风光储柴联合发电系统能量管理器的设计-(8314)

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1、第一章绪论由于全球经济的迅速发展和人VI总量的不断增长‘心I，各个行业对于能源的需求也在飞速的增加。然而，目前世界上的能源消耗几乎全部来自于煤炭、石油、天然气和核裂变等常规能源【52】。上述常规能源或不可再生、或再生周期极长，由于开采费用昂贵、可开采量急剧减少、环境污染严重、全球气候变化等原因，能源结构问题开始引起了人们的强烈关注，因此，我们在二十一世纪所遇到的挑战之一就是要建立起一个可持续发展的能源体系结构。因此，各国开始逐渐重视包括水能、生物质能、太阳能、风能、地热能等在内的清洁、可再生能源的发展。最近的时间，国际能源署(mA)发布((2012年世界能源展望》，再次提到了可再生能源地位的强

2、化，太阳能发电和风力发电的迅速发展已使得可再生能源成为了全球能源结构中一个不可分割的部分；预测到2035年全球的可再生能源产生的发电量大概占电力产量的1／3。到2015年，可再生能源将要成为全球第二大电力来源(相当于煤炭发电量的一半)，到2035年接近煤炭发电量。然而，可再生能源项目的各项补贴措施需要随着产能的上升以及技术成本的下降而进行调整，从而避免政府和消费者产生过多的负担。随着社会经济的迅速发展，能源需求不断增加，以及环境问题的日益突出，加快开发和利用可再生能源已经成为了应对日益严峻的能源环境问题的必经之路。1．1太阳能发电和风能发电发展趋势1．1．1全球太阳能和风能的发展现状目前的可再

3、生能源中，应用最广泛的即是太阳能和风能。与其他常规能源相比，太阳能和风能的优点在于【53】：无穷无尽；并且分布范围广，无需远距离运输，可就地分散使用；对环境影响极小，不破坏生态环境。随着可再生能源开发、利用技术的发展和进步，可再生能源的大规模使用成东南大学工程硕士学位论文为可能，发展前景一片光明。而风电、光伏发电等具有广泛商业应用价值的清洁能源技术相对成熟，在德国、丹麦等欧洲国家己逐渐成为主要能源之一，在我国能源结构中的比重也逐年上升。1)太阳能20世纪70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮。作为世界上发展速度第二快的可再生能源太阳能，之前二

4、十年内其平均增长超过15％，在90年代末更是以超过30％的速度迅速增长。太阳能电池的装配成本也从70年代的每千瓦7万美元降低到1000美元以内，国内一些厂家也已经研制出发电成本接近1元／千瓦时的光伏电池板，接近常规发电成本。在太阳能光伏发电领域，美国、日本、德国处于世界领先的地位。为了实现能源以及环境的可持续发展，各国都把太阳能作为可再生能源发展的重点。美国于1973年就制定了政府级的“阳光发电”计划，随后又正式将光伏发电列入公共电力规划，继而政府又制定了宏伟的发展目标，颁布了新的光伏发电计划。日本政府为了推动其太阳能产业的长远发展，于1974年和1993年分别推出了“阳光计划’’和“新阳光计

5、划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的太阳能发展计划。欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。2)风能作为发电成本最接近常规能源的新能源发电技术，风力发电成为了产业化发展最快的清洁能源技术，同时，风电也是全球增长最快的能源，年增长率达27％。全球的风能大约2．74×109MW，其中，可用风能约2×107MW，仍超过全球可利用的水能总量的10倍。自从70年代的石油危机以来，在面临常规能源与生态环境的日益严峻条件下，风能有了巨大的发展。风力发电在各国均得到十分的重视，纷纷制定了其发展规划。美国、德国、英国、丹麦等8个国家宣布到20

6、20年，风电占其电力比重达到或超过10％。近10年来，风力发电发展速度超过30％。据全球风能协会(GWEC)统计数据显示，2012年全球累计风电装机容量达到282．43GW，年累计增速为18．7％。截止第一章绪论2012年底，中国(不含港、澳、台)累计装机容量为75．56GW，年新增装机容量为13．2GW，继续保持全球风电市场第一的地位。1．1．2中国太阳能和风能的发展现状我国具有及其丰富的风能和太阳能资源p-Tj。虽然国内的光伏产业的起步较晚，在80年代以后，我国的光伏发电产业开始进入快速发展阶段，光伏电池的年产量逐年增加，价格不断下降。2002年光伏电池累计装机容量达25MW，2003年底

7、增长到45MW。到了2004年就迅速增加到65MW。光伏组件的售价从80元厂W降到3040元朋[49铷】。2007年我国光伏电池产量为1108MW，占世界总产量的27．2％，首次成为世界最大的光伏电池生产国。2008年年产量达2265MW，2009年增加到4GW，占全球总产量的40％。2010年年产量达8GW，2011年增长到12．98GW，连续几年都居世界第一[511。对比光伏产业，我国光伏市场