新能源汽车维修技术探讨论文

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论新能源发电技术

摘要：本文从全球能源的现状，介绍了中国能源发电技术的应用情况，发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置，它能量转化效率高，几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。

关键词：新能源;风能;燃料电池;发电技术

中图分类号： F206 文献标识码： A

能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈，如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划：到2020 年，可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月，美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA)，从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外，从环境的角度来看，为了保护人们赖以生存的地球，开发新能源也是必由之路。

一、我国能源和发电技术的现状

2011年，我国新能源发电继续保持快速发展态势，并网装机容量持续增长，发电量不断增加。截至2011年底，我国新能源安装容量达到7000万kW，居世界首位，并网新能源装机容量达到5409万kW，同比增长，约占全部发电装机容量的。其中，风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。

2011年，我国新能源发电量约为1016亿kW?h，同比增长，约占全部发电量的。其中，风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算，相当于节约3241万tce，减排二氧化碳9030万t。

电能是国民生活和生产的根基，无论是从能源角度，还是电力系统自身方面来看，研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。

二、风力发电技术

风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是目前新能源发展的重点方向。

1.发展现状

近年来，我国风力发电产业取得了长足发展，这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示，陆地上离地面10米高度处，我国风能资源理论储量约为43亿千瓦，技术可开发量约为3亿千瓦，离地面50米，估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦，50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说，到2006 年底，我国已建成约91个风电场，装机总容量达到约260万千瓦，比2005年新增装机134万千瓦，增长率为105%。根据国家中长期规划，2015年风能发电要达到1500万千瓦，2020年要达到3000万千瓦。但是，与风电发达国家相比，我国的发展规模还很小，发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面，风电机组的制造水平较低，风电机组性能测试设备和技术也相对落后，并缺少相应的认证机构;制度方面，风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距，缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

2.对电力系统的影响

风力发电机是以风作为原动力，风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以，风电场的大规模接入将会带来波动功率，从而加重电网负担，影响电网供电质量和电网稳定性等。

(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟，这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响：风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动，由于发电机组转子惯性，调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化，造成功率不平衡，使发电机转速变化，系统频率也将改变。此外，风电还会对电压产生影响：并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动，而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz)，因此又会造成电压闪变，最后会产生谐波电压和谐波电流。

(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网，风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后，发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功，导致电网电压恢复困难。

(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时，甚至数天、数月，这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期，风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大，大大增加了电网调频调峰负担。

三、太阳能光伏电池发电技术

1. 1 太阳能光伏电池

太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电，被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质，称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

1839 年，法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池，当接收到太阳光照射时电压升高，他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下，其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化，因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年，奥尔在硅材料上发现了光伏效应，从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年，美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年，韦克尔发现砷化镓具有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站，是目前全国最大的薄膜光伏电站，年发电量2 300 万 kW·h。

太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。

在半导体中掺加杂质制成 PN 结，以形成在平衡状态时具有的内建电场，在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子，从而形成外部电压。在光照条件下，半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带，形成电子———空穴对，成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg，使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流，其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ～ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗，因此具有很好的发展前景。应该指出，光伏电池在光电转换过程中，光伏材料既不发生任何化学变化，也不产生任何机械磨损，因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年，我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW，从而超过美国成为全球第三大生产国，也是世界上发展最快的国家。

1. 2 太阳能光伏电站

太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件，再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列，并与储能、测量、控制装置相配套，构成太阳能光伏电站。

太阳能光伏电池具有很大的灵活性，不仅可以用其建设零星规格的电站，而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

由于受昼夜日照变化及天气的影响，离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用，比如柴油发电机组以及蓄电池组，从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带，向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站，总投资 290 万元，1994 年 12 月正式投产发电。

离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。

电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电，并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压，由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电，经逆变器将直流电变换成三相交流电，再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时，为不造成蓄电池组的过渡放电，直流控制柜将自动切除其输出电路，使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源，必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电，或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电，为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时，还可与电网相联，即所谓的并网型光伏电站。这时，如果本地负荷不足，则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时，则由电网向用户提供电能。因此，并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置，减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济，提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性，是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。

四、结论与展望

本文从全球和我国的能源现状出发，分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题，进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池，还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上，新能源将取代化石燃料，扮演重要的角色。

参考文献：

[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.

[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.

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你自己按照个人情况改改！摘要:本文从新能源汽车的市场现状开始,利用营销中市场的概念和SWOT分析法,阐述和分析了海口新能源汽车的发展前景,阐明了海口新能源汽车还属于产品的导入期,并建议“先公后私”引入新能源汽车等观点。 关键词:新能源汽 SWOT 产业化 在石油能源严重紧缺、节能呼声日益高涨的背景下,新能源汽车研究项目被列入国家 “十五”期间的“863重大科技课题”,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。从2009年起,中国新能源汽车市场将进入产品导入期,由科技部牵头的国家节能与新能源汽车大规模推广应用工程将全面启动。新能源汽车将在我国一批中心城市全面开花,并有望形成一定规模。 各家汽车企业都希望能够占据先机,从日益膨胀的新能源汽车市场中分到更大的一块蛋糕。继北京奥运会之后,于2010年举办的上海世博会也将为新能源汽车加速发展提供了契机。而上海市作为下届世博会的主办城市,有关部门表示,为迎接世博会,明年上海将有1000辆左右的新能源汽车投入使用。那么对于中国最南端的省会城市并荣获“中国人居环境奖”的海口市,其新能源汽车的发展前景又是如何呢? 一、市场=购买规模+购买力+购买欲望 1. 海口的新能源汽车市场有没购买规模 根据数据显示:2008年底海口市常住人口180多万人,2008年12月31日,海口市机动车保有量万辆,较2007年增长。目前新车入户日均100辆,高峰期达380辆,年增长3万辆,截至目前,海口市共有机动车驾驶人40万人。随着海口市民生活质量的不断提高和改善,私家车成为机动车增长的新亮点。全市民用汽车拥有量万辆,比上年增长,其中私人汽车拥有量万辆,增长。民用轿车拥有量万辆,增长,其中私人轿车拥有量万辆。据了解,在5年的机动车增长过程中,私家车占了46%,位居全国前列。但是从其他大中型城市的保有量和人口比例来分析,海口的汽车市场前景还是非常的广阔。 2. 海口的新能源汽车市场有没购买力 《2008年海口国民经济社会发展统计公报》显示:2008年全年海口市生产总值(GDP)实现亿元(不含农垦,下同),按可比价格计算,比上年增长,已连续11年保持两位数增长,经济增长率比全国平均水平高个百分点。从三产业情况看,第一产业实现增加值亿元,增长;第二产业实现增加值亿元,增长,第三产业实现增加值亿元,增长。一、二、三产业结构为。按常住人口计算,人均生产总值达3573美元(按平均汇率),比上年增长。2008年末,全市城镇从业人员万人(不包括私营企业、乡镇企业从业人员及个体劳动者),比上年增长,其中,在岗职工人数万人,增长。全年实现新增就业人员31313人,其中下岗失业人员再就业12377人,职业技能培训11798人,其中再就业培训5730人;农村富余劳动力转移就业11290人,创业培训1149人。按照众泰2008EV公布基本型以万元的市场价格出售的新能源汽车来看,它创造了目前国内纯电动乘用车领域的最低价,但这一价格与传统汽车相比,仍高出了一大截。如果用锂电池改造一个传统动力的轿车,附加成本是15万元-16万元,而如果是公交车,就是50万元-60万元。所以从人均生产总值和就业情况来来看,海口居民购买电动车的购买力还比较弱。 3. 海口的消费者对于新能源汽车市场有没购买欲望 日前,新华信针对消费者的新能源汽车购买意向调查显示,仅有的被访者表示肯定会购买新能源汽车,超过七成以上的被访者态度不明朗,另有的被访者表示肯定不会购买。是什么原因导致消费者对新能源汽车的购买表现迟疑?此次调查显示,“车价太高”成为阻碍消费者购买新能源汽车的主要原因。其次,对新能源车“技术不信任”、“担心维修便利性”、“燃料添加不方便”等原因也是消费者不考虑购买新能源汽车的理由。新能源汽车普遍售价过高,而纯电动以及充电式混合动力汽车都需要电源等基础设施的支持,如果政府财力不能给予足够的补贴,或者无法建成完善的充电设施,相对于技术成熟稳定的传统动力车型而言,消费者对新能源汽车这一新生事物的认识还不足,所以从购买欲望来看,海口的大部分居民没有够买新能源汽车的意向。 市场=购买规模+购买力+购买欲望,从市场构成的三要素来看海口的新能源汽车市场有没购买规模,从其他大中型城市的保有量和人口比例来分析,还是非常的广阔,但是从人均生产总值和就业情况来来看,海口居民购买电动车的购买力还比较弱,由于消费者对新能源汽车“车价太高” 、“技术不信任”、“担心维修便利性”、“燃料添加不方便”等原因,使其购买欲望偏低。 二、海口市新能源汽车的发展前景的SWOT分析 1. 海口市新能源汽车的发展前景的优势(strength)分析 国家信息中心预测,我国乘用车市场的高速增长态势将至少再持续15 年,需求年均增长率大致相当于GDP 增长率的 倍左右。2009 年轿车将大量进入家庭(中等收入家庭具备购车能力)。从定性角度看,轿车市场至少还将有20 年的快速增长。如果国内GDP2020 年比2000年翻两番的话,2020 年前后我国将超过美国,汽车需求量将达到2000 万辆,成为世界第一大汽车市场。 自1988年,海南建省并成为全国最大的经济特区,海口市成为海南省省会以来海口市便获得了十佳城市、国家环境保护模范城市、全国卫生城市、中国优秀旅游城市、国家园林城市、国家历史文化名城、全国创建文明城市工作先进市、全国城市环境综合整治优秀城市、“中国人居环境奖” 等城市美誉。海南一贯的发展思路是旅游岛、环保岛、健康岛,新能源汽车便是这个城市的另一种环保和健康。 从海口市的经济发展前景和汽车市场发展规模来看,在城市的公交、出租车、公务、环卫和邮政等公共服务等领域,新能源汽车有很大的市场空间。 2. 海口市新能源汽车的发展前景的劣势(weakness)分析 (1)交通拥挤、混乱。近5年来海口机动车和驾驶员数量持续增长,给道路交通管理带来了空前的压力。据了解,海口现有城市道路859条,总长度1797公里,机动车拥有量为25万辆,且正以每日200辆的速度增长着,其中私家车占有量高达26%,以当前海口的交通网络显然是无法满足机动车行驶需求的。其次,城市中心区域道路改造速度缓慢,对原有道路改造还未形成系统工程,特殊是多颈路,断头路长年以来未得到有效改造。严重制约着其他主干道的通行及分流量能力。再次,还存在精态道路交通及建设滞后问题,如海口现有的停车场因不能容纳下过多的车辆,导致司机在一些路段两旁停车。这使得本来就不宽的道路变得更加狭窄。还有就是海口交通发展落后,市民出行方式单一,摩托车、私家车等出行成为市民首选,使道路资料利用率降低。如府城的中介路是海口摩托车与风采车泛滥最为严重的地方之一。在候车店旁,挤满了摩托车与风采车。他们占道抢客,阻碍了其他过往车辆的正常通行,轻易引起堵车。海口交通警力不足,路面管控点,盲区过多,人们的交通, 观念淡薄,公交车的线路重叠严重,站点安排不合理。有些路段的塞车严重,特别是节假日或上下班高峰时,交通是混乱不堪。 (2)车位供小于求。资料显示,目前,海口的汽车保有量已超过16万辆,并以每年2万多辆的速度递增。据了解,目前海口市平均每天有60多辆新车上路,而在一天之间增加这么多车位显然不太现实。在未来几年内,不论是小区车位还是公共车库都会更加趋于紧张。 交通混乱、堵塞、车位难求,不仅是海口汽车市场,也是海口新能源汽车市场发展的一个致命症结。 3. 海口市新能源汽车的发展前景的机会(opportunity)分析 (1)政府鼓励。今年2月5日,科技部和财政部联合出台《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》,宣布为鼓励节能汽车发展,中央财政将对购置节能与新能源汽车给予一次性定额补助,鼓励全国13个试点城市率先在公交、出租车、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车。《办法》明确规定,中央财政对购置节能与新能源汽车将按同类传统汽车的基础价差,并适当考虑规模效应、技术进步等因素给予一次性定额补贴。其中,长度10米以上城市公交客车是此次补贴的重点,混合动力客车最高每辆补贴42万元,纯电动和燃料电池客车每辆补贴分别高达50万元和60万元。 (2)新能源汽车技术逐步成熟完善。在“十五”电动汽车重大专项和清洁汽车科技行动攻关计划的基础上,“十一五”期间,在“863”计划中又启动了“节能与新能源汽车”重大项目,继续支持节能与新能源汽车关键技术研发和产业化。 这期间,我国科技计划累计投入近20亿元,分别组织实施了“电动汽车重大科技专项”和“节能与新能源汽车重大项目”,确立了“三纵三横”的研发布局,即燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车三种整车技术为“三纵”,多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三种关键技术为“三横”。目前,我国基本掌握了新能源汽车技术,建立了节能与新能源汽车的动力技术平台,形成了一个比较完整的关键零部件体系,开发出一批节能与新能源汽车的产品,实现了小批量的整车能力。在我国节能与新能源汽车的研发布局中,纯电动车和燃料电池车、混合动力车“三驾马车”并驾齐驱。 通过持续开展的技术攻关,我国的新能源汽车产品日益成熟。在混合动力汽车方面,我国在系统集成、可靠性、节油性能等方面进步显著,依据不同混合度方案,实际路况运行节油10%至40%,混合动力整车产品开始小批量进入市场。 在纯电动汽车方面,我国处于国际先进水平,使用大容量锂离子动力蓄电池的纯电动客车在奥运中心区的规模应用,代表了当代国际纯电动大客车的先进水平。纯电动轿车具有成本优势,已开始小批量出口欧美,国内市场需求也不断加大。在燃料电池汽车方面,我国的整车集成技术、动力平台的成熟性、整车的可靠性有了新的提高,无故障间隔里程与国外同步达到3000公里,燃料经济性优于国外燃料电池汽车,并取得了“新一代整车控制器”、“两挡变速器”、“氢电系统安全性碰撞”等一批原创性研究成果。 4. 海口市新能源汽车的发展前景的威胁(threat)分析 (1)技术问题。对于新能源汽车来说,电池技术是主要瓶颈。研制成本低、体积小、持续能力强,并且使用寿命长的电池是破解新能源汽车难题的关键。此外,如何保证由电机系统组成的动力总成与整车匹配,是亟待解决的技术问题。 (2)产业化问题。 我国能源汽车战略应尽快形成上下一盘棋的局面。而当前各地争相上马新能源汽车联盟和产业基地,或将导致更严重的地方保护主义,不利于新能源战略的推广。 另外,国内节能与新能源汽车生产企业并没有足够的技术实力迎接产业化的到来。在混合动力汽车关键零部件领域,国内企业的产品可靠性以及自动变速箱生产经验等方面均与国外产品存在一定差距。 从海口市新能源汽车的发展前景的SWOT分析来看,海口市的新能源汽车的发展前景有着发展公共服务等领域的优势,同时由于城市交通的混乱、堵塞、车位难求等劣势,制约着海口新能源汽车市场的发展,但由于我国政府对于新能源汽车的政策鼓励和支持,各民族自主企业的发奋图强,攻破了新能源汽车的层层技术难关,海口新能源汽车市场又面临了新的机遇。 三、发展前景建议 1. 引导消费者改变消费观念 多年来的汽车消费习惯导致人们对汽车新事物——新能源汽车的认识存在诸多偏见,例如价格太贵、性能不稳定、使用不方便和维修太贵等等。无论是政府还是汽车厂家都应该从各个方面去正确引导消费者,让他们对新能源汽车有一个正确而客观的认识,让汽车消费更加理性和科学。倡导汽车新消费=环保+诚信+车德的理念,使消费者在购买新能源汽车的时候感受到自己作出的社会贡献。 2. 解决交通混乱、车位难求的现状 海口目前总的交通状况是交通网络发展缓慢与车辆众多之间的矛盾,贯穿海口的交通。还有停车问题、占道拉客问题等一系列的问题构成海口市交通的主要问题。建议相关职能部门必须制定海口交通短期改造计划及长期建设规划和相关政策解决车位难求的现状。 3. 政府加大鼓励和指导力度 新能源汽车除了混合动力之外,纯电动车及其他代用燃料车应由国家统一标准。启动的节能与新能源汽车示范推广试点,在3至5年的补贴期内增强自主创新产品竞争力,以顺利进入产业化阶段,降低企业生产成本,使其售价满足消费者的需求。同时建立与新能源汽车相关的产业结构,如充电站、新能源汽车检测与维修中心,联合生产厂家建立和完善售后服务体系。 4. “先公后私”引如新能源汽车 海口新能源汽车还属于产品的导入期,建议先从公交、出租车、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车,逐步改变消费者,特别是私家车主的消费观念,在发展新能源汽车的私家车市场。