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  • 本文首先介紹了分布式新能源電網系統和風力發電系統的基本運行原理,然后介紹了國內外相關技術的發展歷程以及技術現狀,最后提出了一套基于無刷直流電機的分布式風力發電系統,并給出了相應的系統控制方案以及系統運行原理的論證分析。
    能源和環境是每個國家發展戰略中不可忽略的重要的兩個環節[1]。自從上世紀工業革命以來,各國的工業技術水平得到了飛速發展,人類生存質量得到了顯著的提高,以火力發電為主的電網系統控制技術已經得到了相當完善的研究與應用。但與此同時,環境污染問題也變得越發嚴重。并且隨著以煤炭、石油為主的傳統能源的日益短缺,開發利用新型的、清潔的、可再生的能源,已經成為了當務之急。
      隨著低碳經濟的概念在全球范圍內的推廣,并且伴隨著只能電網技術的飛速發展,開展基于可再生能源的電網控制技術研究,逐漸成為了各國科研人員的關注重點。以風力發電和太陽能發電為代表的新能源發電技術逐漸走進了人們的視野,并且受到了越來越多的關注。可以說,新能源發電系統是未來電力系統發展的必然方向,也是我國十二五工業4.0轉型順利推進的前提保障。所以,開展基于新能源發電系統的研究與應用,對于我國進一步提升國家競爭力,提升工業技術水平,具有十分重要的戰略意義。
      1 分布式風力發電系統國內外研究現狀
      分布式發電系統按照其能源來源分類,大致可以分為分布式風力發電系統與分布式太陽能發電系統。其中,風力發電以其資源保有量大、發電成本低,發電系統運行容錯率高的特點,逐漸成為各國分布式新能源發電系統研究的主流方向。
      分布式風力發電系統主要由以下部件組成:風輪機、發電機、儲能裝置以及分布式風力發電系統控制器組成。隨著機械控制技術的發展,風輪機經歷了定槳距到變槳距的演變歷程,其中,定槳距風輪機以其相對較高的控制穩定度,成為了分布式風力發電系統的首選。
      目前,風力發電機以永磁同步電機、雙饋異步電機和無刷直流電機3大類為主。其中,永磁同步電機功率密度低,且機械結構復雜,加工難度成本高,逐漸被后兩個取代,而雙饋異步電機同樣存在系統控制策略設計復雜的問題。無刷直流電機是近年來電氣研究領域的新發現,其勵磁、電樞繞組均設置在轉子上,電流換向無需輔助裝置,已經在風力發電市場中有了一席之地。
      風力發電系統控制器,一直以來都是風力發電系統研究的核心技術難點之一。其承擔著系統各運行部件的實時監控、最大風能跟蹤,負載需求管理等功能。隨著DSP,FPGA等集成電路芯片的誕生,系統控制器的設計也由原先的硬件控制設計轉為軟件研發為主。可以說,系統控制器的設計水準,很大程度上決定了整個分布式風力發電系統的運行性能。
      2 分布式風力發電系統控制設計
      本文建立的分布式風力發電系統如圖1所示。其基本運行原理如下:風輪機捕獲風能,然后經無刷直流發電機將風能轉換為電能,無刷直流輸出端直接構造系統直流母線,直流負載直接掛接在直流母線上工作,交流負載可以通過直流母線電壓外接逆變器實現供電,蓄電池通過雙向DC/DC與直流母線交聯,分布式風力發電系統控制器實現整個系統的監控、控制、調節功能,當雙向DC/DC失效時,分布式風力發電系統控制器可以利用相關接觸器控制,實現雙向DC/DC的切投,此時蓄電池可以直接通過匯流條與直流母線相連,從而實現了系統的備份運行。
      雙向DC/DC的設計選擇是影響系統運行性能的關鍵。因雙向DC/DC具有能量雙向流動的特性,因此,僅采用一套電路即可實現蓄電池充放電的實時控制,可以顯著節約系統硬件成本。基于控制復雜度考慮,雙向DC/DC拓撲中的電子開關管不易過多,所以本文選擇雙向雙管正激電路,其只需要2路兩兩互補的導通驅動信號,即可實現系統需求的控制功能。
      風力發電機與風輪機的合理選型,也是影響風力發電系統效率的另一個關鍵因素之一。基于無刷直流電機結構簡單、運行可靠、容錯率高的特點,本文選擇電勵磁無刷直流電機作為系統發電機,將其與定槳距風輪機采用傳動軸直接連接的方式,降低了機械部件之間的損耗,并可進一步提高系統運行效率。
      分布式風力發電系統控制器是整個系統的核心部分,本文以主流的DSP2812為控制器基礎單元,在芯片內部駐留母線電壓、蓄電池電流雙閉環控制策略,結合風輪機自身最大風能輸出-轉速特性,可以通過控制器調節雙向DC/DC的電子開關管占空比,實現系統的最大風能跟蹤,并且完成直流母線電壓的調壓控制。
      3 結語
      本文在介紹分布式風力發電系統的國內外研究現狀的基礎上,以無刷直流發電機為核心構架,在此基礎上提出一種分布式風力發電系統,對該系統各關鍵組成部分進行了基本原理分析,并對該分布式風力發電系統控制策略進行了詳細論證,初步論證了系統控制原理的可實現性。后續研究可以圍繞系統仿真、系統樣機試驗驗證展開,從而以更深入的切入點,論證本文所設計的分布式分布式風力發電系統的運行特性。并且,隨著鋰電池技術的發展,可以考慮用鋰電池代替鉛酸、鎳鎘蓄電池的方案可能性,以期得到更好的系統控制性能,最終實現一種高效、可靠的分布式風力發電系統。

  • 世界能源發展面臨資源緊張、環境污染、氣候變化三大難題。我國也亟需調整能源結構、發展清潔能源。風力發電作為可再生能源,取之不盡用之不竭,是一項朝陽產業。本文主要從風力發電機原理及風力發電技術入手,分析了雙饋異步風力發電機與直驅永磁風力發電機的原理和特點,以及我國風力發電的現狀。
      風能作為自然界的清潔可再生能源,取之不竭用之不盡,蘊量極其豐富。過去人們用風車抽水、磨面,用風帆助力輪船啟航,而現在風力發電已越來越多的走進人們的視野,不僅因其清潔可再生,更重要的是當下能源的有限性和不可再生性、環境的污染加劇、氣候的升溫變化對人類的生存環境亮起了紅燈,這都決定了必須發展清潔能源。風能作為清潔能源之一,在我國擁有一定的發展基礎,隨著能源結構的不斷調整,風力發電將擁有廣闊的發展前景。風力發電正在世界上形成一股熱潮,因其燃料來源于大自然,不需人力就可以獲取,同時也不會產生輻射和空氣污染。風力發電在國外也很流行,在我國西部地區也大力提倡。風力發電利用的是自然能源,相對火電、核電等發電要更加綠色、環保。
      1 風力發電機
      風力發電機又稱風車,是將風能轉換為機械功的動力機械,機械功帶動轉子旋轉,最終輸出交流電的電力設備。廣義地說,風能也是太陽能,所以也被稱為風力發電機,是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質的熱能利用發電機,一般說來,3級風就有利用的價值。
      風力發電的原理與傳統的風車類似,風力和風速帶動葉輪旋轉來收集風能,通過增速機加速葉輪旋轉的速度,從而實現發電機發電。但是單純依靠發電機并不能完成發電,而是一套整體的運行系統。
      2 風力發電機類型
      目前投入商業運行的并網發電機可分為定漿定速型和變漿變速型兩大類,裝機的發電機一般分為籠型異步發電機、繞線式雙饋異步發電機和永磁同步發電機三種。風力發電機組結構包括機艙、轉子葉片、軸心、低速軸、齒輪箱、高速軸及其機械閘、發電機、偏航裝置、電子控制器,液壓系統、冷卻元件、尾舵等。不同的風力發電機結構自然也不相同,該文重點研究雙饋異步風力發電機和直驅永磁發電機。
      2.1 雙饋異步風力發電機
      雙饋異步風力發電機是目前應用最為廣泛的風力發電機。主要由電機本體和冷卻系統兩部分組成,定子、轉子和軸承系統組成電機本體,冷卻系統分為水冷、空空冷和空水冷三種結構。
      所謂雙饋,指的是有兩個能量流動的通道,雙端口饋電,即轉子和定子都參與勵磁,都可以發電,并且與電網有能量交換。變頻器在雙饋電機中必不可少,變頻器主要應用于變頻驅動技術,改變交流電動機工作電壓的頻率和幅度。在雙饋異步發電機中,定子繞組直接與電網相連,轉子繞組通過變頻器與電網連接,從而達到頻率與電壓成比例地改變,既改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓,又使電動機的磁通保持一定,滿足用電負載和并網的要求。
      在雙饋異步風力發電機中,變頻器是一個重要的組成部分,它主要由設備側變頻器、直流電壓中間電路、電網側變頻器、IGBT模塊、控制電子單元五部分組成。工作原理主要是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。應用于風力發電機的主要是交―直―交變頻器。是先將交流電經整流器轉化成直流電,再經過逆變器把直流電變成頻率和電壓都可變的交流電。IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊在逆變整流的過程中發揮著重要作用,它雖然就是一個開關,卻是線路導通和關斷的關鍵環節。雙饋異步風力發電機是由風機拖動齒輪箱,再帶動發電機運行,齒輪箱可以變速1:100倍,以讓風機在1500RPM(最高轉速)下運行,目前流行的主要有1.25MW,1.5MW,2MW三種機型,異步發電機的機組單價低,1KW大概需6000元左右,而且技術成熟,國產化高。一對齒輪正確嚙合的條件是兩齒輪的模數和壓力角分別對等,而在實際操作過程中,齒輪嚙合不可避免的存在誤差,容易產生摩擦噪聲,所以也要定期檢查齒輪箱潤滑油供應是否充分。
      在實際操作過程中發現,雙饋異步風力發電機因采用高速電機,具有體積小、重量輕,效率稿、價格低廉等優點,但同時由于增速齒輪箱結構復雜,容易疲勞損壞。
      2.2 直驅永磁同步發電機
      直驅,顧名思義直接驅動,是新型的電機直接和運動執行部分結合,即電機直接驅動機器運轉,沒有中間的機械傳動環節,直驅式風力發電機也稱無齒輪風力發電機。永磁,意為這種材料本身具有磁性,不是磁化得到的,一般不會退磁,永磁材料又稱"硬磁材料"。一經磁化即能保持恒定磁性的材料,具有寬磁滯回線、高矯頑力和高剩磁。直驅永磁同步發電機,采用多極電機與葉輪直接連接進行驅動的方式,免去齒輪箱這一傳統部件,同時增加磁極對數從而使得電機的額定轉速下降。眾所周知,齒輪箱是風力發電機組最容易出故障的部件,所以直驅永磁同步發電機的可靠性要高于雙饋異步風力發電機。葉輪吸收風能后轉化為機械能,通過主軸傳遞給發電機發電,發出的電通過全功率變流器之后過升壓變壓器上網。
      因此,沒有齒輪箱的直驅永磁同步發電機,具有以下優點:省去了齒輪箱這一機械部件,傳動結構得到進一步簡化,傳動損耗大大降低,提高了機組的可靠性,提高了發電效率,在低風速環境下優勢更明顯;機組的零部件數量也同步減少,避免零部件損壞,降低了運行維護成本;同時也大大降低了摩擦噪聲,使設備性能更優,電網接入性能的優異也有利于電網的穩定運行。但同時也要看到,為了提高發電效率,發電機的極數非常大,噸位也相應更重,體積龐大,同時直驅永磁發電機的單價較貴,技術復雜。
      通過分析得出,直驅永磁風力發電機與雙饋異步發電機相比優勢更明顯,是未來風電系統發展的一個重要方向,市場份額和占有率也會逐年增加,而且會成為海上風力發電機組的首選機型之一。隨著技術的日臻成熟,也必將在我國風電機組中愈發重要。縱觀風電機組現狀得出,直驅永磁風力發電機與雙饋異步風力發電機將并駕齊驅中國風電市場,成為我國風電市場上的兩大主流機型。
      3 我國風力發電發展的現狀
      煤炭是我國的主要能源之一,火力發電是目前我國主要的發電形式,但化石能源的不可再生性和污染性等等弊端已經危害到人類的生存和發展。提高清潔能源使用率、調整能源結構、發展可再生能源勢在必行。當今世界能源發展面臨著資源緊張、環境污染、氣候變化三大難題,解決這些難題,必須走清潔發展道路。而風力發電技術已基本成熟,具有可推廣可實施的可行性。
      據國家能源局網數據分析,2015年上半年中國共有270個風電場項目開工吊裝,新增裝機共5474臺,裝機容量為1010萬千瓦,同比增長40.8%。其中,海上風電共裝機50臺,裝機容量16.6萬千瓦。從數據得出,我國風電發展勢頭強勁。
      我國幅員遼闊,海岸線長,風能資源比較豐富。根據最新風能太陽能資源評估圖譜和數據,我國陸地70米高度平均風功率密度達到200瓦/平方米及以上等級的風能資源技術可開發量為50億千瓦,全國陸地太陽能資源理論儲量1.86萬億千瓦。主要分布在兩大風帶:一條是“三北(東北、 華北、 西北)地區豐富帶”,二是東部沿海風帶,另外內陸地區還有一些局部風能資源豐富區。
      4 結語
      我國風能資源如此豐厚,風力發電在我國有著廣闊的發展前景,在國家大力提倡清潔能源的大背景下,更要提高風電機組的制造技術,打造國產化風電裝備,同時做好風資源的測定和勘察工作,依托政策發展風電。面對全球化的環境污染和氣候難題,尋找清潔能源是必經之路,發展風電也必將是關鍵環節之一。

  • 風電是當前新型能源的主流發展形式之一。隨著能源緊張和環保壓力的進一步加大,風力發電的需求與日劇增。我國風力資源豐沛,風力發電基礎條件十分優越。文章圍繞當前風力發電相關技術問題進行探討,介紹了風力發電機組發展狀況,討論了風電并網對電網的負面影響及解決措施,闡述了當前發展風電技術的主要難題,最后對今后風力發電的前景進行了展望。
    21世紀,能源緊張和環保問題已經成為世界性難題。在這個大環境下,光伏太陽能、風力發電、水力發電等新型能源以其清潔無污染、高效、可持續發展等特點受到世界各國的高度重視,在經濟發展和改善人居生活方面發揮了極為重要的作用。我國在新能源領域起步較晚,經過數年的發展,取得了階段性成效。我國國土面積廣大,橫跨多個溫度帶,豐富的風力資源給風力發電創造了極為有利的條件。相關數據顯示,到2013年底,我國風電新增裝機容量已超過1.6萬兆瓦,累計裝機容量達到9萬兆瓦,同比增長均超過了百分之二十,這個成績在世界范圍內也是名列前茅的。經過長期的研究和實踐,風力發電在實際應用過程中存在的一些問題也逐漸引起人們的關注。其中,大型風電并網給電力系統在功率傳輸方向、電網電壓、頻率、系統穩定性、諧波污染、線路損耗和保護裝置等方面所造成的影響最為突出,成為當前風力發電領域重點研究的關鍵性技術難題。截至目前,相關領域已經取得了一定成果,提高風電穿透功率、開展風功率預測、研究低電壓穿越和動態無功補償等技術對于上述問題有著較好的解決效果。受風能發電原理影響,風力發電功率的具有較強的隨機性,波動范圍較大,如果電網裝機總量中風電裝機容量所占比例較大,那么并網后就會對原電網造成較大沖擊,威脅電網運行安全。通過調整風電場和電網原有電源間的出力對比,能夠有效減少風電并網引發的安全問題,風電常規化是未來智能電網和分布式電源發電系統的重要發展方向,也是風力發電今后的主要發展趨勢。
      1 風力發電設備發展現狀概述
      截至目前,風力發電機組主要有三款機型投入使用,分別是恒速恒頻異步發電機、變速恒頻雙饋異步和直驅永磁同步發電機。三種機型各有特點。其中,變速恒頻系統適應性最廣,能夠在較大的風度變化范圍內高效運轉,并保持理想的葉尖速比和最大功率點,從而獲得風電企業的廣泛歡迎,成為當前風電領域使用最多的主流風電發電機型。此外,直驅永磁同步發電技術和全功率變流器的應用,進一步擴大了風電發展空間,其風電發展前景十分廣闊。
      2 風電并網影響分析
      從電網架構上看,風電場多數位于電網外緣地區,電網系統控制力較弱,受外界影響波動較大。當風電場大規模并入電網時,會對原有電力系統潮流方向和繼電保護問題造成較大沖擊和影響。深入開展風電并網問題研究,對于降低風電并網負面影響,推動風力發電事業的發展意義重大。
      2.1 風電并網對電網功率流動方向的影響
      按照常規發電方式,電能由電源發出,經由輸電線路到達配電網,配電網按相關設置將電能分配到各個用電區域。在這個過程中,電能傳輸方向始終保持不變。而風電場并入電網后,配電網中電流功率改為雙向流動,潮流流動方式的改變,影響了電網繼電保護整定效果。因此,風電并網后的電網應按雙電源或多電源網絡相關標準設置保護裝置,整定值要按照規避風電并網沖擊電流的要求設計。
      2.2 風電并網對電網調度的影響
      風力發電以自然風為能源,生產不規律的現象非常突出,生產過程中難以對變化趨勢進行有效預估。風電并網后,電網裝機容量增加,為保障電網供電正常穩定的備用容量要求也就更高。由于作為備用的火電機組往往需要很長時間才能投入運行,使得電網運行安全可靠性有所降低,限制了風電的并網。此外,風力發電功率大小變化往往與用電需求量相錯位,用電高峰時風力發電量小,用電低估時風力發電量反而大。這個特性使得風電并網后電網調度工作難度大增。目前較好的解決方法是在用電低谷時將風力發電電能儲存起來,到用電高峰時再投入使用,從而達到“削峰填谷”的效果。
      2.3 風電并網對配電網電能質量的影響
      風電并入電網后,等效于在配電網上增加了電源。風力發電受風能影響,其輸出功率呈現出不規律、不可預估的變化,降低了電網電壓的穩定性。當前電網中主要使用的是異步電機,為保障安全,必須配套足夠的無功功率補償,否則就會引發電網電壓下降、閃變等問題。此外,由風力發電機組及其并網所使用的電力電子設備所造成的諧波污染也是風電并網對電網電能質量的負面影響之一。一般情況下,風電并網后的電網會安裝并聯電容器組、靜止無功補償器(SVC)、靜止同步補償器(STATCOM)、有源電力濾波器(APF)和動態電壓恢復器(DVR)等設備以應對風電并網對配電網電能質量的負面影響。
      3 發展風力發電面臨的技術難題
      當前困擾風電產業發展的技術性難題主要包括風電功率預測、風電場電力電子設備及相關技術和低電壓穿越問題。它們嚴重制約了風電產業的發展,成為世界風電企業共同面對、必須予以解決的共性問題。
      4 未來風力發電技術展望
      當前,全球市場一體化趨勢日漸明顯,經濟生產活動愈加頻繁。經濟的發展對能源的需求越來越高。風力發電等新型能源契合綠色環保理念,既保障了能源供給又減輕了環境壓力,是今后能源產業的主要發展趨勢。就風力發電自身而言,其未來的發展具有如下幾個方面的特點。
      4.1 單機容量越來越大
      風電場的建設需要大面積土地。當前,土地資源緊張也是制約經濟發展的一個重要問題。提高風電機組單機裝機容量,在保障電力供應的同時降低土地成本,可以大幅提高風電項目經濟效益水平。
      4.2 漿距可變趨勢明顯
      由于風能的不穩定性,通過調整風機葉片的漿距角保證葉尖速比處于最佳狀態,從而最大限度利用風能發電,是今后風電產業的一個發展方向。同時,漿距可控有利于在意外情況發生時,減少風能捕獲,實現機組停機。
      4.3 風電場的常規化
      這里的常規化指的是消除風電發電的不確定性,使其與傳統發電形式、常規電廠的運作模式相一致,提高風力發電的可控性和利用效率,滿足電網運行需求。
      4.4 風電場實現由陸地向海洋轉移
      相較于陸地,海上風力資源更加豐富,同時,海上風電場的建立可以有效降低風電場對土地資源的占用。隨著VSC-HVDC技術及其構成的多端直流輸電技術的成熟,海上風電場已經成為今后風力發電的重要方向。
      5 結束語
      我國正處于經濟體制改革的關鍵時期。能源短缺問題是滯緩我國改革事業順暢推進的重要瓶頸。加快實施風力發電,對于推動我國國民經濟建設發展,節約資源,保護環境都有著十分重要的積極作用。風電企業要加快風電技術研發,特別是風電并網技術難題的攻關,掃清風電發展障礙,為我國能源產業的健康發展作出保障。

  • 1995年,凱利?卡其波爾(KylieCatchpole)獲得物理學學士學位后,選擇了在當時看來毫無前途可言的光伏發電作為研究方向。“我意識到學這個有可能找不到工作。”她回憶到。但如今她的選擇得到了回報,2006年,還在讀博士后的她發現了能夠大幅提高薄膜太陽能電池發電效率的辦法,這一發現可以使太陽能發電比以往更具競爭力,使其像化石能源一樣被廣泛使用。
      薄膜太陽能電池由非晶硅、碲化鎘等半導體材料制成,與傳統的相對較厚且價格更高的晶體硅太陽能電池相比,其生產成本更加低廉。但是,由于薄膜電池的厚度小于照射光的波長,使得光被吸收的效率較低。薄膜電池的厚度只有幾微米,只能微弱吸收光譜中近紅外波段的能量,剩余部分波段能量全部損失。在光電轉化效率上,薄膜電池為8%~12%,而晶體硅為14%~19%。因而,要產生同樣的電能,需要安裝更多的薄膜電池,從而限制了該技術的應用范圍。
      卡其波爾如今已經是位于堪培拉的澳大利亞國立大學的一名研究員。早在2002年還在悉尼新南方威爾士大學讀書時,她就開始了上述難題的攻關工作。“這有點重頭再來的意味,你需要換個角度思考有沒有一種全新的太陽能電池的制造方法。”她說,“曾經思考過的方案之一是利用電漿子光學,研究金屬奇妙的光學特性。
      電漿子是一種波,產生于光線照射到金屬表面瞬間電子的移動。已有人試圖利用電漿子效應提高傳統硅太陽能電池的效率,但尚未在薄膜電池上嘗試。通過研究,卡其波爾發現,當光線照射時,封存在薄膜硅晶片上的銀納米粒子不會像鏡子那樣反射光線。相反,粒子表面產生的電漿子吸收了光子,使其在晶格內往復運動,使得晶片能夠吸收更長波段的光能。
      卡其波爾在實驗中獲得了高于傳統薄膜太陽能電池30%的電流強度。如果能把她的納米粒子技術應用到大規模商用薄膜電池生產中,將有可能打破現有太陽能電池技術的格局。薄膜光電技術不僅可以獲得市場(目前在美國僅占有30%的市場份額),而且能從總體上促進太陽能行業的持續發展。
      目前,硅已被碲化鎘取代作為薄膜太陽能電池的制造原料(該市場的領跑者――First Sloar公司,計劃建造千兆瓦級的太陽能發電場,采用碲化鎘薄膜發電技術,產能將與傳統電站相當)。但碲是一種稀有元素,專家認為其市場供應可能無法滿足如此大的需求。“碲元素的儲備量遠不足以改變光電產業格局,”卡其波爾說,“所以解決問題還得依靠硅。”
      曾有公司找過她購買技術,但她希望投入商業化之前能把這一技術做得更完善。與此同時,墨爾本的斯威本科技大學的研究人員正在與無錫尚德太陽能電力有限公司開展合作,共同開發自己的電漿子薄膜硅電池。尚德公司是世界上最大的硅電池制造商,該公司的電漿子光伏電池有望在四年內上市。

  •  預應力混凝土管樁采用離心和預應力工藝成型的圓環形截面的預應力混凝土管樁,簡稱管樁。

    二、分類

          預應力混凝土管樁分為三類:樁身混凝土強度等級為C80及以上的管樁為高強度混凝土管樁(簡稱PHC樁),樁身混凝土強度等級為C60的管樁為混凝土管樁(簡稱PC樁),主筋配筋形式為預應力鋼棒和普通鋼筋組合布置的高強混凝土管樁為混合配筋管樁(簡稱PRC管樁)。陜西建工安裝集團新能源有限公司管樁廠主要生產PHC和PC這兩種管樁。


    三、特點
    1、單樁承載力高,抗彎性能好。
    它采用了預應力混凝土用鋼棒,先張法預應力張拉工藝。有較高的抗裂彎矩與極限彎矩。其樁身承載力比其他樁種高2-5倍。
    2、適用范圍廣。
    混凝土管樁適用于工業與民用建筑的承臺樁基礎,鐵路、公路與橋梁、巷口、碼頭、水利、市政、構筑物及大型設備等工程基礎。
    3、對地質條件適應性較強。
    由于樁身混凝土強度高,密實奈打,有較強的穿透能力,對持力層起伏變化大的地質條件有較強的適應性。
    4、運輸吊樁方便,接樁快捷。
    管樁節長短,樁身又有預應力,起吊時用特制的吊鉤勾住管樁兩端就可以方便的吊起來。接樁采用焊接法,若兩個電焊工一起工作,直徑500的管樁,一個接頭約20分鐘左右就可以焊接好。
    5、經濟效益好。
    其生產施工周期短,效率高,回報快,施工現場簡單,便于管理,可節約施工費用,單位承載力造價低,綜合經濟效益好。


    四、施工工藝及流程圖



    五、施工工法

          混凝土管樁的施工工法有錘擊法、靜壓法、植樁法、中掘法、高頻震動法等,其中最為常用的是錘擊法和靜壓法。
    1.錘擊法打樁施工的優點是穿層能力強、承載力高、施工成本較低;缺點是存在著噪音及振動污染,且易造成樁身開裂、破碎和樁身傾斜。
    2.靜壓法施工的優點是成樁后承載力直觀可預測、噪音和振動不明顯,適合在市區人口密集地區施工;缺點是穿層能力差,對機械裝備的性能要求較高。在建筑密集的舊城區或附近存在著對擠土效應敏感的設施的地區施工,則宜考慮預鉆孔插樁施工法或相應采取 其他輔助沉樁措施。

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  • 風力發電是把風的動能轉為電能,風力電站是利用風能驅動風輪機以帶動發電機生產電能的電廠。




    風力發電原理
          把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,這就是風力發電。風力發電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。
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    風力發電機組
          風力發電所需要的裝置,稱作風力發電機組。這種風力發電機組,大體上可分風輪(包括尾舵)、發電機和鐵塔三部分
         風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時,槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。槳葉的材料要求強度高、重量輕,目前多用玻璃鋼或其它復合材料(如碳纖維)來制造。(現在還有一些垂直風輪,s型旋轉葉片等,其作用也與常規螺旋槳型葉片相同)由于風輪的轉速比較低,而且風力的大小和方向經常變化著,這又使轉速不穩定;所以,在帶動發電機之前,還必須附加一個把轉速提高到發電機額定轉速的齒輪變速箱,再加一個調速機構使轉速保持穩定,然后再聯接到發電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率,還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。
          鐵塔是支承風輪、尾舵和發電機的構架。它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風力,又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況,以及風輪的直徑大小而定,一般在6-20米范圍內。
           發電機的作用,是把由風輪得到的恒定轉速,通過升速傳遞給發電機構均勻運轉,因而把機械能轉變為電能。
    風力發電的特點
    1、清潔,無污染,環境效益好。與火力發電、燃油發電、核電相比它無需購買燃料,也無需支付運費,更無需對發電殘渣,大氣環保進行治理。

    2、可再生,永不枯竭。風能是取之不盡,用之不竭的可再生能源。

    3、風力發電有很強的地域性。。它必須建立在風力資源豐富的地方,即風速大、持續時間長。風力資源大小與地勢、地貌有關,山口、海島常是優選地址。

    4、基建周期短。

    5、裝機規模靈活。

    風力發電的前景
         2017年全國的棄風限電情況大幅改善,棄風率為12.0%,較2016年下降了約5個百分點。風電的利用小時數也大幅增加,從1742小時提升至1948小時,提升了206個小時。
          2018年3月7月,國家能源局發布2018年度風電投資監測預警結果,甘肅、新疆、吉林為紅色預警區域;內蒙古、黑龍江為橙色預警區域,山西北部忻州市、朔州市、大同市,陜西北部榆林市以及河北省張家口市和承德市按照橙色預警管理。紅色預警區域由之前的六個減少至三個。內蒙古、黑龍江、寧夏具有豐富的風資源,曾是全國風電新增裝機的主要貢獻區域,我們認為,三個地區從“紅六省”中解禁,將利于全國新增裝機規模的恢復;另外,棄風限電改善將有助于增強當地風場的盈利能力,并提升運營商的投資積極性。
          海上風電發展加速。根據國家能源局發布的《風電發展“十三五”規劃》,到2020年底,全國海上風電開工建設規模達到1,000萬千瓦,力爭累計并網容量達到500萬千瓦以上。2018年3月7日,國家能源局印發的《2018年能源工作指導意見》中提出,有序建設重點風電基地項目,推動分散式風電、低風速風電、海上風電項目建設;積極穩妥推動海上風電建設,探索推進上海深遠海域海上風電示范工程建設,加快推動分散式風電發展。2016年我國海上風電新增裝機59萬千瓦,累計裝機容量為163萬千瓦。我們認為,在海上風電技術不斷進步、建設成本逐步下降以及海上風電政策環境明朗的背景下,我國海上風電將迎來高速發展階段。

    陜建安裝集團新能源有限公司自主開發的“佳縣大華50MWp風電項目”已經開始動工。


  • 光伏發電的定義

     光伏發電是指利用太陽能電池這種半導體電子器件P-N結光生伏特效應原理有效地吸收太陽光輻射能,通過轉換裝置將光能直接轉變成電能的發電方式。


    光伏發電的原理


           太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結內建電場的作用下,空穴由n區流向p區,電子由p區流向n區,接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。太陽能發電有兩種方式,一種是光—熱—電轉換方式,另一種是光—電直接轉換方式。

    (1) 光—熱—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程;后一個過程是熱—電轉換過程,與普通的火力發電一樣.太陽能熱發電的缺點是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。

    (2) 光—電直接轉換方式該方式是利用光伏效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,是一個半導體光電二極管,當太陽光照到光電二極管上時,光電二極管就會把太陽的光能變成電能,產生電流。當許多個電池串聯或并聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優點.太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發電、核能發電相比,太陽能電池不會引起環境污染。


    光伏電站的分類

          光伏并網電站可分為三種:集中式地面電站、分布式屋頂電站和功夫大棚。

    集中式地面光伏電站最基本的特點是:光伏電站安裝整體容量大,占地面積廣闊;很多電站是建設在拍你屁的人煙稀少的地方,光伏電站土建工程量較大;為了光伏電站正常運行與維護,光伏電站需要專業人員駐守維護,相應的附屬設施較多。



    分布式發電通常是指發電功率在幾千瓦至數十兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的,就地消納、非外送型的發電單元。主要包括:以液體或氣體為燃料的內燃機、微型燃氣輪機、熱電聯產機組、燃料電池發電系統、太陽能光伏發電、風力發電、生物質能發電等。


    光伏農業科技大棚是一種與農業生產相結合,頂棚太陽能發電、棚內發展農業生產的新型光伏系統工程,是現代農業發展的一種新模式,有效地利用有限的資源、空間,提高單位上土地經濟效益。


    光伏電站的主要設備



    光伏電站主要設備的作用

          光伏發電系統是由太陽能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,逆變器,交流配電柜,太陽跟蹤控制系統等設備組成。其主要設備的作用如下:
    1.電池組件
          太陽能電池的基本單元是“電池片”,一定數量的電池片通過封裝工藝串連在一起組成電池組件。其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能并可隨時向負載供電。
    2.逆變器
         光伏并網逆變器是光伏發電系統中的核心設備。逆變器將光伏方陣產生的直流電逆變為三相正玄交流電,輸出符合電網要求的電能。
    3.匯流箱
         光伏防雷匯流箱安裝于太陽能電池方陣陣列內,它的主要作用是將太陽能電池組件串的直流電纜,接入后進行匯流,再與并網逆變器或直流防雷配電柜連接,以方便維修和操作。
    4.變壓器
         變壓器是一種靜止的電器,它利用電磁感應原理把交流電壓轉換成相同頻率的另一種交流電壓。
    5.高低壓配電柜
          高、低壓配電裝置主要用于控制站內電能的通、斷,分配及交換,一般有380V、10KV、35KV電壓等級。配電柜是光伏電站配電系統重要的設備之一,包含由各種斷路器、抽屜、控制器等電器原件,它具有場地占用面積小,結構通用性好、組裝靈活性好、安全性強、技術性能高等特點。

    光伏發電的應用領域

    1.用戶太陽能電源:(1)小型電源10-100W不等,用于邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂并網發電系統;(3)光伏水泵:解 決無電地區的深水井飲用、灌溉。
    2.交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、路 燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供   電等。
    3.通訊/通信領域:太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統;農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
    4.石油、海洋、氣象領域:石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。
    5.家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。
    6.光伏電站:10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等。
    7.太陽能建筑將太陽能發電與建筑材料相結合,使得未來的大型建筑實現電力自給,是未來一大發展方向。
    8.其他領域包括:(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能制氫加燃料電池的再生發電系統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、航天器、空間太陽能電站等。

    光伏電站案例

    ?集中式地面電站——橫山煜龍50MWp項目


     

    ?分布式屋頂電站——博德精工20MWp分布式項目

     


    ?光伏大棚


  • 國 家 政 策


    地 方 政 策

    一、光伏扶貧



    二、光伏補貼



    三、電價調整



    四、光伏規劃建設



    五、規劃/方案政策

















  • 近日,全球知名研究機構彭博新能源財經(BNEF)公布了2018年第四季度光伏組件制造商排名分級。

    在2018年第四季度全球光伏一級組件供應商排名中,前20名中17席均是中國企業!晶科榮登榜首,晶澳、天合光能、隆基、協鑫、尚德等光伏企業均榜上有名。

    NO.1晶科(Jinko)
    晶科能源為全球多個國家和地區的地面電站,商業以及民用客戶提供太陽能產品,解決方案和技術服務。

    憑借垂直一體化的產能,截止至2018年6月30日,晶科硅錠和硅片產能達到約9吉瓦、電池片產能達到約5吉瓦,組件產能達到約9吉瓦。


    NO.2阿特斯(Canadian Solar)
    阿特斯集團總部位于加拿大,中國區總部位于江蘇蘇州。目前在全球150多個國家和地區用分支機構,在全球光伏企業中保持著高盈利性和綜合實力。

    除了作為領先的太陽能光伏組件制造商和太陽能整體解決方案提供商,阿特斯在世界各地還擁有豐富的公用事業規模太陽能光伏電站項目儲備。在過去17年里,為全球提供了超過29吉瓦的太陽能組件。


    NO.3晶澳太陽能(JA Solar)
    晶澳的業務范圍覆蓋硅片、電池、組件及光伏電站,全球市場占有率達10%。

    多年來,晶澳太陽能一直是全球領先的光伏電池生產商,并確立了一流光伏組件供應商的地位,產品在全球范圍內得到廣泛認可。


    NO.4韓華新能源(Hanwha Q-Cells)
    韓華新能源總部位于韓國首爾(全球行政總部)和德國塔爾海姆(技術研發與創新總部)。在韓國、馬來西亞、中國分別設立了多樣化的全球制造基地,能夠提供涵蓋太陽能組件到系統以及大規模太陽能發電站的全部領域的光伏產品和解決方案。

    到去年下半年為止,韓華新能源已擁有8 GW太陽能電池產能和8GW的太陽能組件產能。

    NO.5天合光能(Trina Solar)
    天合光能是一家老牌光伏企業,創辦至今始終堅持高品質組件生產,不斷推動行業標準的建立。

    自2011年起,天合光能晶硅電池效率及組件功率輸出已18次打破世界紀錄,實現全球性的突破。

    NO.6東方日升(Risen Energy)
    東方日升是一家國際領先的光伏終端應用產品制造商。憑借自身獨立的國家級光伏實驗室,東方日升已經擁有了超過45項主營業務核心技術。

    未來,東方日升將繼續加強研發力度,致力于生產高效率的電池片和組件,滿足國內外市場不斷增長的需求。

    NO.7隆基(Longi)
    隆基是全球最具價值的太陽能科技公司之一。十八年來隆基始終專注于單晶科技,逐漸擴大產業布局,加強創新研發,目前已經是全球最大規模的單晶硅制造商。

    NO.8協鑫(GCL)
    相比于隆基的專注單晶硅,協鑫則走的是一條不同的道路。協鑫在光伏領域的涉獵范圍十分廣泛,上有的硅材料、硅片制造到中游的電池、組件研發生產、系統集成再到下游的光伏電站投資開發、運營,均能看到協鑫的身影,可以說協鑫已經成為一家光伏領域的綜合能源服務商。

    NO.9騰暉光伏(Talesun)
    騰暉光伏是全球最大的光伏制造商之一,已經在中國和泰國建立了多個生產基地,全球組件產能超過5GW。在光伏項目開發商,目前總裝機量超過4GW。

    NO.10尚德太陽能(Suntech)
    無錫尚德是全球知名的太陽能光伏制造企業, 專業從事晶體硅太陽能電池片及組件的研發與生產,高性價比的光伏產品銷售區域遍布全球80多個國家和地區。

    今年7月,無錫尚德黑硅電池成功量產,在提升電池轉換效率及組件功率方面均取得了突破性進展。

    NO.11~NO.20

    NO.11正信光伏(ZNShine)
    正信光伏位于中國江蘇常州,公司全面涉及光伏電站開發與運維、EPC服務、組件制造等領域,曾被評為全球前二十可信賴光伏企業。

    NO.12賽拉弗光伏(Seraphim)
    賽拉弗光伏同樣位于江蘇常州,目前全球產能超過3GW,在產品研發創新、智能生產方面十分突出。

    NO.13 First Solar
    FirstSolar是美國最大的太陽能組件制造商,曾一度榮登世界最具競爭力太陽能組件制造商榜單榜首。

    NO.14正泰太陽能(Chint/Astronergy)
    正泰太陽能專注于尖端光伏產品的研發,同時也是全球領先的太陽能電站開發商和光伏系統解決方案提供商。

    NO.15輝倫太陽能(Phono Solar)
    輝倫太陽能主要提供包括能源供應、能源管理、節能減排、能源儲存在內的能源解決方案,將科技成果轉化應用于民用、商業系統以及智能微網系統等。

    NO.16億晶光伏(Eging)
    億晶光伏位于江蘇常州,目前擁有全球領先、產能2GW的全自動組件生產線,國內率先實現垂直一體化生產的光伏企業之一。

    NO.17LG Electronics
    LG電子是一家韓國知名企業,近年來涉足新能源業務板塊并不斷擴大生產規模,此外還重點布局新能源汽車領域。

    NO.18昱輝陽光(Renesola)
    昱輝陽光位于中國浙江,主要涉及分布式民用光伏系統咨詢、設計、安裝、維護業務。

    NO.19比亞迪(BYD)
    除了在新能源汽車領域有所建樹外,比亞迪的光伏產業也正在逐步開展。近日,比亞迪也正走向海外,爭取獲得更大的市場。

    NO.20創盛光能(Trunsun)
    浙江創盛光能主要從事晶體硅太陽能電池片、電池片組件以及光伏發電系統的研發、制造與銷售。

陜西建工新能源有限公司電話: 029-83663581郵箱:sjxny@www.hcgj8.com

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