新能源发电及并网技术(风电光伏核电)PPT课件
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光伏发电新能源ppt课件
光伏系统分类
独立 光伏发电
并网 光伏发电
分布式 光伏发电
独立光伏发电也叫离网光伏 发电。主要由太阳能电池组 件、控制器、蓄电池组成， 若要为交流负载供电，还需
要配置交流逆变器。
并网光伏发电就是太阳能组件产生的 直流电经过并网逆变器转换成符合市 电电网要求的交流电之后直接接入公 共电网。可以分为带蓄电池的和不带
7
光伏发电成本
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由 太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
光伏发电成本
过去5 年，光伏发电的成本已下降了三分之一
在南美等国光伏发电已经与零售电价持平，甚至是低于 零售电价，未来光伏发电的成本还将进一步凸显。
光伏发电原理
2
光伏发电特点
3
发电转化率
4
光伏发展过程
5
光伏系统分类
6
光伏结构特点
7
光伏发电成本
8
光伏应用领域
8
光伏发电科技
1
光伏发电原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由 太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
光伏发电原理
光伏发电科技
信息化端口 大数据智慧城市
这段光伏路面不只是将太阳能转化电能上网这么简单 预留的信息化端口未来还可接入各种信息采集设备，车辆信息、拥堵状况等信息将 汇聚成交通大数据，成为智慧城市的一部分。
什么是光伏发电
它是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
光伏发电主要组成
主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件 由电子元器件构成。
新能源与智能电网第二部分 风力发电、光伏发电和核能的发展现状21页PPT
717.hlv
核能发电
新能源相关政策法规
• 《可再生能源法》通过减免税收、鼓励发电并网、优惠上网价格、
贴息贷款和财政补贴等激励性政策来激励发电企业和消费者积极参与可再生能源发电
• 国家发展改革委员会
–《可再生能源中长期发展规划》 –《核电中长期发展规划》
BREAK ！
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中国千万千瓦风电基地规划
Northwest power grid 西北电网
Tibet 西藏
Northeast power grid 东北电网
North China power grid 华北电网
Central China power grid 华中电网
East China power grid 华东电网
South China power grid 南方电网
七个千万千瓦风电基地
Taiwan 台湾
风电政策：风力发电标杆上网电价
• 2019年9月国家和发改委发布《可再生能源 中长期发展规划》，提出到2020年，全国 风电总装机容量目标是3000万千瓦
• 2019年的中国总装机容量6273万千瓦
•
2019年光伏装机容量统计
中国的核电发展
• 截至2019年2月份，共计14个核反应堆运营 ；25个在建；规划中的更多；
• 将会在2020年达到现在5~6倍的发电规模（ 60 GW）；2030年将达到200GW；2050年 400GW；
• 核电的设计和建设自主 • 720cd02104fa8bbd755255874a46cd6378853
• 2019年一季度，包括江西赛维、尚德电力、英利 在内的10家境外上市光伏企业全部亏损，合计亏 损高达6.12亿美元
核能发电
新能源相关政策法规
• 《可再生能源法》通过减免税收、鼓励发电并网、优惠上网价格、
贴息贷款和财政补贴等激励性政策来激励发电企业和消费者积极参与可再生能源发电
• 国家发展改革委员会
–《可再生能源中长期发展规划》 –《核电中长期发展规划》
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中国千万千瓦风电基地规划
Northwest power grid 西北电网
Tibet 西藏
Northeast power grid 东北电网
North China power grid 华北电网
Central China power grid 华中电网
East China power grid 华东电网
South China power grid 南方电网
七个千万千瓦风电基地
Taiwan 台湾
风电政策：风力发电标杆上网电价
• 2019年9月国家和发改委发布《可再生能源 中长期发展规划》，提出到2020年，全国 风电总装机容量目标是3000万千瓦
• 2019年的中国总装机容量6273万千瓦
•
2019年光伏装机容量统计
中国的核电发展
• 截至2019年2月份，共计14个核反应堆运营 ；25个在建；规划中的更多；
• 将会在2020年达到现在5~6倍的发电规模（ 60 GW）；2030年将达到200GW；2050年 400GW；
• 核电的设计和建设自主 • 720cd02104fa8bbd755255874a46cd6378853
• 2019年一季度，包括江西赛维、尚德电力、英利 在内的10家境外上市光伏企业全部亏损，合计亏 损高达6.12亿美元
ppt-光伏发电并网及运行技术
目 录
光伏发电并网问题
光伏发电接入电网技术
光伏电站运行及评价
2.1 光伏发电并网的关பைடு நூலகம்技术点
针对集中式地面光伏电站
有功控制技术
无功电压控制技术 功率预测 故障穿越
GB-T 19964 2012 光伏发电站接入电力系统技术规定
针对分布式光伏系统
无功控制技术
GB-T 29319 2012 光伏发电系统接入配电网技术规定
逆变器 效率
98 96 94 92 90 800
3.3 光伏电站性能评价内容
光伏电站运行效率分析
光伏电站效率分析 光伏组件效率分析 光伏逆变器效率分析 电站运维优化方案 光伏组件衰减分析 光伏组件一致性分析 电站发电量预估 通过精细化评估提供电站运营方 和投资者一个可信的系统效率
谢 谢
对电压无功控制系统影响
DG启停，无功变化造成VQC动 作次数越界
QL QG
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24
t
1.3 光伏发电对电网的影响
配电网继电保护
线路发生故障后，继电保护以及重合闸的动作行为都会受到光伏发电系统的 影响。对基于断路器的三段式电流保护的影响最为显著。
Substation
对有载调压分接头动作影响
高电压 ：DG接入馈线，变压 器一次电压接近上限时 低电压：DG安装在LTC或者电 压调节器侧
Q
LTCXfmr
Power Gen
Area of Voltage
Feeder woltage profile at peak demand with DG Unit Off V o l t a g e Feeder woltage profile at peak demand with DG Unit On
新能源发电技术ppt课件
中国潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦，
在中国沿海，特别是东南沿海有很多能量密度
较高，平均潮差4～5m，最大潮差7～8m。其中
浙江、福建两省蕴藏量最大，约占全国的80.9%。
我国的江夏潮汐实验电站，建于浙江省乐清湾
北侧的江夏港，装机容量3200kW，于1980年正
式投入运行。
23
核能发电
核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方 式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代 替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
17
潮汐能发电
18
潮汐能
潮汐能就是潮汐所具有的能量。 潮汐涨落的动能和位能可以说是一种取之不尽用
之不竭的动力资源 “蓝色的煤海” 潮汐能的大小直接与潮差有关，潮差越大，能量
越大
19
第一，潮汐的幅度必须大，至少要 有几米。
第二，海岸的地形必须能储蓄大量 海水，并可进行土建工程。
利用潮汐发电必须具备两个物理条件
20
潮汐能发电原理 21
利用海水的涨落及其所造成的 水位差来推动水轮机，再由水轮 机带动发电机来发电
动能（势能） 机械能 电能
潮汐发电站的优缺点
优点：
可再生能源,对环境污染相对于火力,核能等污染较小
缺点：
发电量没有火力,核能发电稳定和大，同时必须建设在海 边
22
潮汐能发电技术在我国的应用
我国已发布《核电中长期发展规划 （2011―2020年）》，到
2020年我国在运核电装机将达到5800万千瓦，在建3000万千瓦，
总装机容量将达到8800万千瓦。预计2030年核电装机规模将达到
1.6亿～2亿千瓦，占一次能源消费总量的比重将提高到5%～6%。
新能源发电技术之风力发电技术PPT(72张)
建设一座装机10万千瓦的风电场，约需8亿元以上， 而建设同样规模的火电厂约为4至5亿元。
风力涡轮发电机组成？ 风大时风机是否安全？ 风向变化了，风机方向变不变呀？
你想了解风电吗？ 那就向下了解吧！
我上到风机上了
总结
•
19、大家常说一句话，认真你就输了，可是不认真的话，这辈子你就废了，自己的人生都不认真面对的话，那谁要认真对待你。
•
20、没有收拾残局的能力，就别放纵善变的情绪。
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
特性：周期性、多样性、
复杂性
多大的风力才可以发电呢?
一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合 理的角度出发，风速大于4m/s才适宜于发电。
据测定，一台55kW的风力发电机组，当风速 9.5m/s时，机组的输出功率为55kW；当风速8m/s 时，功率为38kW；风速6m/s时，只有16kW；而风 速为5m/s时，仅为9.5kW。可见风力愈大，经济 效益也愈大。
•
16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人，迟早有一天它会找到你。
•
17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。
•
18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。
新能源发电技术
国网技术学院 新能源与发电培训部
程新华
新能源发电技术
一、能源发展战略简介 二、原子能发电技术 三、水利发电技术
风力涡轮发电机组成？ 风大时风机是否安全？ 风向变化了，风机方向变不变呀？
你想了解风电吗？ 那就向下了解吧！
我上到风机上了
总结
•
19、大家常说一句话，认真你就输了，可是不认真的话，这辈子你就废了，自己的人生都不认真面对的话，那谁要认真对待你。
•
20、没有收拾残局的能力，就别放纵善变的情绪。
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
特性：周期性、多样性、
复杂性
多大的风力才可以发电呢?
一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合 理的角度出发，风速大于4m/s才适宜于发电。
据测定，一台55kW的风力发电机组，当风速 9.5m/s时，机组的输出功率为55kW；当风速8m/s 时，功率为38kW；风速6m/s时，只有16kW；而风 速为5m/s时，仅为9.5kW。可见风力愈大，经济 效益也愈大。
•
16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人，迟早有一天它会找到你。
•
17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。
•
18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。
新能源发电技术
国网技术学院 新能源与发电培训部
程新华
新能源发电技术
一、能源发展战略简介 二、原子能发电技术 三、水利发电技术
光伏发电新能源项目介绍PPT光伏发电原理特点PPT课件(带内容)
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池 板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
自2013年起
光伏发电连续3年新增装机容量超过1000万千瓦； 截至2015年底，光伏发电累计装机容量达到约4300万千瓦，超过德国成为全球第一。
万屋顶”计划。
前10大厂商有4家在日本。
继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。
世界光伏组件在1990年—2005年年平均增长率约15%。
20世纪90年代后期，发展更加迅速。1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规 模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
2015年1-6月
全国累计光伏发电量190亿千瓦时。
2015年11月
江苏省首个供电所光伏发电项目在南京市浦口区正式并网运行，农村 居民也用上了“绿色电”。接下来光伏发电项目将在农村变电所推广。
05 光 伏 系 统 分 类
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池 板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
光伏发电的主要原理是半导 体的光电效应
光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子 全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引 力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。
半导体形成
电流形成
硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子 当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电
的原子如磷原子，就成为N型半导体，若在纯硅中掺入有3 池。当太阳光照射到P－N结后，空穴和电子会向不同方向移动。空
自2013年起
光伏发电连续3年新增装机容量超过1000万千瓦； 截至2015年底，光伏发电累计装机容量达到约4300万千瓦，超过德国成为全球第一。
万屋顶”计划。
前10大厂商有4家在日本。
继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。
世界光伏组件在1990年—2005年年平均增长率约15%。
20世纪90年代后期，发展更加迅速。1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规 模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
2015年1-6月
全国累计光伏发电量190亿千瓦时。
2015年11月
江苏省首个供电所光伏发电项目在南京市浦口区正式并网运行，农村 居民也用上了“绿色电”。接下来光伏发电项目将在农村变电所推广。
05 光 伏 系 统 分 类
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池 板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
光伏发电的主要原理是半导 体的光电效应
光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子 全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引 力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。
半导体形成
电流形成
硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子 当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电
的原子如磷原子，就成为N型半导体，若在纯硅中掺入有3 池。当太阳光照射到P－N结后，空穴和电子会向不同方向移动。空
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3
直流输电技术介绍
4
核电技术简单介绍
3
P3
风力发电及并网技 术
1 风力发电的基本原理及结构 2 现代风力发电技术的发展概述 风力发电并网中的关键技术 4 未来风电技术发展的展望
P4
中国的能源状况
中国是一个能源资源相对贫乏的国家，人均占有能源资源仅相当于世 界平均数的一半。
主要化石资源占世界资源的比例和排名
天然气
P6
我国电源装机及发电情况
电源
煤电 水电 核电 风电
2009
装机容量
电量
(GW) 652 197 9.1 26
(%) 75% 23% 1.0% 3.0%
(TWh) 2987 513
70 26
(%) 82% 14% 1.9% 0.7%
合计
874
100%
3664
100%
P7
1、风力发电的基本原理及结构
变速恒频风力发电系统
P17
1. 风力发电的基本原理及结构
变速恒频风力发电系统
P18
G128-4.5MW 半直驱
2008年底Gamesa 在西班牙 Cabezo Negro安装了半直驱的G128--4.5MW风电机组 .风轮直径 128米，机头重量250吨
传动系统采用紧凑型设计，包含主轴（双轴承）、两级齿轮箱(1:37)和永磁同步 发电机；
P32
大规模风电接入电网的影响
对调峰调频 能力的影响
风电对电网 的影响
对无功功率 平衡与电压 水平的影响
对稳定性 的影响
对电能质量 的影响
P33
风电并网存在的相关问题
1、并网运行问题 （1）调峰问题 风电出力具有随机性、间歇性，反调
节特性明显，增加系统调峰难度。
负荷曲线
8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
负荷曲线 风电功率曲线 等效负荷曲线
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104112120128136144 时间（h）
风电出力曲线
P34
功率（MW）
功率（MW）
10000
8000
6000
负荷曲线
4000 风电出力曲线 2000
等效负荷曲线
0 0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104112120128136144 时间（h）
多变量控制系统：减少叶片振动和载荷。
P19
P20
P21
P22
P23
2、现代风力发电技术的发展概述
P24
P25
P26
P27
P28
我国陆地10米高度年平均风功率密度分布图（W/m2）
P29
我国电能输送流向图
P30
千万千瓦级风电基地跨区域输电方案
P31
3、风力发电并网中的关键技术问题
增加旋转备用容量带来不利影响
P35
（2）电压控制问题 我国风电接入地区大多处于电网末端，风电功率的大幅度变化，导 致电网运行电压调整十分困难，影响系统电压稳定。
由于风电出力快速增 长，导致白城电网同发 风电场母线电压最低下 降到213kV，并大幅波 动。
kV
235
230
225
220
215
210
7:40
P36
（3）安全稳定问题 风电大规模并网后，电网稳定运行的风险增加。
➢ 系统潮流多变，断面运行控制困难； ➢ 系统惯量下降，动态稳定水平降低； ➢ 故障后风电无法重新建立机端电压，导致电压失稳； ➢ 风电机组没有低电压穿越能力，在系统扰动造成电压的瞬
间跌落时，风机自行脱网对系统造成冲击。
P37
（4）电能质量问题 风电出力的随机波动会引起电压波动和闪变，风机中的电力电 子设备会给电网带来一定的谐波污染，导致电能质量下降。 风电场多次发生电压波动和电压闪变超标现象。 风电场出力大幅波动，引起附近35千伏母线电压越限。
动量理论
应用该理论去研究风力 发电机组各部件的运动 规律及运动状态的理论。
P12
1. 风力发电的基本原理及结构
P13
1. 风力发电的基本原理及结构
P14
1. 风力发电的基本原理及结构
风力发电系统的基本结构和工作原理
离网型
并网型
P15
1. 风力发电的基本原理及结构
恒速恒频风力发电系统
P16
1. 风力发电的基本原理及结构
新能源发电及并网技术
Technology of New Energy and Paralleling operation
1
P1
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2
P2
1 风力发电及并网技术
2 光伏发电及并网技术
P38
P39
➢ 风电穿透功率小于5%时，风电对电网调度的影响不明显，此时可 配置风电功率预测系统及资源实时监测系统
➢ 风电穿透功率5%-10%，明显感受到风电出力对发电计划的影响， 此时可配置风电调度日前计划系统
➢ 风电穿透功率10-15%，可能出现限风电现象，此时可配置日内滚 动计划系统
7:45
7:50
7:55
8:00
8:05
时间
8:10
8:15
8:20
8:25
白城变220kVII母线电压幅值(ab) 镇赉变220kV主母线电压幅值(ab) 同发风场220kV东母线电压幅值(ab)
大安变220kV主母线电压幅值(ab) 洮南变220kV主母线电压幅值(ab) 长山电厂220kV北母线电压幅值(ab)
P8
1. 风力发电的基本原理及结构
1.1 风力发电机组的基本原理及结构
工作原理
风以一定的速度和攻角流 过桨叶，使风轮获得旋转 力矩而转动，风轮通过主 轴联接齿轮箱，经齿轮箱 增速后带动发电机发电
P9
1. 风力发电的基本原理及结构
1.2 风力机的类型
P10
1. 风力发电的基本原理及结构
1.2 风力机的类型
P11
1. 风力发电的基本原理及结构
风力机基础理论
贝茨（Betz）理论
假定风轮是理想的，没 有轮毂，叶片无穷多， 并且对通过风轮的气流 没有阻力。纯粹的能量 转换器。 根据该理论可 以计算风轮获取的风能 和功率。
叶素理论
把叶片分割成无限多个 微元，每个微元都是叶 片的一部分，每个微元 的长度无限小。用于分 析微元的空气动力学特 征。
煤
11.6%
石油
1.7%
天然气
1.0%
第3位 第11位 第18位
P5
中国的能源状况
我国化石能源的结构：石油、天然气资源数量明显低于世界 平均水平,资源构成以劣质能源为主。
世界化石能源结构
天然气 20%
煤炭 60%
石油 20%
石油 煤炭 天然气
中国化石能源结构
煤炭 91%
天然气 4%
石油
石油
煤炭
5%