自動化專業(yè)專題實習報告

自動化專業(yè)專題實習報告中國新能源發(fā)電姓名：唐濤班級:自動化143學號:201410401320指導老師：楊承志日期：2015年8月24日~9月8日摘要：能源與環(huán)境問題是制約世界經濟與社會可持續(xù)發(fā)展的兩個突出問題。工業(yè)革命以來，石油、天然氣和煤炭等化石能源消費劇增，生態(tài)環(huán)境保護壓力日趨加大,迫使世界各國不得不認真考慮并采取有力的應對措施。節(jié)能減排、綠色發(fā)展、開發(fā)利用新能源已經成為世界各國的經濟發(fā)展戰(zhàn)略。一、什么是新能源？新能源是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，直接或者間接地來自于太陽或地球內部深處所產生的熱能（潮汐能例外）包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、誨洋能等。對我國而言，積極促進新能源發(fā)電，節(jié)約和代替部分化石能源，是保障我國能源安全、優(yōu)化能源結構、促進國家經濟與社會可持續(xù)發(fā)展、保護生態(tài)環(huán)境、應對氣候變化、調整產業(yè)結構的戰(zhàn)略選擇。在黨中央、國務院的正確領導下，經過電力行業(yè)及其制造行業(yè)的不懈努力，近年來我國新能源發(fā)電發(fā)展取得了令人矚目的成就。2011年底我國并網新能源發(fā)電裝機容量達到5159萬千瓦，發(fā)電量達到933.55億千瓦時，相當于節(jié)約標煤2885萬噸，相應減排二氧化碳8020萬噸、二氧化硫62萬噸、氮氧化物27萬噸。與此同時，發(fā)展過程中存在著各方責任不清、缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、項目審批缺乏協(xié)調、基礎管理工作滯后等深層次問題，造成了并網難、風電出力受限以及故障多等現(xiàn)象，需要通過深入貫徹實施《中華人民共和國可再生能源法》，加快予以解決。二、開發(fā)潛力及特點（一）開發(fā)潛力風能資源儲量豐富。根據中國氣象局第四次風能資源普查結果，我國離地50米高度陸地上風能資源潛在開發(fā)量為23.8億千瓦，近誨5~25米水深范圍內風能資源潛在開發(fā)量約為2億千瓦。“三北”地區(qū)（華北、東北和西北）以及東南沿誨地區(qū)、沿誨島嶼潛在風能資源開發(fā)量約占全國的80%。我國已經規(guī)劃了8個千萬千瓦級的風電基地。太陽能資源十分豐富。據估算，1971~2000年我國陸地表面年均接受太陽總輻射量相當于1.7萬億噸標煤。太陽能總輻射資源分布特征是西部大于東部、高原大于平原、內陸大于沿海、干燥區(qū)大于濕潤區(qū)，根據接收太陽能總輻射能的大小，全國大致上可分為四類地區(qū)。我國直接輻射年總量的空間分布特征與總輻射基本一致，內蒙古西部、青誨中部、西藏西南部是直接輻射資源最豐富地區(qū)。生物質。我國生物質原料資源的年產出8.99億噸標煤，其中有機廢棄物年產出4.74億噸，邊際性土地年產出4.25億噸。地熱能。我國地熱可采儲量約4626億噸標煤，占全球總量的7.9%。我國地熱能發(fā)電開發(fā)潛力582萬千瓦。誨洋能。我國波浪能資源量為1285萬千瓦，潮汐能資源量為1.1億千瓦，潮流能資源量為1.4億千瓦，溫差能資源量可達13.2億千瓦~14.8億千瓦。（二）新能源特點及對電力系統(tǒng)的影響新能源是綠色可再生能源。我國新能源資源與能源需求呈逆向分布，資源分散、能源密度低，發(fā)電出力具有隨機性、間歇性、波動性等特點，發(fā)電上網電價較高、經濟性較差，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定和經濟運行帶來影響，對系統(tǒng)運行調度管理提出更高的要求。三、取得的成就（一）新能源發(fā)電發(fā)展迅速2005年以來，我國新能源發(fā)電發(fā)展迅速。根據中電聯(lián)快報數(shù)據和初步分析，截至2011年底，全國并網新能源發(fā)電裝機容量達到5159萬千瓦，占總裝機容量的4.89%，其中：并網風電4505.11萬千瓦，約占并網新能源發(fā)電裝機的87.33%；并網太陽能光伏裝機214.30萬千瓦，約占4.15%；并網生物質發(fā)電裝機436.39萬千瓦，約占8.46%；地熱能發(fā)電裝機2.42萬千瓦，誨洋能發(fā)電裝機0?6萬千瓦。2011年，我國并網新能源發(fā)電量933.55億千瓦時，約占總發(fā)電量的2%,節(jié)約標煤2885萬噸，相當于減排二氧化碳8020萬噸、二氧化硫62萬噸、氮氧化物27萬噸，其中：并網風電發(fā)電量為731.74億千瓦時，約占并網新能源發(fā)電量的78.38%；并網太陽能發(fā)電量9.14億千瓦時，約占0.98%；生物質發(fā)電量191.21億千瓦時，約占20.48%；地熱、誨洋能發(fā)電量1.46億千瓦時，約占0.16%。（二）支持發(fā)展的法律法規(guī)和政策不斷完善2006年1月《中華人民共和國可再生能源法》正式實施，2009年12月再次進行修訂。圍繞《可再生能源法》，國務院及其有關部門出臺了一系列配套行政法規(guī)、規(guī)章制度、技術規(guī)范，初步構建了我國可再生能源政策的法規(guī)體系，為新能源發(fā)電發(fā)展奠定了法律基礎。國家相繼出臺了可再生能源價格全國分攤政策、可再生能源增值稅減免政策、太陽能光電建筑應用財政資金補助辦法等政策，實施金太陽工程計劃，切實提高了新能源發(fā)電企業(yè)的經營效益?？稍偕茉唇尤胂到y(tǒng)補償政策、上網電量全額保障性收購政策、節(jié)能發(fā)電調度辦法等政策的實施為新能源發(fā)電發(fā)展提供了支持和保障。實行風電、光伏發(fā)電、生物質能等的帶補貼的標桿上網電價政策，為新能源的規(guī)模化發(fā)展注入了強大動力，促進了新能源資源的優(yōu)先開發(fā)。（三）發(fā)電技術不斷進步發(fā)電裝備方面，風電裝備大型化、智能化取得重大進展，單臺容量提升較快；太陽能光伏發(fā)電轉化效率明顯提高，太陽能熱發(fā)電在聚光裝備、槽式真空管等方面取得重要成果。發(fā)電輸送技術方面，開展了柔性高壓直流輸電研究并且成功運行。 調度支持技術方面，具備了風電功率預測系統(tǒng)開發(fā)及技術應用能力，初步掌握了風電運行控制技術、風電運行分析技術等。（四）標準建設工作不斷取得進展，檢測和認證體系初步建立近年來風力發(fā)電標準不斷發(fā)布，涉及到風電場的設計、施工、并網、運行、檢修及設備等各個方面?！讹L電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》將于2012年6月1日起實施。四、存在的主要問題我國新能源發(fā)電在快速發(fā)展過程中，近些年出現(xiàn)了并網難、消納難、安全事故頻發(fā)以及企業(yè)效益下滑等問題。結合貫徹實施《可再生能源法》，我們對西北、東北、蒙西、蒙東以及江蘇大型風電基地進行了專題規(guī)劃調研，對上述表現(xiàn)的深層次原因進行了剖析，認為我國新能源發(fā)電發(fā)展過程中存在以下主要問題：發(fā)展目標調整頻繁。政府規(guī)劃和文件中提出的發(fā)展目標頻繁調整，很難有相對穩(wěn)定的五年目標；目標與規(guī)劃實際執(zhí)行情況相差很大，規(guī)劃指導性較差。地方規(guī)劃與國家規(guī)劃脫節(jié)。一些省及地區(qū)新能源發(fā)電發(fā)展規(guī)劃僅考慮資源情況，本省中長期規(guī)劃目標遠遠大于國家能源主管部門確定的各省中長期目標，兩級規(guī)劃目標缺乏協(xié)調和制約。新能源發(fā)電規(guī)劃與其他電源規(guī)劃脫節(jié)。在制定國家新能源發(fā)電規(guī)劃特別是大型新能源基地的新能源發(fā)電規(guī)劃中，沒能充分考慮系統(tǒng)電源結構、制定相應的配套調峰調頻電源規(guī)劃，實踐中未能同步布局建設相應的配套調峰電源，隨著大規(guī)模風電并網，直接導致電力系統(tǒng)因調峰能力不足而限制新能源發(fā)電出力。新能源發(fā)電規(guī)劃與電網規(guī)劃脫節(jié)。主要表現(xiàn)在新能源發(fā)電規(guī)劃中沒有明確具體承擔接入電力系統(tǒng)的電網工程。中西部新能源富集地區(qū)電網結構薄弱，消納能力極其有限，大規(guī)模開發(fā)需要輸送到所在區(qū)域電網甚至是其他區(qū)域電網來消納。新能源發(fā)電規(guī)劃與消納市場脫節(jié)。新能源發(fā)電規(guī)劃多側重于資源及開發(fā)規(guī)劃，在規(guī)劃中沒有具體的消納方案。大型新能源基地的大規(guī)模集中開發(fā)因未能明確具體的消納方案和路大區(qū)送電電網工程，即使并入了本地區(qū)電網，也會因本地區(qū)消納能力有限而出現(xiàn)實際發(fā)電出力受限、風電場棄風現(xiàn)象。缺乏有力的項目審批統(tǒng)一協(xié)調機制新能源發(fā)電項目與配套電源項目審批相脫節(jié)?？紤]到合理的建設周期，為了提高新能源發(fā)電消納能力，需要超前建設相應的配套調峰電源或儲能設施，以確保同步投產，達成提升消納能力目標。目前很難見到這類工程開工。五、發(fā)展思路與規(guī)劃布局（一）指導思想與基本原則：新能源發(fā)電發(fā)展要高舉中國特色社會主義偉大旗幟，以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，深入貫徹落實科學發(fā)展現(xiàn)，以科學發(fā)展為主題，以加快轉變電力發(fā)展方式為主線，以保障安全、優(yōu)化結構、節(jié)能減排、促進和諧為重點，努力構建安全、經濟、綠色、和諧的現(xiàn)代電力工業(yè)體系，為實現(xiàn)2020年我國非化石能源在一次能源消費中比重達到15%左右和單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%~45%的目標作出應有貢獻。在發(fā)展過程中要堅持以下原則：安全性原則：安全性主要體現(xiàn)在新能源發(fā)電與常規(guī)能源發(fā)電的裝機能夠滿足系統(tǒng)負荷需求并留有會理備用，各類電源的出力能夠互相調劑、時刻滿足負荷需求并及時跟蹤負荷變化，確保整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行。鼓勵性原則：新能源發(fā)電具有清潔、可再生等優(yōu)勢，在滿足電力系統(tǒng)安全運行的前提下，要鼓勵發(fā)展新能源發(fā)電，減少電力行業(yè)的化石能源消耗及二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等的排放，促進電力工業(yè)的綠色發(fā)展，為節(jié)能減排作出應有的貢獻。經濟性原則：各種類型新能源發(fā)電在發(fā)電成本、出力曲線、對電力系統(tǒng)影響等方面具有各有不同的特性。堅持經濟性原則，就是要在新能源發(fā)電中長期總量目標的指導下，深入研究風能、太陽能等不同新能源發(fā)電形式的技術經濟特性，以全系統(tǒng)成本最低為原則，全面優(yōu)化新能源發(fā)電結構比重和區(qū)域布局。協(xié)調性原則：新能源發(fā)電一方面要加強與其他常規(guī)電源發(fā)展的相互協(xié)調，提高系統(tǒng)調節(jié)能力，保障電量的充分消納。另一方面要加強與電網建設的相互協(xié)調，同步建成電源送出工程，加強跨區(qū)聯(lián)網，加快構建堅強智能電網。（二）規(guī)劃目標與布局按照上述指導思想與基本原則，著眼未來十年和長遠發(fā)展戰(zhàn)略，統(tǒng)籌常規(guī)發(fā)電和新能源發(fā)電的資源稟賦特征以及電網消納能力，兼顧電力供需平衡、電力系統(tǒng)安全、非化石能源比重等要求，并以電力系統(tǒng)總成本最低為目標，中電聯(lián)經過多次方案優(yōu)化，提出了我國新能源發(fā)電發(fā)展的推薦方案。積極有序發(fā)展風電根據中電聯(lián)《電力工業(yè)“十二五”規(guī)劃滾動研究》報告，我國風電開發(fā)要實現(xiàn)大中小、分散與集中、陸地與誨上開發(fā)相結合，通過風電開發(fā)和建設，促進風電技術進步和產業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)風電設備制造有主化，盡快使風電具有市場競爭力，力爭2020年我國風電技術達到世界領先水平。在“三北”（西北、華北北部和東北）等風資源富集地區(qū)，建設大型和特大型風電場，同步開展電力外送和市場消納研究。發(fā)展誨上風電堅持誨洋規(guī)劃先行，避免無序發(fā)展。充分利用各地的風能資源，因地制宜地發(fā)展中小型風電場，發(fā)展低速風機，就近上網本地消納。在偏遠地區(qū)，因地制宜發(fā)展離網風電。規(guī)劃2015年和2020年風電裝機分別為1億千瓦和1.8億千瓦。六、政策措施建議（一）加快轉變發(fā)展方式，促進科學發(fā)展要從國家能源發(fā)展戰(zhàn)略和電力發(fā)展戰(zhàn)略高度，統(tǒng)籌規(guī)劃新能源發(fā)展，始終堅持安全性、鼓勵性、經濟性和協(xié)調性原則。轉變電力工業(yè)發(fā)展方式，積極推進風電、太陽能發(fā)電等新能源開發(fā)，提高新能源比重。新能源發(fā)電發(fā)展要從單純追求“裝機增長速度”向追求“質量與速度并重”轉變，從單純追求“集中大規(guī)模開發(fā)”向“分散與集中、火中小相結合”方向轉變。（二）明確各方責任，全方位促進發(fā)展國家能源等主管部門。負責制定和完萋促進新能源科學發(fā)展的成略、規(guī)劃、政策、法規(guī)；統(tǒng)籌規(guī)劃，具體明確新能源發(fā)電開發(fā)規(guī)模、時序、布局及其消納方案、接入電網工程；優(yōu)化工作流程，規(guī)范項目審批，確保電網工程和配套調峰電源同步核準、同時投產；加強新能源產業(yè)發(fā)展基礎性工作的管理，加大資源評估力度，健全和完善相關標準體系，提高自主創(chuàng)新能力；及時發(fā)布產業(yè)發(fā)展信息，引導企業(yè)健康發(fā)展。國家電力監(jiān)管部門：負責制定有利于促進新能源發(fā)電科學發(fā)展、保障新能源電量全額保障性收購、保障新能源電力優(yōu)先調度、保障新能源安全穩(wěn)定生產等方面的監(jiān)管政策、法規(guī)、辦法，并監(jiān)督其執(zhí)行和實施。發(fā)電企業(yè)：嚴格遵守國家關于新能源發(fā)電的法律法規(guī)和政策要求，不斷提高新能源項目建設和生產運營水平。電網企業(yè)：按照國家規(guī)劃、法律法規(guī)和政策要求，加強電網規(guī)劃和建設，不斷提高電網輸送能力和電力系統(tǒng)消納能力，合理安排電力生產及運行調度，使新能源資源得到充分利用。設備制造企業(yè)：加大核心部件和關鍵環(huán)節(jié)的投入和研發(fā)力度，提高有有品牌的競爭力。行業(yè)協(xié)會：搭建政府與新能源發(fā)電企業(yè)之間的交流溝通平臺；向政府提出新能源產業(yè)發(fā)展規(guī)劃、產業(yè)政策等方面的意見和建議；制定、修訂新能源行業(yè)技術標準。（三） 加強新能源發(fā)電科學統(tǒng)一規(guī)劃科學制定規(guī)劃，明確相對穩(wěn)定的發(fā)展目標。建議能源主管部門按照安全、經濟、綠色、和諧原則，根據全國能源需求與可再生能源資源實際狀況，對水電、煤電、核電和天然氣發(fā)電等進行統(tǒng)籌優(yōu)化，制定可再生能源開發(fā)利用中長期總量目標，確保實現(xiàn)2020年非化石能源占15%左右的能源結構目標。（四） 建立科學的新能源規(guī)劃體系與機制健全新能源發(fā)電規(guī)劃管理體系。加快建立健全各專項規(guī)劃統(tǒng)籌協(xié)調、銜接高效的管理體系。（五） 高度重視生態(tài)環(huán)保問題新能源發(fā)電屬于典型的綠色發(fā)電，基本沒有污染物排放，但對生態(tài)環(huán)境也會產生影響。在規(guī)劃、設計、施工和運行全過程中，要落實和強化生態(tài)環(huán)境保護，做到同步規(guī)劃、同步建設和同步運行。結束語：中國正處于經濟高速發(fā)展時期，但在發(fā)展的同時也面臨著很