可再生能源发电技术概要
可再生能源技术
可再生能源技术引言随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，可再生能源技术的发展成为了全球关注的焦点。
可再生能源技术主要包括太阳能、风能、水能、生物质能等，它们具有清洁、低碳、可再生等特点，是未来能源发展的重要方向。
本文将详细介绍这些可再生能源技术的原理、应用及发展趋势。
太阳能技术原理与应用太阳能技术主要利用太阳光的光热效应和光电效应，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。
目前，太阳能电池板主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅等类型。
太阳能技术广泛应用于光伏发电、太阳能热水器、太阳能照明等领域。
发展趋势随着科技的进步，太阳能电池板的转换效率不断提高，成本逐渐降低。
未来，太阳能技术将在建筑一体化、分布式能源系统等方面得到更广泛的应用。
此外，太阳能技术与其他可再生能源技术的融合，如风光互补、太阳能与生物质能结合等，也将为可再生能源的发展带来更多可能性。
风能技术原理与应用风能技术主要利用风力驱动风力发电机组，将风能转化为电能。
风力发电机组包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种类型。
风能技术广泛应用于风电场、海上风电等领域。
发展趋势随着风力发电机组技术的不断进步，单机容量逐渐增大，风电场的建设成本逐渐降低。
未来，风能技术将在海上风电、分布式能源系统等方面得到更广泛的应用。
此外，风能技术与其他可再生能源技术的融合，如风光互补、风能与水能结合等，也将为可再生能源的发展带来更多可能性。
水能技术原理与应用水能技术主要利用水流的动能或势能，通过水轮机将水能转化为电能。
水能技术主要包括水电、潮汐能、波浪能等类型。
水能技术广泛应用于水电站、潮汐电站、波浪能发电等领域。
发展趋势随着水资源的合理开发和利用，水能技术将在节能减排、生态保护等方面发挥更大作用。
未来，水能技术将在小型水电站、农村水电、城市景观水电等方面得到更广泛的应用。
此外，水能技术与其他可再生能源技术的融合，如水能与太阳能结合、水能与风能结合等，也将为可再生能源的发展带来更多可能性。
可再生能源发电技术有哪些
可再生能源发电技术有哪些在当今世界，随着对能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视，可再生能源发电技术正逐渐成为能源领域的重要发展方向。
可再生能源具有取之不尽、用之不竭的特点，而且对环境相对友好，有助于减少温室气体排放和应对气候变化。
那么，究竟有哪些常见的可再生能源发电技术呢？太阳能光伏发电是大家较为熟悉的一种。
它是通过太阳能电池板将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板通常由硅等半导体材料制成，当阳光照射到电池板上时，光子的能量会激发半导体中的电子，从而产生电流。
这种发电技术应用广泛，可以安装在屋顶、地面大型电站等地方。
而且，随着技术的进步，太阳能电池板的效率不断提高，成本逐渐降低，使其越来越具有竞争力。
太阳能光热发电也是利用太阳能的一种方式。
它通过反射镜或透镜将大面积的阳光聚集到一个小区域，产生高温，然后利用这种高温来加热介质，例如水或熔盐，进而驱动蒸汽轮机发电。
相比光伏发电，光热发电具有储能的优势，可以在没有阳光的时候继续发电，从而提供更稳定的电力供应。
风能发电是另一个重要的可再生能源领域。
风力发电机通常由叶片、机舱、塔筒和基础等部分组成。
当风吹过叶片时，叶片的转动带动发电机内部的转子旋转，从而产生电能。
风能发电在一些风力资源丰富的地区得到了大规模的应用，如沿海地区和内陆的高山地带。
海上风电由于风速更高、更稳定，近年来发展迅速。
不过，风能发电也存在一些局限性，比如风速的不稳定可能导致电力输出的波动，而且对地理和气象条件有一定要求。
水能发电是历史悠久且应用广泛的可再生能源发电技术。
它主要利用河流、水库等水体的势能转化为电能。
常见的水电站有坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站等。
通过建造大坝拦截水流，形成水位差，水流带动水轮机旋转，进而驱动发电机发电。
水能发电具有发电效率高、运行成本低等优点，但也可能对生态环境造成一定影响，如改变河流生态、影响鱼类洄游等。
生物质能发电则是利用生物质材料，如农作物秸秆、木材废料、城市垃圾等进行发电。
可再生能源互补发电
可再生能源互补发电1. 引言可再生能源是指自然界中不会枯竭的能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能等。
与传统能源相比，可再生能源具有环保、清洁、可持续等优势。
然而，可再生能源的利用也面临着一些挑战，如能源存储问题、能源供应不稳定等。
为了克服这些问题，互补发电技术应运而生。
2. 互补发电技术互补发电技术是指将多种不同的可再生能源相结合，以实现能源供应的稳定和可持续。
常见的互补发电技术包括太阳能和风能的结合、太阳能和水能的结合、太阳能和生物质能的结合等。
2.1 太阳能和风能的结合太阳能和风能是目前应用最广泛的可再生能源。
太阳能主要通过光伏板将阳光转化为电能，而风能则利用风力驱动风力发电机发电。
将太阳能和风能结合起来，能够弥补它们各自的缺点。
太阳能发电主要集中在白天，而风能发电则主要集中在夜间和刮风时，两者结合后能够实现全天候的电力供应。
2.2 太阳能和水能的结合太阳能和水能的结合主要通过太阳能热水器和水力发电站实现。
太阳能热水器利用太阳能将水加热，提供家庭的热水供应。
水力发电站则利用水流驱动水轮机发电。
将太阳能和水能结合，可以充分利用自然界的资源，实现热水和电能的互补供应。
2.3 太阳能和生物质能的结合太阳能和生物质能的结合主要通过生物质能发电站实现。
生物质能发电站利用生物质资源（如农作物秸秆、木屑等）进行发电，而太阳能则提供生物质的生长所需的光能。
将太阳能和生物质能结合，能够实现生物质能的高效利用，并减少对传统能源的需求。
3. 可再生能源互补发电的优势可再生能源互补发电技术具有以下优势：3.1 提高能源利用效率通过将多种不同的可再生能源互相结合，能够实现能源的互补供应，提高了能源的利用效率。
例如，太阳能和风能的结合可以实现全天候的电力供应，减少了对传统能源的依赖。
3.2 降低能源供应风险可再生能源互补发电技术能够最大限度地利用自然界的资源，降低了能源供应的风险。
例如，太阳能和风能的结合能够弥补它们各自的不足，保证能源供应的稳定。
可再生能源发电技术及发展
可再生能源发电技术及发展在当今的世界上，能源问题日益成为人们所关注的焦点。
越来越多的科学家和普通人开始重视可再生能源发电技术，并寻求发展这些技术。
本文旨在对可再生能源发电技术进行探讨，并探讨其发展前景。
一、可再生能源发电技术简介可再生能源发电技术是指利用自然界中的可再生资源进行发电的技术。
这种能源促进了环境保护和可持续发展。
当前，可再生能源发电技术已经成为了许多国家实现能源自给自足的重要方式。
常见的可再生能源包括太阳能、风能、水力能等。
1.太阳能发电技术太阳能发电技术是建立在太阳能资源之上，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。
这种技术具有广泛的应用，无需燃料，也无需管道运输。
2.风能发电技术风能发电技术是建立在风能资源之上，利用风能发电。
这种技术具有良好的环保效果，且能够在较短时间内实现电网支持和可再生能源占比的提高。
3.水力发电技术水力发电技术是建立在水力资源之上，通过分布于水流中的水轮机等进行发电。
这种技术在中国的农村地区应用较广泛，具有良好的使用效果和经济效益。
二、可再生能源发电技术的发展前景可再生能源的发展前景广阔。
一方面可再生能源具有占地少、建设周期短、技术成熟度高等优势，但是可再生能源的发展还有一些问题，比如地域限制问题和市场支持不足等问题。
1.政策环境的逐步优化可再生能源发电技术发展得到了国家和政府的大力推广。
如1996年国家颁布了《可再生能源法》，促进了可再生能源的开发和利用。
此外，多个省市还设立了可再生能源发展专项资金，支持可再生能源的发展。
2.市场需求的增大近年来，由于环保压力的增大，国家大力支持可再生能源的发展，市场需求不断增大，这为可再生能源的发展提供了巨大的支持力量。
3.技术创新的推动可再生能源的发展离不开技术的创新。
随着技术的不断发展与进步，太阳能、风能、水能等可再生能源的利用方式得到了不断的拓展，技术的成熟度也不断提高，这将有利于可再生能源的进一步推广和发展。
三、可再生能源发电技术的应用前景可再生能源发电技术具有广阔的应用前景。
可再生能源技术
可再生能源技术随着对传统能源的日益依赖以及能源危机的威胁，全球对可再生能源技术的需求不断增加。
可再生能源是指在自然界中不会枯竭的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。
与传统的化石燃料相比，可再生能源具有清洁、环保、丰富等众多优势，被广泛应用于电力、交通、建筑、农业等领域。
本文将探讨几种主要的可再生能源技术及其应用。
一、太阳能技术太阳能是最为广泛利用的可再生能源之一。
通过利用太阳能热能或光能转化为电能，可以实现清洁、可持续的能源供应。
太阳能光伏发电是目前最为成熟、应用最广泛的太阳能技术之一。
通过太阳能电池将太阳光转化为直流电，再经过逆变器转换为交流电，用于家庭和工业用电。
此外，太阳能热能利用技术也发展迅猛，包括太阳能热水器和太阳能热发电等。
太阳能技术的应用范围广泛，从家庭、工业到农业，都能够从中受益。
太阳能热水器广泛应用于家庭和酒店等场所，可以提供热水供应。
太阳能光伏发电可以为偏远地区提供稳定的电力供应，也可以作为分布式光伏发电装置安装在屋顶等场所，为城市电网注入清洁能源。
此外，大规模的太阳能发电厂可以实现大规模的清洁电力供应。
二、风能技术风能是另一种常见的可再生能源。
通过利用风力转动风轮，进而驱动发电机发电，可以实现对风能的利用。
风能技术主要包括风力发电和小型风能利用。
风力发电是目前应用最为广泛的风能技术，通过建设风力发电厂，可以将风能转化为电能，注入电网供电。
小型风能利用主要用于个人和家庭，通过安装小型风力发电装置，满足部分用电需求。
风能技术的应用也非常广泛。
风力发电厂可以建设在陆地和海洋上，具有较高的风能资源利用效率。
风力发电可以作为电力系统的可再生能源主力，减少对传统燃煤发电的依赖。
此外，小型风力发电装置的应用也在不断增加，可以为偏远地区提供电力供应，同时也是一种绿色的能源选择。
三、水能技术水能是另一种重要的可再生能源，主要包括水力发电和潮汐能利用。
水力发电是利用水流驱动涡轮机转动，从而带动发电机发电。
可再生能源发电的工作原理
可再生能源发电的工作原理随着人们对环境问题的日益关注，可再生能源发电成为了解决能源紧缺和减少化石燃料使用的重要途径之一。
可再生能源发电指利用太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源进行发电。
下面将分点介绍可再生能源发电的工作原理。
1. 太阳能发电太阳能发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种方式。
该过程主要依靠太阳能电池板（或称光伏电池板）来实现。
太阳能电池板是由许多太阳能电池芯片组成的。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子的能量会激发电池芯片中的电子，产生电流。
这样通过太阳能电池板内部的导线，电流会被传输到负载上，从而实现电能的供应。
2. 风能发电风能发电是利用风力将其转化为电能的一种方式。
这种发电方式通常使用风力发电机组来实现。
风力发电机组由风轮、齿轮箱、发电机等组成。
当风轮转动时，风能被转化为机械能，通过齿轮箱的传动，将风轮的转速增大，并将旋转的机械能转化为电能。
最终，通过发电机将机械能转化为电能，供应给电网或负载。
3. 水能发电水能发电是利用水的动能将其转化为电能的一种方式。
水能发电主要有水轮机发电和潮汐能发电两种形式。
水轮机发电主要通过白水流动时的动能来产生电能。
在水能发电厂中，水流通过水轮机的叶片，带动水轮机旋转。
而旋转的水轮机通过传动装置连接到发电机，从而将机械能转化为电能。
而潮汐能发电则是利用潮汐的周期性变化，通过潮汐发电站中的转子来捕捉和转换潮汐能，进而实现发电。
4. 地热能发电地热能发电是利用地壳深处的热能将其转化为电能的一种方式。
地热能发电主要包括干蒸汽发电和闪蒸汽发电两种形式。
干蒸汽发电是通过从地热能源中提取热蒸汽来驱动涡轮发电机组，进而将机械能转化为电能。
而闪蒸汽发电则是通过将地热水蒸汽经过减压装置，使其部分蒸发成为闪蒸汽，闪蒸汽再驱动涡轮发电机组发电。
可再生能源发电的工作原理是基于利用自然资源的可再生性质，将不同形式的能量转化为电能。
这种发电方式具有环保、持续性和可再生性的特点，是解决能源紧缺和减少环境污染的重要途径。
可再生能源技术及其应用
热
冷
冷
热
热
热
在夏天， 把热量排到土壤中
热
夏天
冷
暖
暖
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
暖
暖
暖
冷
在冬天; 我们从土壤中吸取热量
暖
冬天
基本概念
地源热泵的概念
地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源也称为地源能;包括土壤 地下水 地表水等的既可制冷空调又可采暖和提供热水的高效节能空调技术; 地源热泵通过输入少量的高品位能源如电能;以地源能作为热泵夏季制冷的冷却源 冬季采暖供热的低温热源;同时实现建筑采暖 空调和生活热水的三联供;
地源热泵系统的组成
室外地能换热系统
地源 热泵 机组
建筑物采暖 空调或热水末端
水循环
水或 空气 循环
地源热泵的组成部分
压缩机 蒸气
高温
冷凝器
室内 加热/制冷 分配子系统
低温
蒸发器
与地表的连接部分
膨胀阀 液体
液体工质源 热泵
风能利用技术
风能的利用形式
风能是利用风力机将风能转化为电能 热能 机械能等各种形式的能量;用于发电 提水 助航 制冷和制热等
地热直接利用
将地热能直接用于采暖 供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式; 我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速;在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式;
地热供暖
地源热泵系统
原理：土壤源热泵系统是以岩土体为冷热源;由水源热泵机组 地埋管换热系统 建筑物内系统组成的供热空调系统;
基本概念
新能源 广义上来说，有别于传统依靠矿物质原料燃烧的能源都称之为新能源。
可再生能源发电技术的现状与未来发展
可再生能源发电技术的现状与未来发展随着能源需求的不断增长，环境问题也越来越受到人们的关注。
可再生能源因其清洁、环保、永续发展等优点，被认为是未来能源供给的重要方向。
发电是可再生能源利用的核心环节之一，本文将探讨可再生能源发电技术的现状与未来发展。
一、可再生能源的种类当前，可再生能源的主要种类包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等。
通过合理的配置和利用，这些可再生能源可以共同构成一个完整的能源供应链。
太阳能是一种最为普及的可再生能源，也是最为直接的一种能源。
太阳能发电是将太阳能转化为电能的过程，其主要技术有光伏发电和太阳能热发电两种。
目前，太阳能发电技术已经逐渐成熟，并被广泛应用于建筑、交通、通讯等各个领域。
风力发电是一种采用风能发电的技术，其主要原理是利用风力驱动涡轮机，由涡轮机驱动发电机发电。
风能发电的技术相对简单，但由于受风速和地理位置的限制，其在工程实践中仍然存在一定的技术难度。
水力发电是采用水流驱动涡轮机，由涡轮机驱动发电机发电的一种可再生能源发电技术，其优点是稳定、可调控性强。
与太阳能、风能相比，水力发电历史悠久、技术成熟、安全可靠。
地热发电是一种利用地球内部地热能源发电的技术，其主要方法有蒸汽发电和闪蒸发电两种。
目前，该技术仍然处于发展阶段，但随着科技进步和技术不断突破，地热发电在未来将具备较大的应用前景。
生物质能是一种利用植物、废弃物等生物质资源，将生物质转化为能源的过程。
生物质能的利用形式多样，可以作为发电燃料、替代石油、天燃气、以及提高农村能源利用水平等。
二、可再生能源发电技术的现状目前，由于环保和能源政策的推动，可再生能源在全球得到了快速发展。
根据IEA的数据，2019年可再生能源在全球总电力中的占比为27%，其中主要是太阳能和风能。
以中国为例，2019年中国可再生能源发电量已经达到了2.16万亿千瓦时，占全国电力总量的27.4%。
太阳能发电技术逐渐成熟，尤其是以光伏发电为代表的技术的应用范围不断扩大。
可再生能源发电介绍
可再生能源独立发电系统简介（郑立国白树华）（图）| [<<][>>]摘要：可再生能源发电主要指风力发电、光伏发电、氢能等能源发电形式。
该文介绍了新型可再生能源独立发电系统的基本结构、特点、设备选型、输配电系统、电气主接线等有关问题。
关键词：可再生能源；独立发电系统1 独立可再生能源发电系统的结构独立可再生能源发电系统，按能源的构成形式可分为单一能源发电系统和多能源互补式发电系统；按有无储能设备可分为有储能系统和无储能系统。
图1为单一可再生能源发电系统结构，图2为多能源互补独立发电系统结构。
图1 单一可再生能源发电系统结构图2 多能源互补独立发电系统结构2 独立可再生能源发电系统的特点独立可再生能源发电系统区别于常规的电力系统，具有它自身的特点。
分析它的特点，对于判断系统可能存在的问题，选择合适的分析方法和提出解决问题方案都有很重要的意义。
发电系统的电力由风力发电机组、太阳能光伏电池等获得，在发电能源获取形式上分属于风力或太阳能等类型。
因此，它们分别具有风力发电系统、光伏发电系统等所具有的特殊结构和特点，同时整个系统在运行方式等方面也具自身特有的特点。
因为它采用风能、太阳能等为能源，同时又采用常规的交流输配电技术，故决定了系统具有采用电力电子变换装置以及直流和交流的系统并存的特点。
区别于常见的小型供电系统，以及并网运行的分布式电源系统，它具备系统结构相对完整的特点，包括发电、输配电、用电和控制保护系统。
它还具有常规独立电力系统的特点，如具有系统独立、容量有限、调节能力低等。
这些特点，在分析独立电力系统的稳定性问题时，尤其重要，是影响这类系统稳定性最重要的因素之一。
3 独立可再生能源发电系统设备选型3.1 风力发电系统风力发电机组的选择与当地的风能资源密切相关，风能资源以年有效风能量密度衡量。
在采用多种能源供电的情况下，对风能资源丰富区，系统的总功率应主要分配到风力发电机上；对于风能资源较丰富区，系统的总功率应根据其他可再生能源资源(如太阳能)状况为风力发电机组分配合适的功率。
可再生能源技术与应用
可再生能源技术与应用可再生能源是指能够不断自我更新或循环利用的能源，例如太阳能、风能、水能、地热能、海洋能等。
随着全球能源需求的不断增长，可再生能源因其清洁、环保、可持续的特性，逐渐成为未来能源发展的主要方向。
本文将介绍几种常见的可再生能源技术与应用，探讨其发展现状与前景。
一、太阳能技术与应用太阳能是一种无污染、无限可用的能源，利用太阳能的技术主要包括太阳能电池板、太阳能热水器等。
目前，太阳能技术已经广泛应用于家庭、商业和工业领域。
1.太阳能电池板太阳能电池板是太阳能发电的核心，通过光电效应将太阳能转化为直流电能。
目前，太阳能电池板技术已经非常成熟，包括晶体硅电池板、薄膜电池板等。
其中，薄膜电池板具有轻便、柔韧、易于安装等特点，在建筑一体化（BIPV）领域具有广泛的应用前景。
2.太阳能热水器太阳能热水器是一种利用太阳光热能的装置，通过吸热器吸收太阳光并将其转化为热能，再通过管道将热能传输到用户家中。
目前，太阳能热水器已经成为家庭常用的清洁能源设备，具有节能、环保、安全、经济等优点。
二、风能技术与应用风能是一种清洁、可再生的能源，利用风能的技术主要包括风力发电机、风力发电场等。
风力发电机是将风的动能转化为电能的关键设备，目前已经发展出多种形式的风力发电机，如小型家庭用风力发电机、大型风力发电场等。
随着风电技术的不断进步，风电成本逐渐降低，风电在能源结构中的比例也在逐步提高。
特别是在风力资源丰富的地区，风电已经成为重要的能源来源之一。
此外，风能还广泛应用于海洋领域，如海上风电、潮汐能等，为海洋经济的发展提供了新的动力。
三、水能技术与应用水能是一种可再生的清洁能源，利用水能的技术主要包括水力发电、潮汐能发电等。
水力发电是利用水流和水位差等水力资源转化为电能的过程，具有节能、环保、可再生等特点。
潮汐能是利用潮汐的引力能转化为电能的过程，具有独特的水位周期变化等特点。
目前，水力发电已经成为许多国家的主要电力来源之一，潮汐能发电也在逐步推广应用中。
能源行业可再生能源发电技术与装备介绍
能源行业可再生能源发电技术与装备介绍能源问题一直是全球关注的焦点，随着资源的日渐枯竭和环境问题的加剧，可再生能源作为清洁、可持续的能源形式受到越来越多的关注。
在能源行业中，可再生能源发电技术与装备的发展日新月异，为实现能源的清洁转型提供了有力支持。
本文将对几种常见的可再生能源发电技术和装备进行介绍。
一、太阳能发电技术与装备太阳能是一种取之不尽的能源，利用太阳光将其转化为电能是目前最常见的应用方式。
太阳能发电技术主要有光伏发电和光热发电两种形式。
光伏发电是利用光伏电池将太阳光直接转化为电能，它可以广泛应用于建筑物屋顶、农田和荒漠地区等地。
而光热发电则是利用反射玻璃聚焦太阳光，并通过转换器将其转化为热能，再通过热发电机组将热能转化为电能。
太阳能发电技术还需要配备太阳能电池板、支架、逆变器等装备。
二、风能发电技术与装备风能是另一种广泛存在的可再生能源，风能发电技术与装备主要包括风力发电机和输电系统两部分。
风力发电机是通过风力驱动发电机发电的装置，它的核心是风力涡轮机。
风力涡轮机分为水平轴风力涡轮机和垂直轴风力涡轮机两种类型，其中水平轴风力涡轮机的应用更为广泛。
风能发电技术还需要配备发电机、逆变器、变频器等装备。
在风能发电技术的发展过程中，逐渐出现了海上风力发电和离岸风力发电等新兴形式。
三、水力发电技术与装备水力发电作为最早应用的可再生能源发电形式之一，在能源行业中占有重要地位。
水力发电技术利用水流的动能将发电机发电，主要包括水轮机组、发电机组和输电系统等装备。
水力发电技术根据水电站的不同类型可以分为大型水电站和小型水力发电站，其中大型水电站一般是利用水库的水势差和水流量，而小型水力发电站则主要利用河流的流速和高度差实现发电。
四、生物质能发电技术与装备生物质能是指利用植物秸秆、农作物残渣、木材等生物质资源进行能源转化的过程。
生物质能发电技术主要包括生物质燃烧发电、生物质气化发电和生物质液化发电等形式。
生物质燃烧发电是利用生物质燃料进行燃烧，产生高温高压蒸汽推动汽轮机发电；生物质气化发电是将生物质燃料转化为气体燃料，通过发电机组将其转化为电能；生物质液化发电是将生物质燃料液化，通过内燃机等装置发电。
可再生能源发电技术ppt
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目 录
• 可再生能源发电技术概述 • 可再生能源发电技术种类 • 可再生能源发电技术应用与案例 • 可再生能源发电技术的挑战与解
决方案
01
可再生能源发电技术概述
定义与分类
定义
可再生能源发电技术是指利用可 再生能源转换为电能的工程技术 。
分类
主要包括水力发电、风力发电、 太阳能发电、生物质能发电等。
大型风能发电站
利用大规模的风力发电机组，集中将风能转化为电能，为电网提供 清洁能源。
水力发电站
利用水流驱动水轮机转动，通过发电机组产生电能，适用于河流、 水库等水资源丰富的地区。
04
可再生能源发电技术的挑战 与解决方案
技术挑战
技术成熟度
01
尽管可再生能源技术取得显著进展，但部分技术仍处于发展阶
段，尚未达到商业化的成熟度。
太阳能热水系统
利用太阳能集热器将光能转化为热能，为商业场 所提供热水和采暖。
地热能发电
利用地下热能驱动地热发电机组产生电能，适用 于地热资源丰富的地区。
生物质能发电
利用生物质进行燃烧发电，适用于有丰富生物质 资源的地区。
大型可再生能源发电站
大型太阳能光伏电站
利用大面积的太阳能电池板阵列，集中将光能转化为电能，为电 网提供清洁能源。
并网稳定性
02
可再生能源发电具有间歇性和波动性，对电网的稳定性带来挑
战。
储能技术
03
目前储能技术尚未完全成熟，无法满足可再生能源发电的调峰
和调频需求。
经济挑战
投资成本
可再生能源发电技术的初始投资成本较高，影响了其大规模推广 和应用。
可再生能源发电
可再生能源发电第一章：概念及分类可再生能源指的是能够不断被回收和再生利用的能源，其来源包括太阳能、风能、地热能、水能等。
可再生能源被普遍认为是支撑未来能源供应的重要选择，而其中以太阳能和风能发电最为常见。
根据能量来源和转化方式，可再生能源发电可分为三大类：太阳能发电、风能发电和水能发电。
第二章：太阳能发电太阳能发电依靠光伏电池将太阳能转换成电能。
光伏电池是一种电子器件，当太阳光照射到其表面时，能够激发光电效应，产生正负两极的电荷，从而产生电流。
据估计，当今太阳能电池板的转换效率约为20%左右。
太阳能发电具有环保、可再生、可靠等优点，但也有其缺点，比如价格昂贵、发电量受天气等因素影响等。
第三章：风能发电风能发电原理是通过风车将能量转换成电能。
风能发电被广泛应用于大型发电设备和小型独立式设备中。
大型风力发电机通常由三个部分组成，包括风轮、电机和塔。
风轮旋转时，电机依靠其磁场发电。
小型独立式风力发电机通常由风轮、电机、发电机和电池组成。
风能发电具有易于安装、节能环保等优点，但也存在因天气变化等因素导致的发电不稳定等缺点。
第四章：水能发电水能发电原理是通过水轮机将水流动的动能转换成电能。
水能发电被广泛应用于大型水电站和小型水力发电机中。
大型水电站通常需要建造大坝，蓄水后再流入水轮机，发电机产生电能。
而小型水力发电机则通常利用山区的山泉或小溪等水源，将水流动的动能转换成电能。
水能发电具有大规模发电、环保清洁等优点，但也存在对生态环境的影响等缺点。
第五章：未来发展趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长，可再生能源发电已经成为了全球清洁能源发展的主力。
未来，随着技术的不断进步和政策的不断支持，可再生能源发电将成为全球能源供应的主要来源。
为了更好地推动可再生能源发电的发展，需要加强政策引导、加大投资力度、促进技术创新等方面的支持。
结语：可再生能源发电已经成为了人们不可或缺的选择，而随着全球对清洁能源的需求不断增长，未来其发展前景广阔。
可再生能源的技术发展与应用
可再生能源的技术发展与应用随着全球环境问题的不断加剧，替代传统能源并实现清洁能源的使用显得越来越迫切。
而可再生能源正是解决这一问题的主要途径之一。
可再生能源是指在能源使用过程中，可通过自然循环得以不断自我恢复的能源，例如太阳能、风能、水力能、地热能等。
本文将全面探讨可再生能源技术的发展与应用。
一、太阳能技术太阳能是最常见的可再生能源之一，利用太阳辐射能进行发电及暖水已经成为现代生活中的重要一环。
随着太阳能技术的不断进步，太阳能基础设施的质量和效率也得到了提高。
现在的太阳能电池板可以通过改变其厚度和结构来适应各种环境和场景，提高其使用效果。
同时，太阳能技术还在不断探索，例如利用纳米技术生产的太阳能电池板，可以在未来更广泛的范围内应用。
二、风能技术风能是另一类常见的可再生能源，通过利用自然的风能来产生电力。
风力发电也是当今可再生能源应用领域的热门技术之一。
传统的风力发电已经进入了一种相对成熟的阶段，但是其劣势也很明显：风速、气压、湿度等天气条件的影响限制了其使用的灵活性和效率。
而随着技术的不断发展，风能应用技术也变得更加完善，如智能化控制系统、可调节叶片技术等的逐渐成熟。
三、水力能技术水力能是一种利用水的动能来转化为电能的能源。
虽然水力发电于20世纪初期已经得到了广泛应用，但由于受到地理环境、水资源分布等因素限制，其应用范围和使用效果也有一定的局限。
但是，在科技的带动下，水力能应用的领域正在不断扩大，例如中小型水力发电系统的应用逐渐得到加强，而小型水力发电系统更是在一些特殊场景中如农村电力供应得到广泛应用。
四、地热能技术地热能是指地下深处存在的天然热能，是一种在大自然中可再生的能源。
地热能的技术应用领域相对较少，主要与其本身的应用局限性有关。
应用场景主要集中在地热暖通空调和地热发电领域。
地热暖通空调通过利用地下温度进行供暖或制冷，具有环保、节能的特点。
地热发电则是利用地热能驱动涡轮发电机发电，是一种稳定的清洁能源发电方法。
可再生能源发电技术的发展趋势与前景
可再生能源发电技术的发展趋势与前景随着世界上对可再生能源的需求与日俱增，可再生能源发电技术也在不断地发展壮大。
本文将从四个方面来探讨可再生能源发电技术的发展趋势与前景：发电技术、市场情况、政策和环保。
一、发电技术1. 太阳能发电：太阳能是目前最常见的可再生能源，其发电技术也是最为成熟的。
太阳能发电通过光伏电池板吸收太阳能将其转化为电能，由于其不会产生任何有害气体，且日常维护成本极低，因此被越来越多的国家与地区所青睐。
2. 风力发电：风力发电通过风轮将风的动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电技术相对成熟，但其具有的可再生性和清洁性等特点，使得其在未来的发展前景被认为是非常广阔的。
3. 水力发电：水力发电利用天然水力资源发电，是一种非常成熟的可再生能源发电技术。
如今，水电站在全球的能源供应量中占有很大的比重，而在未来，水电技术的改良和应用将会越来越广泛。
4. 生物质能发电：生物质能发电是一种利用非食用植物、农村和城市生活垃圾等可再生资源发电的技术，该技术可解决废弃物处理和能源供应的问题，是一项良好的清洁与可再生能源。
二、市场情况随着国际上对可再生能源的需求越来越高，各国家在可再生能源发电技术方面的投入也越来越大。
近年来，太阳能发电和风力发电的市场规模不断扩大，使得可再生能源发电的市场趋势不断向好。
以太阳能发电为例，根据国际能源署近期发布的报告，太阳能发电将在未来数年内盈利上升约50%, 并总共增值超过3500亿美元。
同时，在一些地区，太阳能发电已经开始成为新的能源供应主力。
三、政策各国政府也纷纷出台政策来推动可再生能源发电技术的发展。
例如，中国政府实施了一系列的太阳能和风力发电补贴政策，以鼓励企业及个人使用可再生能源并推动行业发展。
美国政府也在数年前出台了一个名为“清洁能源计划”（CleanPower Plan）的政策，目标是到2030年使得电力部门排放的碳减少32%，推动清洁能源与低碳经济的发展。
太阳能发电配电设计概要
太阳能发电配电设计概要太阳能发电是一种可再生能源，其发电过程使用太阳能作为能源，通过光能转化为电能。
太阳能发电的优点包括环保、可持续、无噪音和低维护成本等。
在太阳能发电系统中，配电是关键的一步，它负责将发电所得的电能分配到需要的地方，并确保各个设备的正常运行。
本文将介绍太阳能发电配电设计的概要。
1.太阳能发电系统的组成太阳能发电系统主要由太阳能光伏电池板、逆变器、电池组、配电柜和电气设备组成。
光伏电池板负责将太阳能转化为直流电能，逆变器将直流电能转化为交流电能，电池组用于储存电能，配电柜用于分配电能，电气设备则是系统中的用电设备。
2.配电系统的设计考虑因素在太阳能发电配电系统的设计中，需要考虑以下几个因素：2.1功率需求根据用电设备的功率需求确定系统的发电容量，并确保太阳能发电系统能够满足这些需求。
在配电系统设计中，需要准确计算并考虑各个设备的功率损耗和峰值负载。
2.2安全性2.3可靠性配电系统的可靠性是确保系统正常运行的关键。
需要选择可靠、高效的电气设备，并合理布置设备以减少电气线路的长度和电阻。
2.4操作和维护便利性配电系统的操作和维护便利性对于系统的长期稳定运行至关重要。
布置合理的配电柜以及设备的标识和排布，方便操作人员快速准确地操作和维护系统。
3.太阳能发电配电系统的设计步骤3.1理解需求首先，需要与用户充分沟通，了解用电负载、用电方式和用电时间等需求，确定系统的发电容量，预测未来的扩展需求，并根据需求选择适当的光伏电池板、逆变器、电池组和其他电气设备。
3.2设计电路图根据系统的需求，绘制电路图，确定电气线路的分布、电缆的走向和电缆截面等。
3.3选择电气设备根据需求和电路图，选择适当的电气设备，包括光伏电池板、逆变器、电池组、配电柜等。
需要考虑设备的功率、效率、安全性和可靠性等因素，确保选用的设备符合系统的要求。
3.4布置电缆和配电柜根据电路图和设备布置，进行电缆走向和电缆截面的选择，并将电缆连接至光伏电池板、逆变器、电池组和配电柜。
能源行业中的可再生能源利用技术
能源行业中的可再生能源利用技术可再生能源是指能源来源可以自然更新或再生的能源。
在当前能源紧缺和环境污染的严重情况下，可再生能源的利用成为了能源行业的重要发展方向。
本文将介绍几种常见的可再生能源利用技术，并讨论其在能源行业中的应用。
一、风能利用技术风能是一种常见的可再生能源，其利用技术主要包括风力发电和风能利用和储存。
风力发电是通过转动的风轮带动发电机产生电能。
目前，风力发电已成为最具发展潜力的可再生能源利用技术之一。
在能源行业中，风力发电已经广泛应用于发电站和城市供电网络中，为人们提供清洁能源。
二、太阳能利用技术太阳能是另一种重要的可再生能源，太阳能利用技术主要包括太阳能热利用和太阳能光电利用。
太阳能热利用是指利用太阳能产生热能，常见的应用包括太阳能热水器和太阳能空调。
太阳能光电利用是指将太阳能转化为电能，通过光伏发电板将太阳能光线转化为电流。
太阳能光电利用技术在电力供应、农业灌溉等领域具有重要的应用前景。
三、生物质能利用技术生物质能是指来源于生物质的可再生能源，主要包括生物质发电和生物质燃料利用。
生物质发电是利用生物质来产生热能，并通过蒸汽发电机转化为电能。
生物质燃料利用是指将生物质转化为燃料，如生物柴油、生物乙醇等。
生物质能利用技术在农业废弃物处理、城市垃圾处理和能源供应等方面有着广泛的应用。
四、水能利用技术水能是一种丰富的可再生能源。
水能利用技术主要包括水力发电和潮汐能利用。
水力发电是通过水流带动水轮发电机产生电能。
潮汐能是利用潮汐能量产生电能。
水能利用技术在能源供应、农业灌溉和城市供水等领域有着广泛的应用。
五、地热能利用技术地热能是指地球内部的热能，其利用技术主要包括地热发电和地源热泵利用。
地热发电是通过利用地热能源中的高温热水和蒸汽产生电能。
地源热泵利用是利用地下地热能源进行供暖、制冷和热水等方面的利用。
地热能利用技术在农业温室、城市供暖和温泉等领域有着重要的应用价值。
总结可再生能源利用技术在能源行业中发挥着至关重要的作用。
可再生能源及其发电技术
可再生能源及其发电技术
可再生能源是指可以持续使用并不会枯竭的能源，主要包括太阳能、风能、水能、生物能、地热能等几种类型。
相比于传统能源，可
再生能源更加环保、经济、可持续，被广泛认为是未来能源的主要发
展方向。
目前，可再生能源的发电技术主要有以下几种：
① 太阳能发电技术：通过太阳能电池将太阳能转换为直流电，
再通过逆变器转化为交流电，供应人们家庭或企业的电力需求。
② 风能发电技术：利用风轮机将风能转化为机械能，进而通过
发电机将机械能转化为电能，并通过变压器提高电压，送入电网进行
输送。
③ 水能发电技术：借助水能源，通过水轮机驱动的发电机来发电。
水能发电技术有多种形式，比如常见的水电站、潮汐发电、波浪
发电和水流发电等。
④ 生物能发电技术：将有机废弃物（如农作物秸秆、动物粪便等）进行发酵，产生可燃性气体，然后再利用沼气发电或生物质发电。
⑤ 地热能发电技术：通过地热能发电系统，可以将地下热能转
化为发电能量。
这一技术主要使用在地震活跃区域以及温泉等地区。
总之，可再生能源及其发电技术已经成为未来能源产业的主要发
展方向。
在可再生能源的发展浪潮中，越来越多的科技公司利用这项
技术，推出了更好的解决方案从而让这一产业持续发展。
可再生能源的利用原理
可再生能源的利用原理可再生能源是指天然资源在短时间内可以自然恢复或通过人为手段再生的能源，如太阳能、风能、水能、生物能等。
这些能源具有无限可再生、排放较少的特点，被广泛应用于各个领域。
本文将从太阳能、风能、水能以及生物能这四个方面，详细探讨可再生能源的利用原理。
一、太阳能的利用原理太阳能是指利用太阳辐射能量转化为其他能源的一种技术。
太阳能主要通过光热转换和光电转换两种方式实现利用。
光热转换是指利用太阳能将光能转换为热能，常用于供暖、热水等领域。
而光电转换则是指利用太阳能将光能直接转换为电能，常见的应用有太阳能光伏发电。
太阳能光伏发电利用的是光电效应原理。
当太阳光照射到光伏电池上时，光子会激发光伏材料中的电子，使其跃迁至导电带，从而产生电流。
这个原理被广泛应用于太阳能光伏板中，通过将光伏板连接成电池组，可以实现大规模的太阳能发电。
二、风能的利用原理风能是指利用风力转换为其他形式能源的一种技术。
风能主要通过风力发电实现利用。
风力发电利用的是风能转化为机械能，再由发电机将机械能转化为电能的原理。
风力发电的基本原理是利用风力使风机叶片转动，通过叶轮、传动系统和发电机等装置将机械能转化为电能。
当风通过叶片时，叶片会受到风压而旋转，驱动叶轮旋转。
随后，叶轮通过传动系统将转动的力量传递给发电机，使其转动并产生电流。
这样，就可以将风能转化为电能进行利用。
三、水能的利用原理水能是指利用水的流动或水位差转换为其他能源的一种技术。
水能主要通过水力发电实现利用。
水力发电利用的是水能转化为机械能，再由发电机将机械能转化为电能的原理。
水力发电的基本原理是利用水流或水位差驱动涡轮旋转，再通过发电机将机械能转化为电能。
当水流通过水轮机时，水流会使水轮机转动，通过转动的轴带动发电机旋转，进而产生电能。
利用不同的水力装置，如水电站和潮汐能发电装置等，可以高效地利用水能资源。
四、生物能的利用原理生物能是指利用生物质转换为其他能源的一种技术。
可再生能源
可再生能源随着全球能源需求的增长和对环境保护意识的提升，可再生能源的开发和利用成为了当今世界的重要议题。
可再生能源是指那些在自然界中可以持续得到补充的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等。
这些能源不仅能够减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，还能促进经济的可持续发展。
太阳能太阳能是最为广泛和清洁的可再生能源之一。
它通过太阳光的照射转化为电能或热能，供人们使用。
太阳能发电主要有两种形式：光伏发电和太阳能热发电。
光伏发电是通过太阳能电池板直接将太阳光转换为电能；而太阳能热发电则是利用镜面等设备集中太阳光，产生高温来驱动发电机。
风能风能是通过风力发电机将风的动能转换为机械能，再进一步转换为电能。
风力发电是目前发展最快的可再生能源技术之一。
它的优势在于清洁无污染，且运行成本较低。
然而，风能的不稳定性以及地理位置的限制也给风能的广泛应用带来了一定的挑战。
水能水能，特别是指水力发电，是通过建造大坝等设施，利用水的位能差来推动涡轮机旋转，进而产生电能。
水力发电是一种成熟的可再生能源技术，具有发电效率高、运行成本低、可调节性强等优点。
但是，大型水电站的建设往往会对生态环境造成一定的影响。
生物质能生物质能是指通过生物质（如木材、农作物废弃物、畜禽粪便等）的直接燃烧或者生化转换过程产生的能源。
生物质能的开发利用有助于减少农业废弃物的处理问题，同时能够提供能源供给。
不过，生物质能的收集、储存和转化过程中可能会产生一些环境问题。
地热能地热能是利用地球内部的热量来产生电力或供暖的一种可再生能源。
它通常在地壳板块边缘或火山活跃地区较为丰富。
地热能的开发利用可以减少对化石燃料的依赖，但其开发成本相对较高，且受地理位置的限制较大。
结论可再生能源的开发和利用对于缓解能源危机、保护环境和促进可持续发展具有重要意义。
尽管各种可再生能源技术各有优势和局限，但通过科技创新和政策支持，可再生能源的应用范围正在不断扩大。
未来，随着技术的不断进步和成本的进一步降低，可再生能源有望在全球能源结构中占据更加重要的位置。
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Renewable Energy
Wind Energy/Power
Solar Energy/Power
Biomass Energy/Power
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Hydropower
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12
研究方向1：风力发电技术
• 最多8人/组
① 风轮叶型设计方法和叶型优化设计准则的研究； ② 笼型异步风力发电机建模研究（包含电路与控制建模）； ③ 双馈异步风力发电机建模研究（包含电路与控制建模）； ④ 永磁同步风力发电机建模研究（包含电路与控制建模）； ⑤ 直驱风力发电机建模研究（包含电路与控制建模）； ⑥ 风力机组系统设计与建模仿真研究； ⑦ 小型/家用风力发电机系统设计与建模仿真研究； ⑧ 风力发电机系统控制与优化运行研究； • 报告最终必须要有完整的系统级模型。
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5
化石能源的探明储量与储采比
• 世界经济的三大能源支柱：煤炭、石油天然气
种类 石油 天然气 煤 世界储量 1708亿t 185.02万亿m3 8260.01亿t 中国储量 21亿t 2.46万亿m3 1145亿t 中国储量比 1.2% 1.3% 13.9% 储采比 11.1/42年 32.3/60.4年 41/122年
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研究方向4：生物能发电技术
• 最多4人/组，沼气发电为主 ① 沼气发电原理、发展现状、市场规模调研； ② 燃气发动机发展现状及选型； ③ 沼气发电机分类（永磁同步发电机、电容励磁异 步发电机）、选型（小型）与建模。
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能源及分类
• 一次能源：
– 指各种以原始形态存在于自然界而没有经过加工转换 的能源，包括煤炭、石油、天然气，以及水能、太阳 能、风能、地热能、海洋能、生物质能。
• 二次能源：
– 直接或间接由一次能源转换转化加工而生产的其他形 式的能源，如电能、煤气、汽油、柴油、焦炭、酒精 、沼气等。
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研究方向10：智能电网
• 最多5人/组，智能电网与小型分布式电源，涉及到远 程控制部分可选用labVIEW软件开发。 ① 微网协调控制技术：微网技术将分布式电源、储能 装置、电力电子设备及终端用户有效整合。 ② 智能电表：不仅可以测量用电量，它还是电网上的 传感器，可以协助检测波动和停电、储存和关联信 息；
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研究方向5：地热能发电技术
• 最多4人/组 ① 地热发电原理、发展现状、市场规模调研； ② 汽轮机发展现状及选型； ③ 地热发电机分类、选型（小型）与建模。
可再生能源发电技术
(电气工程)
新能源检测与控制研究中心 电力电子研究所 黄亮
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教材
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研究方向2：太阳能发电技术
• 最多5人/组 ① 论述光伏电池发电原理、分类；对光伏电池组件建立matlab 模型；分析光伏电池输出特性一般影响因素； ② 寻找光伏发电系统容量设计一般原则、方法及步骤，包含阵 列系统设计、安装结构设计、电气设计、监控系统设计； ③ 以武汉市洪山区气象信息为依据，设计自动化5号实验楼发电 系统，并建立matlab系统模型，设计最佳光伏矩阵结构；建 立阳光照射模型； ④ 基于buck型电路的MPPT控制策略研究，建立matlab控制仿 真模型； ⑤ DC/DC输入纹波对光伏电池的影响研究，并进行matlab仿真 结果分析； • 报告最终必须要有完整的系统级模型。
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教学安排（改革）
• 本门课程旨在发展学生的设计技能和自信心。 • 本门课程以工程项目设计为主，围绕工程实际问 题设置学习研究专题。 1. 分组：
– 初步以10个课题为10个研究方向，自由组成研究小组 。可以跨班，但要注意要便于组员交流。 – 研究课题相同的小组会形成组内合作、组间竞争的局 面，这将充分调动学生投入学习的积极性，而且，也 有利于小组之间的相互比较、借鉴和学习，取得更好 的学习效果。也有利于教师采用统一的标准对各组进 行评价。
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10
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20
研究方向9：逆变并网技术
• 最多7人/组 ① 逆变器拓扑结构分析与类别（单相、三相三线制、 三相四线制）、并网保护技术（频率保护（<0.01） 、频率降载保护、与电压保护（<1%）、漏电流保 护 ）安规； ② 锁相技术； ③ 孤岛侦测技术； ④ Harmonics测试与抑制技术； ⑤ 实、虚功控制技术； ⑥ 直流注入侦测与保护技术； ⑦ 低电压穿越技术；
3
一次能源分类
• 可再生能源：
– 自然界中可以不断得到补充或能在较短周期内再产生， 取之不尽、用之不竭的能源。 – 常规能源：水能 – 新能源：风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能。
• 不可再生能源：
– 随着人类的利用而逐渐减少的能源，如煤炭、石油、天 然气、核能。
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19
研究方向8：储能技术
• 最多5人/组 ① 储能方式国内外发展现状（不同应用场合储能方 式的对比分析）；最新最热门的储能技术是什么 ？ ② 抽水储能技术研究； ③ 铅酸蓄电池储能技术研究（包含电池建模、电池 特性研究、电池SOC的估算及充放电管理） ④ 锂电池储能技术研究（包含电池建模、电池特性 研究、电池SOC的估算及充放电管理） ⑤ 帆电池储能技术研究（包含电池建模、电池特性 研究、电池SOC的估算及充放电管理）
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8
Hydrogen Energy
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9
课程安排
1. 风力发电技术（重点） 2. 太阳能发电技术（重点） 3. 水力发电技术（介绍） 4. 沼气发电技术（介绍） 5. 地热能发电技术（介绍） 6. 海洋能发电技术（介绍） 7. 氢能发电技术（介绍） 8. 储能技术（重点） 9. 逆变并网技术（重点） 10. 智能电网（介绍）
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4
全球能源消费统计
• 数据来源---BP Statistical Review of World Energy2013 （BP官网） • BP公司在每年6月份定期发布新一年的年鉴报告，是能源 经济学领域内最广受推崇且最具权威性的出版物之一，也 是了解当今世界能源消费动态的第一手资料。
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18
研究方向7：氢能发电技术
• 最多5人/组，以质子交换膜燃料电池为主 ① PEMFC工作原理，基于matlab软件建立燃料电池模 型及电池堆模型（输入输出电路模型，非机理模型 ，不要机理建模，也不要神经网络建模），研究燃 料电池输出特性； ② 根据V-A特性研究燃料电池输出与电流纹波关系， 找出最佳调节波动范围或者是一般性原则； ③ 建立水循环模型，找出水泵控制量与温度的关系； ④ 建立空气、氢气供给模型，找出风机控制量、氢气 流量与发电量的关系； ⑤ 建立5kw系统级燃料电池模型。