电力电子技术在新能源中的应用

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1、电力电子技术——在新能源中的应用班级：电气131501姓名：赖宝棋学号：201315010116电力电子技术在新能源中的应用随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。我国的能源供应和环境污染越来越突出。一般估计，地球上的石油还可供人类开采40年-50年。煤炭约200年。我国的石油剩余开采量仅有全球人均的1／10，煤炭仅有1／2。火力发电，燃烧大量煤炭，排放S02和C02，汽车尾气也是城市空气污染的首要因素。新能源的开发与利用迫在眉睫，而在新能源的利用中，电力电子技术扮演重要的角色。什么是电力电子技术？电力电子技术是

2、一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。70年代后期以门极可关断晶闸管，电力双极型晶体管，电力场效应管为代表的全控型器件全速发展，使电力

3、电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。而如今为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小，但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向.电力电子器件的发展利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能

4、转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济和社会发展的主要物质基础，能源安全则是国家经济安全的基本支撑。能源短缺，尤其优质能源短缺，始终困扰着经济高速发展的中国，越来越成为制约我国经济发展的瓶颈。目前我国能源生产总量居世界第三，能源消费总量及温室气体排放仅次于美国位居

5、世界第二。实际上，随着经济的快速发展，我国已成为世界第二大能源消费国，能源消费量约占世界的1l％，石油对外依存度超过40％。近年来国际油价的不断上涨，石油领域的竞争远远超出纯商业的范围，成为世界大国经济、军事、政治斗争的武器。世界排名前20位的西方大型国际石油跨国公司占有了全球已探明优质石油储量的81％，直接导致国际石油市场垄断的加剧，而且他们仍在继续凭借经济实力加紧抢占更多最重要的石油产地，中国的石油安全有受制于人的潜在威胁。实际上，为解决日益增长的能源需求．从1993年中国就开始了海外寻找石油的漫长征程，足迹遍及非洲、拉美、中东。因此不少

6、专家指出，解决我国能源短缺的根本出路在于解决我国能源短缺的根本出路在于发展新能源。应用电力电子技术能实现非电能与电能之间的转换。利用太阳电池将太阳能转换成电能。与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发

7、出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。太阳能发电太阳能是取之不尽，用之不竭的能源。太阳能作为清洁的可再生能源，越来越受到人们的重视，应用领域也越来越广泛。目前太阳能在利用中，主要采用了三种技术：太阳能光电技术、太阳能光热技术和太阳能光伏发电技术：1.太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的

8、太阳能转化为电能由蓄电池储存上在放电控制器的控制下释放出来，供室内照明和其他需要。目前占主流的太阳电池是硅太阳电池，它又分单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池(总称晶体硅