降低對于人力的需求并且能夠實現環保的目的。新能源的優勢之一在于無污染，清潔性，將新能源應用于船舶供電時，能夠避免船舶供電所產生的大氣污染等。而這種新能源供電系統的建設和應用，有效的減少了傳統供電模式下對于人工的需求，降低了人工成本。利用新能源實現船舶供電，能夠傳統供電形式下所帶來的噪聲污染和對工作人員身體健康的不良影響，實現供電的安全。
3）新能源的來源豐富，供應充足。當前開發利用的風能和太陽能等資源具有取之不盡用之不竭的特點，在船舶供電中，對于該種新能源的充分開發和利用能夠有效的保證供電機組的持續運作，以蓄電池的形式來實現對電能的存儲，保證供電的持續性和對新能源的有效利用。
4）新能源廣闊的應用范圍為其在船舶供電系統中的應用提供了條件。將新能源應用于船舶中，可以不受環境等影響，實現船舶供電的持續性。在船舶供電系統的設計時，根據船舶條件及其供電方式的設計，選擇應用風能或者太陽能或者將兩者綜合應用，對供電能蓄積方式進行科學的設計，保證任何環境下都能夠實現電能的持續供應，保證供電的充足。
2 新能源發電應用系統
為保證船舶供電的持續性和安全性，便要在船舶設計的時對于供電體系做出科學合理的設計，從發電能源的選擇出發，設計科學的電能采集系統和供電系統，實現新能源的充分利用。
從當前船舶供電系統建設情況看，一般是利用風能或者是太陽能資源進行發電來滿足船舶的用電需求。具體系統的建設時，采用風光互補的發電系統，即在船舶上安裝太陽能裝置的同時也設置風力發電裝置，通過兩者的結合應用來實現船舶的供電。這兩種裝置能夠實現對光照和風力的充分應用，能夠有效的滿足船舶的用電需求。在該系統建設中，需要一定的風力發電機，同時要設置相應的太陽能電池板，并且配置相應的風力發電控制器以及光伏發電控制器等，實現對風力發電和太陽能發電的有效控制，此外，還要建設與電能想匹配的蓄電池組，實現對發電機組所發電能的及時有效的存儲。
在船舶發電系統建設時，要對每個構成部件進行精心的選擇和設計，保證供電的持續性和安全性。對于太陽能電池板的選擇，要從行業發展的前瞻角度出發，選擇具有較好的環境適應性能和較好的電力歸集效果的太陽能電池板，保證光伏組件的先進性，使其能夠更好的滿足發電和供電的需求。對于控制器的選擇上，根據風力發電所需構建的相關參數，選擇較好的構建，實現對風機的有效控制，從而保證風力發電機電流輸出的持續性和穩定性，有效的控制風機的速度和發電功率。而對于光伏控制器的選擇上，從而輸出電流與太陽能電池工作量的關系出發，選擇能夠性能較好的控制器，實現對太陽能發電的有效控制。而對于蓄電池的選擇上，對于電池的容量等予以充分考慮，保證發電系統所產生的電力能夠及時予以儲存，同時能夠實現供電補償的效果。
此外，要注意供電系統安全監測和控制相關模塊的建設。在新能源供電系統建設中，供用電的安全也是不同忽視的，通過安全監測與控制模塊的建設，能夠實現對新能源系統安全的實施維護。該模塊通過對新能源供電系統平臺實時監測，對相關數據進行綜合分析的基礎上，及時發現系統運行中的一些故障，從而采取有效措施進行解決，保證供電系統的正常運作。
3 船舶新能源供電應用的技術分析
新能源應用于船舶供電中時，在供電系統建設中除了注重相關構件的選擇外，還應該注重所使用的技術方式。
為保證供電的持續性和安全性，要對發電機組的功率進行跟蹤觀察。綜合運用多種測量方法來獲取發電的功率，并且進行相應的計算分析，實現對太陽能光伏發電及其風力發電功率的跟蹤監測和控制，保證其在一定的限度范圍內，從而實現船舶用電的持續和安全。這一目標的實現要選擇恰當的方式，對系統控制器的運作等實現有效的控制，保證發電機的轉速和功率都處于可控范圍內，實現供電的可控制性。
供電系統建設的另一技術要點是對于電能的儲存和異變等問題的處理。在新能源供電系統中所產生的電能儲存有化學電能儲存和直接儲存的區別，前者是將電能轉化為化學能的形式進行儲存，比如蓄電池的形式，后者是以超級電容的方式來對電能進行儲存。因此，在蓄電池的選型設計時，便要充分考慮船舶新能源發電中可能出現的各種問題，培養較好的能夠滿足電能儲存需求的蓄電池，保證多余電能得到及時有效的存儲。對于電池選擇時，充分考慮其容量、電能儲存的形式以及其在后續使用中的供電量等，為船舶用電的持續性提供保障。
船舶新能源供電應用中的技術，還應該包括供電系統的安全維護。對于新能源應用中可能出現的問題做出科學合理的應急預案，及時解決風力發電和太陽能光伏發電中的一些技術盲點問題，對于系統構件的故障進行及時的修復，保證供電的持續性和用電的安全性。
參考文獻
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“碳達峰、碳中和”的提出必將加快推動風電、太陽能發電等新能源的跨越式發展。同時，高比例可再生能源對電力系統靈活調節能力將提出更高要求，給儲能發展帶來新機遇。
2030年新能源新增配儲或超34GW
2020年9月22日，我國在聯合國大會上向世界承諾，“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”（以下簡稱“30·60雙碳目標”）。2020年12月13日，我國在氣候雄心峰會上進一步闡述碳達峰、碳中和目標，提出到2030年中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。
國家能源局公布的數據顯示，2020年全國新增風電裝機7167萬千瓦、太陽能發電4820萬千瓦，風光新增裝機之和約為1.2億千瓦。此前國家能源局公布2020年1-11月新增風電裝機2462萬千瓦，新增太陽能發電裝機2590萬千瓦。這意味著，僅2020年12月的風電、太陽能新增裝機容量就分別高達4705萬千瓦、2330萬千瓦。截至2020年底，風電、太陽能發電累計裝機總容量超過5.3億千瓦。
國家能源局已2021年新增風電、太陽能發電1.2億千瓦的目標，如果按照新能源裝機的5%來配置儲能，那么2021年新能源側儲能規模將新增6GW。
按照2030年風電、太陽能發電總裝機12億千瓦以上的目標，預計未來10年，風電、太陽能發電合計年均至少新增規模6700萬千瓦以上，才能實現12億千瓦以上的目標。若按5%的配置儲能比例測算，2030年風光新能源將新增配套儲能34GW以上。
中國投資協會聯合落基山研究所預測，在“碳中和”目標下，2050年，中國光伏和風電將占到電力總裝機量的70%。相應地，電化學儲能將由2016年的189MW增長到510GW，年均增長率達26%。
“30·60雙碳目標”的提出必將加快推動風電、太陽能發電等新能源的跨越式發展，高比例可再生能源對電力系統靈活調節能力將提出更高要求，給儲能發展帶來新機遇。儲能裝置可實現負荷削峰填谷，增加電網調峰能力，也可參與系統調頻調壓，提高電網安全穩定性。加快儲能有效融入電力系統發、輸、用各環節進程，對于保障電力可靠供應與新能源高效利用，實現“30·60雙碳目標”具有重要意義。
“新能源+儲能”問題不少
1.靈活性資源不足。
由于我國資源稟賦和用能負荷不均衡，加之新能源的時空不匹配，風光大規模接入電網，其波動性和間歇性給電網帶來的影響也被日趨放大。電網的調峰、消納壓力巨大，需要更多靈活性資源為電力系統的安全穩定高效運行提供支撐。目前，我國電力系統靈活性較差，遠不能滿足波動性風光電并網規模快速增長的要求。我國靈活調節電源，包括燃油機組、燃氣機組以及抽蓄機組占比遠低于世界平均水平。特別是新能源富集的三北地區，靈活調節占比不到4%。高比例可再生能源電力系統運行的最大風險就是靈活性可調節資源不足，調頻調峰資源明顯不足，安全穩定問題凸顯。
最新的《電力系統安全穩定導則》（GB38755-2019）要求，電源均應具備一次調頻、快速調壓、調峰能力。隨著光伏風電發電比例不斷增大，電網的調頻需求越來越大。截至2020年底，已有18個省市出臺了鼓勵或要求新能源配儲能的有關文件。湖南、湖北、內蒙、山東、山西、河北、貴州明確規定了儲能配比比例，配置儲能的比例從5%到20%不等。遼寧、河南、西藏三地雖未要求具體儲能配置比例，但相關文件明確在新能源項目審核過程中“優先考慮”新能源配置儲能項目。
目前新能源配置儲能項目普遍被認為是新能源配電儲能裝置，尤其是化學電池。但靈活性資源有多種，既包括靈活性火電、抽水蓄能電站、燃氣電站、燃油電站、儲能，還包括可調節負荷等，應從系統的角度統籌優化，共同參與到電力系統的運行調節過程中。
2.市場機制和相關激勵機制不健全。
受體制改革不到位、市場機制不健全、市場化程度低等影響，我國新能源發電一直存在消納難題。目前儲能存在技術經濟性不高、位置獨立分散、利用率低，成本疏導途徑及盈利能力受限等問題。
由于各地新能源發展規模、電網結構、調峰資源缺口程度有所不同，強配儲能給新能源企業帶來較大的成本壓力。盡管電化學儲能成本呈逐年下降趨勢，但目前仍高達0.6-0.8元/kWh，遠高于抽水蓄能電站0.21-0.25元/kWh的度電成本。安裝、運行成本之外，融資成本、項目管理費等附加費用也很高。由于補貼退坡、資金拖欠、平價上網等因素，新能源項目盈利空間逐步壓縮，配置儲能缺乏合理的機制和明確的投資回收渠道，帶來的收益有限，企業建設積極性較低，導致部分省份新能源與電網企業矛盾加劇。
3.電化學儲能相關標準缺失。
電化學儲能產業已發展十幾年，相關標準卻沒有得到完善，儲能系統從設計、運輸到安裝、投運、驗收和后期運維，以及儲能系統的災后處理、電池回收等，都沒有非常完善的標準和政策來支撐。
新能源配儲要抓住四個關鍵點
1.加強儲能與“源—網—荷”協調規劃。
政府應統籌規劃所有靈活性資源的發展，如果一擁而上、泛濫式發展，其結果只會造成無序競爭和社會資源的浪費。
加強儲能與“源—網—荷”協調規劃，促進“源—網—荷—儲”協調發展。根據不同地區對靈活調節資源的需求、發展定位和特點，明確儲能發展規模和布局，實現“源—網—荷—儲 ”協調發展，合理確定儲能發展規模、設施布局、接入范圍和建設時序并滾動調整，引導儲能合理布局、有序發展。
2.加快電力市場建設。
應進一步加快建設電力中長期電力市場、現貨市場、輔助服務市場和可能的容量市場等，使各種電力資源都能在市場交易中實現其經濟價值，以促進新能源在更大范圍、全電量市場化消納，最終提高新能源發電占比。
要建立能夠充分反映儲能價值的市場化機制，合理科學地評估儲能配置規模和儲能服務價值，針對市場化過渡階段和全面市場化階段分別設計市場規則，最終形成“誰受益，誰付費”的市場化長效機制。可以先從允許儲能系統運營商作為獨立市場主體提供多元化服務入手，使其能夠參與調峰、調頻、黑啟動等各類服務。除了拉大峰谷價差外，儲能的價格機制可按照容量電價、電量電價、輔助服務電價予以制定，且以對電能質量的影響作為電價的評估標準。在出臺相應價格政策的同時，也要通過其實踐情況進行調整和修正。
3.推動儲能云平臺建設。
以互聯網思維看待儲能服務，推動儲能云平臺建設，以共享經濟、平臺經濟的發展模式創新儲能運營的體制機制，充分挖掘儲能云的利用潛力，積極探索綜合能源服務、綠電交易、需求響應、能源托管等新型商業模式，通過設備共享、資源共享和服務共享最大限度地發揮儲能設備的利用價值，實現儲能設備資源優化配置和高效利用。
4.制定和完善儲能相關標準。
【關鍵詞】新能源；戰略；技術；基礎設施；法律
引言
2012年末以來，霧霾天氣幾乎已經成為了中國環境承載能力達到極值的一個標志。其根源一方面是近三十年以來，中國能源供應尤其是電力供應嚴重以來煤炭、石油、天然氣等對環境破壞嚴重的化石能源；另一方面則是傳染燃油汽車數量無節制地增長，尾氣排放無度。車輛電力化和能源清潔化是當前的主流發展趨勢。在“福島”核電事故之后，核電的潛在危險性逐漸被認識，各國發展核電的態度都趨于謹慎。因此積極促進風能、太陽能、地熱能、海洋能、生物質能等新能源用于電力生產供應，是重構能源結構，增強環境保護，促進經濟社會轉型發展的戰略選擇。盡管在國家大力支持、環境壓力和社會期盼之下，中國新能源發電已經取得了長足的進步，但是仍然在戰略規劃、產業核心技術、基礎設施建設、法律保障、生態保護、政策支持等方面的存在現實：
1 中國新能源發電存在的主要現實問題。
（1）中國新能源發電產業發展缺乏明確詳細和可操作性強的國家級戰略規劃。目前，國家級的新能源發電規劃思想主要見于重要會議的領導講話以及能源產業整體部署中，不同時期的表述相互間有較大幅度地調整，尚未完全形成獨立、系統和全局性的體系。同時這些規劃思想主要集中于國家宏觀層面，與地方自身的規劃之間的協調性不足，指導性不強。并且就電力這一行業而言，由于自身內部系統性強的特點，其與電網規劃、電力消納市場連接等相關因素也存在脫節的情況。
（2）中國新能源發電產業發展缺乏一流核心技術。新能源發電是科技密集型產業。風力發電對發電機、軸承、變流裝置和控制系統，高度體現材料科學、機械工程學的水平，目前國內風電核心技術主要依靠西歐國家。太陽能光伏核心技術是提煉晶體硅，目前國內企業常用技術生產晶體硅的過程高耗能高污染，清潔的技術為日本企業保留。沒有領先世界的一流核心技術，是制約中國新能源發電產業長遠發展的最根本原因。
（3）中國新能源發電產業發展缺乏強有力的基礎設施支撐。中國對于電力需求大的區域主要集中于東部，特別是人口密集的京津冀、長三角、珠三角，但是中國新能源集中區域卻并不在此。中國風能優勢明顯的區域主要集中在華北的內蒙古、西北的新疆和甘肅以及東南沿海的群島上；太陽能優勢明顯的省份則是新疆、、青海、內蒙古等區域；地熱能和海洋能分布區域也較為狹小；只有生物質相對較為集中在東部城市和中部省份的農業區域。可見新能源集中在人口稀少區域，與能源主要需求地有較大的時空距離，目前明顯缺乏輸電基礎設施將兩地連接起來，新能源發電并網難消化難。
（4）中國新能源發電產業發展對特殊區域的環境保護壓力較大。前文已述，中國新能源主要集中在新疆、、青海、甘肅、內蒙古等環境承載能力較弱的區域。新能源發電及配套，需要大批建筑力量，大型機械設施在大面積的無人區、少人區和自然原始區域新建大型設施，特別是在青藏高原，這樣的建筑工程極易對動植物生產環境造成破壞，自然恢復力弱，恢復過程漫長。
2 中國新能源發電產業發展的對策建議。
（1）科學、詳細地制定中國新能源發電產業發展的國家級發展戰略。首先，應當由國務院牽頭各國家能源主管部門對當前的中國能源構成結構實際情況充分調研，特別是圍繞能源主要需求區分布和容易投產的新能源區域，科學制定傳統化石能源與新能源如何銜接過渡統籌調用的計劃。要制定明確的，穩定的，詳細的中長期發展戰略目標。要具體到省、市、縣區域，做到“全國一盤棋，全國一張網”，以實現中央與地方、東部與中西部、能源產地與消納市場、發電與輸電四大層面的協調統一，特別是要規劃好各個新能源領域里的大型集團的建設計劃。
（2）加大科技投入，謀求國內掌控新能源發電的核心技術。由國家牽頭，采用特事特辦的形式，提供專項財政資金或低息貸款，把新能源發電相關的科研產業納入國家科技發展規劃，集中國內能源產業的科技研發力量盡快突破技術壁壘，爭取國內企業能掌握新能源發電的全流程各項尖端技術，打造國家級的新能源研發集團、研發實驗室和產業平臺，增強中國在新能源發電產業的核心競爭力。
（3）強基固本，全力推進新能源產業基礎設施建設。一方面繼續開展我國新能源分布的基礎性專項調查，著重于量化、細化、方位化我國新能源資源，做到“底數清、情況明”；另一方面要大力推進特高壓輸變電工程等電網基礎性工程的建設，特別是要盡快打通連接新疆、新能源富集區域與東部能源主需求區之間能源“高速路”，讓新西北、西南的能源優勢化為經濟利益，從而進一步推進新能源發電產業的成長。
（4）高度重視環境和生態保護。從新能源資源的勘探開始，特別要從新能源產業大型企業集團的規劃設計開始，就要始終樹立“環境保護為先”的理念，全過程管控與實時監測有機結合，積極主動引入社會監督，努力把污染物排放對環境的影響降到最低點。
3 結語
在經濟快速發展，社會逐漸轉型和矛盾日益凸顯的當代中國，能源產業的繼續發展直接關乎中國的國計民生、國家安全，更多地依靠新能源發電是必由之路，而要掌握好新能源這柄“雙刃劍”需要更科學的態度，更謹慎的選擇和更全面的策略。
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