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生物質(zhì)能的優(yōu)缺點精選(九篇)

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第1篇:生物質(zhì)能的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞:餐廚垃圾;填埋 ; 焚燒 ; 厭氧發(fā)酵 ; 飼料和肥料化 ; 生化處理

中圖分類號:G353文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

1 概述

隨著我國城市建設(shè)的飛速發(fā)展,生活垃圾處理逐步形成了源頭收集、中間運(yùn)輸和終端處置“一條龍”的完善體系。但是對于餐廚垃圾處理大規(guī)模應(yīng)用的實例卻不多,每日數(shù)量巨大的餐廚垃圾流入社會,一部分被不法商販從餐廚垃圾里提取油脂,煉制地溝油,通過非正常途徑回流到餐桌;另一部分被拉去喂豬,造成泔水豬泛濫市場,嚴(yán)重危害人民身體健康,造成公共衛(wèi)生安全隱患;部分餐廚垃圾未經(jīng)任何處理直接進(jìn)入污水管道,在管道內(nèi)冷凝堵塞,并發(fā)酵產(chǎn)生大量甲烷氣體,影響了污水管網(wǎng)的正常功能甚至引發(fā)下水道爆炸事故;隨意堆放的餐廚垃圾更會招引蠅蟲,產(chǎn)生異味。采用科學(xué)手段收集處理餐廚垃圾,保證收運(yùn)處理系統(tǒng)正?;\(yùn)行,是實現(xiàn)餐廚垃圾無害化、減速量化處的前提條件。

2 餐廚垃圾處理工藝的現(xiàn)狀

目前國內(nèi)餐廚垃圾處理應(yīng)用的城市主要集中在北京、上海等大城市。北京市餐廚垃圾處理主要采用微生物處理技術(shù);

上海市現(xiàn)有用于處理餐廚垃圾的消化型有機(jī)垃圾生化處理機(jī),其基本技術(shù)是外加特殊菌種的動態(tài)好氧消化,采用間歇或連續(xù)方式攪拌,連續(xù)進(jìn)料間歇出料(出料時間間隔長,1~2個月),反應(yīng)溫度45~500C,其實質(zhì)是高消化率的堆肥技術(shù),該技術(shù)過去主要用于處理污泥和高濃度廢水,而針對餐廚垃圾的有關(guān)文獻(xiàn)資料則較少。

3餐廚垃圾處理主要技術(shù)簡介

目前餐廚垃圾處理的主要技術(shù)包括填埋、焚燒、厭氧發(fā)酵、好氧堆肥、直接烘干作飼料和微生物處理技術(shù)。下面對以上幾種技術(shù)介紹如下:

3.1填埋處理技術(shù)

由于餐廚垃圾的高含水率、高有機(jī)物等特點,決定了餐廚垃圾直接用于填埋的可行性較低。餐廚垃圾填埋處理技術(shù)在國內(nèi)尚無應(yīng)用的實例,其主要優(yōu)缺點如下:

其優(yōu)點是處理量大,運(yùn)行費(fèi)用低;工藝相對較簡單。

其缺點是占用大量土地,耗用大量征地等費(fèi)用;填埋場占地面積大,處理能力有限,服務(wù)期滿后仍需新建填埋場,進(jìn)一步占用土地資源;餐廚垃圾的滲瀝液會污染地下水及土壤,垃圾堆放產(chǎn)生的臭氣嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量,形成不可逆的對周圍大范圍的大氣及水土的二次污染;沒有對垃圾進(jìn)行資源化處理。

在當(dāng)前土地資源緊缺、人們對環(huán)境影響的關(guān)注度越來越高的大前提下,填埋處理技術(shù)明顯不適合我國餐廚垃圾的實際情況,因此不做詳細(xì)介紹。但作為餐廚垃圾分選處理后不適宜生化處理的物料一種最終處理手段,是餐廚垃圾處理的一個必要環(huán)節(jié)。

3.2焚燒處理技術(shù)

焚燒是垃圾中的可燃物在焚燒爐中與氧進(jìn)行烯燒過程,焚燒處理量大,減容性好,焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化。但由于餐廚垃圾70%以上為液體部分,熱值較低,不適合用來焚燒處理。

與填埋技術(shù)一樣,餐廚垃圾焚燒處理技術(shù)在國內(nèi)也沒有應(yīng)用的先例,其主要優(yōu)缺點如下:優(yōu)點是焚燒處理量大,減容性好;熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化。缺點是對垃圾低位熱值有一定要求;餐廚垃圾水分含量高會增加焚燒助燃齊的消耗,增加處理成本。

由于生活習(xí)慣不同及餐廚垃圾收集分類程度的不同,我國餐廚垃圾與國外餐廚垃圾差異較大,其特點是熱值低、含水量高,很難進(jìn)行焚燒處理,另外焚燒處理投資過高,國內(nèi)外利用餐廚垃圾焚燒的應(yīng)用經(jīng)驗極少,不是餐廚垃圾處理的主流技術(shù)。

3.3厭氧發(fā)酵處理技術(shù)

3.3. 1、厭氧發(fā)酵基本原理

厭氧發(fā)酵是無氧環(huán)境下有機(jī)質(zhì)的自然降解過程。在此過程中微生物分解有機(jī)物,最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。影響反應(yīng)的環(huán)境因素主要有溫度、PH值、厭氧條件、C/N、微量元素以及有毒物質(zhì)的允許濃度等。

厭氧發(fā)酵是在厭氧微生物作用下的一個復(fù)雜的生物學(xué)過程,在自然界內(nèi)廣泛存在。厭氧微生物是一個統(tǒng)稱,包括厭氧有機(jī)物分解菌(或稱不產(chǎn)甲烷厭氧微生物)和產(chǎn)甲烷菌。在一個厭氧反應(yīng)器內(nèi),有各種厭氧微生物存在,形成一個與環(huán)境條件、營養(yǎng)條件相對應(yīng)的微生物群體。這些微生物通過其生命活動完成有機(jī)物厭氧代謝過程。

3.3.2、厭氧發(fā)酵處理技術(shù)優(yōu)缺點

其優(yōu)點是具有高的有機(jī)負(fù)荷承擔(dān)能力;能回收生物質(zhì)能;不存在同源性的問題,有機(jī)物分解成為甲烷和二氧化碳;產(chǎn)品(甲烷)出路較好。

其缺點是工程投資較大;工藝較為復(fù)雜;產(chǎn)生的沼液量較大,處理難度大。

3.4飼料和肥料化技術(shù)

干燥制肥料或飼料技術(shù),是經(jīng)過預(yù)處理后,首先進(jìn)行脫水,得到液體和固體兩部分,液體是高油脂廢水,宜先進(jìn)行油水分離獲得高附加值的油脂,然后對污水進(jìn)行處理,其固體部可以采用高溫堆肥的方式制成肥料,也可以烘干制成飼料。

其優(yōu)點是工藝簡單;資源化程度較高、產(chǎn)品有農(nóng)用價值,占地面積小。

其缺點是對有害有機(jī)物及重金屬等的污染無法很好解決、無害化不徹底,不能從根本上解決餐廚垃圾同源性的問題,對其用作飼料存在一定的顧慮;處理過程不封閉,容易造成二次污染;有機(jī)肥料質(zhì)量受餐廚垃圾成分制約很大,銷路往往不早;堆肥處理品周期較長,占地面積大,衛(wèi)生條件相對較差。

3.5物理干燥技術(shù)

物理干燥制肥料或飼料技術(shù),是經(jīng)過預(yù)處理后,首先進(jìn)行脫水,得到液體和固體兩部分。液體是高油脂廢水,宜先進(jìn)行油水分離獲得高附加值的油脂,然后對污水進(jìn)行處理,其固體部分主要采用物理手段將其高溫加熱,烘干處理,殺毒滅菌,除去鹽分等,可以最終生成蛋白飼料添加劑。物理干燥處理后的餐廚垃圾飼用價值明顯提高,既是良好的飼料原料,又方便回收油脂。目前西寧餐廚垃圾處理廠(200t/d)、寧波餐廚垃圾處理廠(200t/d)、蘇州餐廚垃圾處理廠(100t/d)和無錫餐廚垃圾處理廠(100t/d)都應(yīng)用物理干燥技術(shù)處理餐廚垃圾。

結(jié)語

目前,國內(nèi)外餐廚垃圾的處理工藝主要有物理干燥技術(shù)、微生物生化處理技術(shù)、厭氧發(fā)酵技術(shù)等幾種,國外較為成熟、先進(jìn)的處理設(shè)施主要分布在歐洲、韓國和日本,但是現(xiàn)在一些發(fā)達(dá)國家的國外處理技術(shù)并不能成功地應(yīng)用于我國餐廚垃圾的處理中。

我國目前的資源化處理技術(shù)如物理干燥技術(shù)、高溫堆肥技術(shù)、微生物生化處理技術(shù)、厭氧發(fā)酵技術(shù)等應(yīng)用還不廣泛,很多技術(shù)是和處理設(shè)施主要從歐洲、韓國和日本引進(jìn),但這些技術(shù)應(yīng)用于我國餐廚垃圾的處理中還存在著一些不足之處,其中在前處理工藝、提高處理效果以及產(chǎn)品的質(zhì)量上都有很大的改進(jìn)之處。這其中一是要保障進(jìn)料的純度,減少異物的含量,所以在提高分類收集的質(zhì)量上要有一定的措施。

參考文獻(xiàn)

[1]劉躍勇,任福民,汝宜紅,等.北京市生活垃圾成分及理化特性分析[J].北方交通大學(xué)學(xué)報,2002.26(4):50-52.

[2]任連海,曹栩然.飲食業(yè)有機(jī)垃圾的產(chǎn)生現(xiàn)狀及處理技術(shù)研究[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003.21(2):233-238.

第2篇:生物質(zhì)能的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞:生物柴油;研究進(jìn)展;艾蒿油;廢棄食用油;麻瘋樹油

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.196

當(dāng)前,隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,各國對能源的需求量也日益增加。然而,資源的短缺及環(huán)境的破壞已成為制約世界經(jīng)濟(jì)前行的因素,從環(huán)境保護(hù)和資源角度考慮,開發(fā)新能源,減少煤炭、石油等傳統(tǒng)資源的使用,早已成為各國能源發(fā)展的方向,而生物質(zhì)能源正是當(dāng)前發(fā)展最迅速的新型能源。

生物柴油是指長鏈脂肪酸單烷基酯(脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯),由植物油或動物油通過酯交換制得,與傳統(tǒng)的石化柴油相比,生物柴油環(huán)保無毒,可降解,性能優(yōu)異,并可與石化柴油混合。

1 國內(nèi)外生物柴油的發(fā)展?fàn)顩r

1.1 國外生物柴油的發(fā)展?fàn)顩r

生物柴油有著可再生性、環(huán)保性等諸多優(yōu)點,這使得西方發(fā)達(dá)國家尤其是資源貧乏的國家的極度關(guān)注,很多國家經(jīng)過大力研究生物柴油并積極推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,結(jié)合優(yōu)惠的稅收及政府補(bǔ)貼,生物柴油在世界的發(fā)展有了巨大的進(jìn)步。

1.2 國內(nèi)生物柴油的發(fā)展?fàn)顩r

我國生物柴油起步較晚,然而,自八十年代開始,一些科研機(jī)構(gòu)通過對生物柴油的理化性質(zhì)、燃燒性能及化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究,研究出了生物柴油的的綜合制備技術(shù),使生物柴油由技術(shù)上可行邁入了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)程。當(dāng)前,許多企業(yè)以綠色能源和支農(nóng)產(chǎn)業(yè)雙概念投資生物柴油,使生物柴油在國內(nèi)的發(fā)展呈現(xiàn)迅猛態(tài)勢,2015年我國生物柴油產(chǎn)能約為415萬噸,產(chǎn)能和產(chǎn)量雖然逐步提高,但是,產(chǎn)能利用率仍然較低,由于原料問題,國內(nèi)生物柴油企業(yè)開工率僅為20%-25%。

2 制備生物柴油的方法

當(dāng)前,生物質(zhì)柴油的制備方法有多種,主要分物理方法和化學(xué)方法兩種類型,但在工業(yè)生產(chǎn)中多采用酯交換法,在反應(yīng)中,醇類如甲醇、乙醇等短鏈醇與油料中的三甘油酯在催化作用下合成脂肪酸酯和甘油,酯交換法包括堿催化、酸催化、生物酶催化及超臨界酯交換等方法。

堿催化劑法主要以氫氧化鉀等堿性催化劑進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)中脂肪酸會與堿發(fā)生皂化反應(yīng)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,同使生成的水促進(jìn)了酯類的水解,進(jìn)而發(fā)生皂化反應(yīng),因此,會造成甲酯相和甘油相得難以分離,造成了反應(yīng)后分離的復(fù)雜性,并且,需要對原料進(jìn)行脫水脫酸處理,因此,此工藝較為復(fù)雜且成本消耗過高。

酸催化法,以鹽酸、硫酸等作為催化劑,反應(yīng)中游離脂肪酸發(fā)生酯化反應(yīng),此酯化反應(yīng)速率較快,故該法適用于游離脂肪酸和含水量高的油脂,且其產(chǎn)率高,但是反應(yīng)條件較為苛刻,且反應(yīng)速率較慢,設(shè)備要求較高,因此工業(yè)生產(chǎn)中關(guān)注度較低。

生物酶催化法,此法是進(jìn)來人們關(guān)注較多的生產(chǎn)方法,即用脂肪酶催化油脂與醇類的反應(yīng)。脂肪酶來源廣泛,選擇性強(qiáng),且反應(yīng)條件溫和,而且還能進(jìn)一步合成高附加值產(chǎn)品,如可降解油及添加劑等,然而此法也有其限制性,其轉(zhuǎn)化效率及轉(zhuǎn)化率均較低,且醇類容易造成酶的中毒。

超臨界酯交換法,此法是在超臨界流體參與下的反應(yīng),流體作為反應(yīng)介質(zhì)并可參與反應(yīng),經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),甲醇經(jīng)過超臨界處理后能很好的與植物油脂發(fā)生酯交換反應(yīng),且產(chǎn)率較高,超臨界法與傳統(tǒng)方法反應(yīng)機(jī)理相同,超臨界法需要高溫高壓,且不用其他催化劑,而且超臨界法反應(yīng)速率迅速,轉(zhuǎn)化率較高,工藝流程簡單,然而高溫高壓的反應(yīng)條件為期產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程帶來了困難,需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

3 生物柴油制備的幾種研究

3.1 艾蒿油制備生物柴油的研究

艾蒿是一種生長于北方地區(qū)的非糧野生作物,其種子富含油脂,我國科學(xué)家提出將艾蒿種子壓榨成油,利用化學(xué)法制備生物柴油,參考艾蒿油的理化性質(zhì),分預(yù)酯化過程和酯交換反應(yīng)兩步制備生物柴油。

3.2 廢棄食用油脂合成生物柴油的研究

廢棄食用油脂含有大量的游離脂肪酸、聚合物和分解物等,但其高酸值和高水分含量的廢油脂對反應(yīng)工藝及產(chǎn)品的穩(wěn)定性及其不利,

國外一些科學(xué)家等以廢煎炸油和甲醇為原料,利用堿性催化劑,研究了酯交換反應(yīng)的最佳條件。對理化指標(biāo)測定,發(fā)現(xiàn)結(jié)果完全符合EN14214標(biāo)準(zhǔn):同時發(fā)現(xiàn)堿法催化酯交換反應(yīng)要求原料油的酸值應(yīng)小于1mgKOH/g油,所有的原材料必須無水(水分低于0.3%)。

3.3 麻瘋樹油制備生物柴油的研究

目前生產(chǎn)生物柴油的成熟工藝是在常溫常壓使用均相堿為催化劑的工藝。由于使用最多的原料是菜籽油等可以食用的油脂,因此原料成本較高。故采用廉價原料是降低生物柴油成本的重要途徑。麻瘋樹為大戟科麻瘋樹屬植物,其種子含油率高達(dá)40%。因此以資源豐富、價格低廉的麻瘋樹油為原料發(fā)展生物柴油生產(chǎn)工藝具有重要的意義。

4 我國發(fā)展生物柴油急需解決的問題

我國植物油資源短缺,目前一切生物柴油企業(yè), 基本上以“地溝油”為原料,無穩(wěn)定的原料供應(yīng)基地。且在生物柴油合成技術(shù)只是小規(guī)模生產(chǎn),應(yīng)當(dāng)積極研究工業(yè)化成套連續(xù)生產(chǎn)工藝及工藝設(shè)備。同時,催化劑是酯交換反應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù),用于酯交換的催化劑有酸、堿、分子篩及酶等, 但各種催化劑均有各自的優(yōu)缺點, 應(yīng)當(dāng)盡快找到高效率的固體催化劑, 提高生物柴油的產(chǎn)量和品質(zhì), 以降低生產(chǎn)成本。

5 結(jié)語

(1)我國液體燃料短缺,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)性矛盾長期存在,發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè),部分替代化石柴油,已成為當(dāng)今可再生資源發(fā)展的趨勢。

(2)考慮到我國生物柴油制備原料緊張等瓶頸問題,我國應(yīng)重點發(fā)展木本油料植物規(guī)?;N植和推廣,開發(fā)多種油料來源。

(3)目前,中國對廢食用油、油廠下腳的回收利用有優(yōu)惠政策,一些生產(chǎn)生物柴油的大型企業(yè)可以享受3年免稅優(yōu)惠。生物柴油生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該充分利用這些政策、信息和資源優(yōu)惠。

參考文獻(xiàn):

[1]吳謀成.生物柴油[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2007.

[2]裴培,鄭風(fēng)田.中國生物柴油發(fā)展的現(xiàn)狀、潛力與障礙分析[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì),2009(03):65-70.

[3]齊泮侖,張國靜.中國生物柴油大規(guī)模發(fā)展應(yīng)首先解決的問題[J].化工中間體,2009(07):6-11.

第3篇:生物質(zhì)能的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞:電力通信;接入網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)管理

中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)06-1183-03

The Research and Selection of the Connection Mode of Kaidi Electric Power Communication

JIANG Hai-ming

(Hubei Xianning Power Supply Company, Xianning 437000, China)

Abstract: The paper proposed three typical Kaidi Electric Power communication access solutions in the basis of linking the disadvantage and framework of Xianning electric existing communications access network, and adopted SDH and intelligent PCM as Kaidi Electric Power communication access solutions by comprehensive comparative analysis of economy,network performance and technology and maintenance management etc. It makes the designed network transfers integrated service effectively, such as the power of marketing data,dispatcher telephone,televised meeting,office MIS and so on,and has definite reference value of the communication network transform of power companies and the formulation of communication plan.

Key words: Power Communication; Access Network; Network Management

目前,咸寧供電公司的偏遠(yuǎn)變電站及開閉所,基本沒有遠(yuǎn)程通信手段。最近幾年,隨著公司對電力通信網(wǎng)的重視和投資,開始逐步采用租用公網(wǎng)通信方式作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈km然這種方式暫時滿足了變電站自動化業(yè)務(wù)對通信的需求,但安全性和可靠性不高。

崇陽凱迪生物質(zhì)能發(fā)電廠位于咸寧地區(qū)崇陽縣工業(yè)園區(qū)內(nèi),是以谷殼、秸稈等為燃料進(jìn)行生物質(zhì)能發(fā)電的綠色能源,屬地區(qū)直調(diào)電廠。該文在分析電力通信接入技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合咸寧通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有構(gòu)架和缺陷,在解決凱迪生物電廠通信接入方式問題上提出了三種典型的通信接入方案,并通過網(wǎng)絡(luò)性能與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)管理等方面的綜合比較分析,擬采用SDH+PCM作為凱迪電廠通信網(wǎng)的接入方案技術(shù);最后,對提出的通信接入方案,進(jìn)行了工程設(shè)計和施工,投用后運(yùn)行結(jié)果表明所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)能有效地用于電力營銷數(shù)據(jù)、傳輸調(diào)度電話、會議電視、辦公管理自動化系統(tǒng)等綜合業(yè)務(wù),對各電力企業(yè)改造通信網(wǎng)絡(luò)、制訂通信規(guī)劃具有一定參考價值。

1 咸寧電力通信接入網(wǎng)現(xiàn)狀

咸寧地區(qū)的電力光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋所有35kV 及以上的變電站,并在此基礎(chǔ)上搭建了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、核心環(huán)網(wǎng)和傳輸速率達(dá)到10G 的高速城域光纖傳輸網(wǎng)。但是,通信接入網(wǎng)的建設(shè)基本屬于空白。所有偏遠(yuǎn)站點及供電營業(yè)所都沒有覆蓋無線網(wǎng)絡(luò)或光纖網(wǎng)絡(luò),而且變電站內(nèi)也沒有安裝任何通信設(shè)備或通信電源設(shè)備。電力系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),設(shè)備數(shù)量龐大﹑種類繁多,同時又與EMS﹑SCADA系統(tǒng)及 MIS 系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系。因此,要實現(xiàn)電力自動化必須解決好通信的問題。只有選擇可靠的通信系統(tǒng),才能保證電力自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展,可供選擇的通信手段很多,由于電力自動化遠(yuǎn)方終端數(shù)量非常龐大,因此在滿足可靠性的基礎(chǔ)上如何降低造價,形成最合理的配置,便于推廣,也是非常重要的問題。加強(qiáng)通信接入網(wǎng)研究工作,建設(shè)適合咸寧地區(qū)通信接入方式成為當(dāng)前的一項重要任務(wù)。

2 凱迪電力通信接入方式的選擇

2.1 通信接入方案的提出

咸寧城區(qū)通信以光纖通信為主,現(xiàn)已形成了環(huán)網(wǎng)鏈的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),采用SDH制式。通信網(wǎng)架包括地城網(wǎng)烽火 622M網(wǎng)、地城網(wǎng)中興155M環(huán)、地中永華為622M鏈。地城網(wǎng)烽火622M網(wǎng)設(shè)備為烽火780B,投運(yùn)時間為2013年;地城網(wǎng)中興155M環(huán)設(shè)備為中興ZXSM-150,投運(yùn)時間為2002年;地中永華為622M鏈設(shè)備為華為Metro3000,投運(yùn)時間為2008年。

目前,接入通信網(wǎng)尚未覆蓋偏遠(yuǎn)站點、開閉所,但咸寧電力城網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)只需要對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容和升級就具備從變電站通信網(wǎng)節(jié)點向下覆蓋10kV及以下開閉所終端設(shè)備的條件。對于崇陽凱迪生物電廠通信接入方式,在選擇通信接入網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計了下面三種通信接入方案:

①方案一:SDH+多方向PCM

在通信接入站點安裝SDH設(shè)備并配置多方向的PCM,SDH設(shè)備提供以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口和E1接口,PCM設(shè)備提供遠(yuǎn)動信號、話音接口,該通信接入方式是目前省(地區(qū))網(wǎng)和市(縣)網(wǎng)采用的方式,網(wǎng)絡(luò)管理方便、功能強(qiáng)大,能很好地提供網(wǎng)絡(luò)QOS服務(wù)。

②方案二:租用無線公網(wǎng)通道

在通信接入站點租用無線公網(wǎng)通道,這種方法曾在早期電力自動化建設(shè)中起到重要作用,甚至在目前各地市公司的自動化系統(tǒng)和營銷系統(tǒng)中仍廣泛存在。

③方案三:EPON+VOIP

采用EPON系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)接入層的傳輸。OLT放置在現(xiàn)有的變電站內(nèi),(鑒于設(shè)備光功率和纖芯分配方案足夠覆蓋所有站點,暫不考慮OLT下放的方案),變電站均位于SDH/MSTP傳輸環(huán)上,ONU設(shè)置在變臺區(qū)控制箱內(nèi)(或ONU用單獨(dú)箱體)。每臺ONU配置4個以太網(wǎng)口和4個串口(可配置成232或485),通過以太網(wǎng)接口(或RS485/RS232接口)與數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備的上行接口連接,傳輸數(shù)據(jù)。建議使用以太網(wǎng)接口。以手拉手網(wǎng)絡(luò)保護(hù)結(jié)構(gòu)為主,鏈型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(雙PON口主干保護(hù)方式)為輔的方式組網(wǎng)??紤]到光纖長度損耗與預(yù)留一定的光功率等因素,每條鏈路接入8個ONU設(shè)備,原則上不超過10個。分光器通常選擇非均分1:2分光器(分光比為1:9)。

2.2 三種通信接入方案的分析比較

由上述分析可知,雖然三種通信接入方案均能滿足本次工程業(yè)務(wù)的需求,但是各自具有不同的優(yōu)缺點。權(quán)衡各方面的利弊,為選擇一套最適合凱迪電廠通信接入的方案,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行綜合分析比較。根據(jù)電力系統(tǒng)通信的基本要求,從技術(shù)可靠性、容量可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性等五個方面對上述三種方案進(jìn)行綜合比較。

1) 網(wǎng)絡(luò)可靠性。電力系統(tǒng)通信安全是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ),保證電力系統(tǒng)通信安全的前提是網(wǎng)絡(luò)可靠性。針對上述三種通信接入方案的網(wǎng)絡(luò)可靠性,分別說明和評價如表1所示:

2) 安全性。SDH和EPON光網(wǎng)絡(luò)均屬于電力通信專網(wǎng),所以兩者的安全性可以說是基本相當(dāng)?!峨娏Χ蜗到y(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》(電監(jiān)會5號令)對電力監(jiān)控系統(tǒng)、電力通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提出了明確的要求:各級電力調(diào)度專用廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、電力生產(chǎn)專用撥號網(wǎng)絡(luò)等,應(yīng)當(dāng)在專用通道上使用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組網(wǎng),在物理層面上實現(xiàn)與外部公共信息網(wǎng)的安全隔離,尤其是具有實時監(jiān)控功能、縱向聯(lián)接使用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實時子網(wǎng)的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)必須采用專網(wǎng)。因此,隨著電力自動化系統(tǒng)建設(shè)逐漸專業(yè)化,無線公網(wǎng)通信方式雖然仍可能在一定時期內(nèi)存在,但最終也必將逐漸淡出電力通信的舞臺。

3) 傳輸速率。近年來,隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展,4G技術(shù)已經(jīng)成為了無線通信的主流發(fā)展方向目前國內(nèi)外4G技術(shù)制式較多,但大多支持100M左右的傳輸速率,其速率提升大致為前期3G技術(shù)的10倍左右。但是,雖然無線通信速率取得了重大進(jìn)步,但是與SDH和EPON光網(wǎng)絡(luò)傳輸動輒幾G的傳輸速率相比,仍存在較大不足。

4) 運(yùn)維成本。一旦電力通信網(wǎng)絡(luò)投運(yùn)之后,運(yùn)維情況的好壞直接影響到通信服務(wù)總體質(zhì)量,如表3所示。

5) 經(jīng)濟(jì)型比較。上述三種方案的網(wǎng)絡(luò)成本主要就是光纜的投入,對于三種方案來說,基本上一致。經(jīng)濟(jì)差別主要體現(xiàn)在設(shè)備價格上,分別說明和評價如下:

2.3通信接入方案的選擇

通過對上述三種通信接入方案的對比和分析,我們根據(jù)實際工程應(yīng)用和運(yùn)維經(jīng)驗,考慮到在電力系統(tǒng)中安全穩(wěn)定性占主要地位,且通信人員有多年的SDH傳輸設(shè)備運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗,本次工程選擇SDH+PCM作為通信接入方式。

3 凱迪電力通信接入網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 通信接入網(wǎng)的設(shè)計

經(jīng)過上述分析和決定,凱迪電廠接入網(wǎng)設(shè)備選型采用SDH+PCM的平臺,針對通信接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求,考慮到多業(yè)務(wù)的支持能力和技術(shù)的先進(jìn)性。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,設(shè)計了如圖1所示的通信接入方案。該方案具有多業(yè)務(wù)支持、應(yīng)用靈活、可擴(kuò)充性強(qiáng)等多重優(yōu)勢。

圖1 凱迪電力通信接入方案

3.2 通信接入網(wǎng)的實現(xiàn)

系統(tǒng)組建調(diào)試完成后,對系統(tǒng)進(jìn)行了測試和檢查.測試方法:人為的在軟件和硬件設(shè)置故障、檢驗單條光纜中斷或光板故障時的業(yè)務(wù)能否切換,網(wǎng)管是否能對通信運(yùn)行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控。

1)雙光板雙路由互為備用的實現(xiàn),大大降低了變電站通信中斷時間,提高了通信系統(tǒng)的安全性和可靠性,提高了電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。

2)利用集中網(wǎng)管監(jiān)視實現(xiàn)了對通信運(yùn)行狀況實時監(jiān)視,運(yùn)行故障快速判斷,無需派人留守變電站,節(jié)省了大量的人力、物力。

3)具有很好的推廣價值。該通信接入方式已在嘉魚葛洲壩余熱電廠、咸安垃圾發(fā)電廠開始實施,并可以在下一步的農(nóng)網(wǎng)通信接入方式改造中推廣應(yīng)用。

4 結(jié)束語

本文所提出的通信接入網(wǎng)方案有效的解決了凱迪電廠通信接入問題,對各電力企業(yè)制訂通信規(guī)劃、優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)具有一定參考價值。

參考文獻(xiàn):

[1] 程文清. 電力光纖傳輸網(wǎng)可靠性評估方法的研究[J].電力系統(tǒng)通信,2011,9(227):11-15.

[2] Cheng Wen-qing. Research on the reliability evaluation of Power optical fiber transmission network[J].

[3] Telecommunications for Electric Power System, 2011,9(227):11-15.

第4篇:生物質(zhì)能的優(yōu)缺點范文

【關(guān)鍵詞】自動化程度高 多地形作業(yè) 低耗能

近年來,隨著國家對新能源的大力開發(fā)及應(yīng)用,太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。隨之而來對太陽能電池板的清洗就成了一大難題,解決太陽能電池板的清潔問題日益迫切。于是 “太陽能電池板清潔機(jī)器人”應(yīng)運(yùn)而生,其主要解決在平地、山地、沙漠等地形下太陽能電池板的清潔問題。根據(jù)統(tǒng)計,太陽能電池板在沒有及時清洗的情況下,由于表面灰塵的積累導(dǎo)致發(fā)電量降低7%-35%,從而降低整個發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益;采區(qū)手動清理會消耗大量人力、物力、財力和時間。此款機(jī)器人具有成本造價低、續(xù)航時間長,可以大幅度解放勞動力、減少企業(yè)開支、增加發(fā)電量、提高光伏電廠的經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點。

1 發(fā)展背景

在節(jié)能環(huán)保政策的驅(qū)動下,新能源的研發(fā)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅速崛起。在這一背景下,大同市不止在加快推進(jìn)煤電一體化項目,還抓住國家能源局批復(fù)的大同市采煤沉陷區(qū)國家先進(jìn)技術(shù)光伏示范基地的機(jī)會,大力推動光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能、抽水蓄能電站等能源項目建設(shè)。靈丘縣生態(tài)治理的100萬千瓦光伏項目,渾源、天鎮(zhèn)光伏扶貧項目正加速推進(jìn)。天鎮(zhèn)光伏、晉能陽高項目,阿特斯陽高常規(guī)光伏項目進(jìn)程不斷加速。預(yù)計至2020年,全市的光伏產(chǎn)業(yè)扶貧、常規(guī)光伏項目總裝機(jī)容量可以增加到300萬千瓦。因為太陽能電池板受到環(huán)境的影響致使清潔度下降,發(fā)電率降低7%―35%,但目前國內(nèi)市場并沒有適用于清潔太陽能電池板的清洗機(jī)器人。針對這一現(xiàn)狀,項目組研發(fā)了一款專門用于清潔太陽能電池板的智能機(jī)器人,此款機(jī)器人可用于平地、山地和沙漠等地域。

2 產(chǎn)品介紹

2.1 模型圖(如圖1)

2.2 車體基本情況

如表1。

2.3 一臺樣機(jī)所需成本

如表2。

3 研究計劃

(1)進(jìn)一步制定詳盡的研究工作計劃和課題實施方案;對已建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析其運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性;

(2)第一階段仿真實驗,機(jī)器人的感覺運(yùn)動系統(tǒng)設(shè)計,信號傳輸系統(tǒng)的基于無線基站器件的物理實驗;

(3)第二階段機(jī)器人原理樣機(jī)的研制,物理機(jī)器人測試,機(jī)器人的感覺運(yùn)動系統(tǒng)設(shè)計的完善;

(4)第三階段信號傳輸系統(tǒng)的基于無線基站器件的物理實現(xiàn),機(jī)器人改進(jìn)樣機(jī)的研制。

4 市場

4.1 市場需求規(guī)模。

大同市規(guī)劃從2015-2017年,在三年的時間于左縣區(qū)新榮區(qū)和南郊區(qū)的十三個鄉(xiāng)鎮(zhèn),1687.8平方公里采煤沉陷區(qū)范圍內(nèi),建成3000000千瓦光伏發(fā)電項目。而對這些太陽能電池板的清潔就成了一個大難題,如果是依靠人工白天作業(yè)不僅會影響發(fā)電效率還會浪費(fèi)水,而且人工費(fèi)也是一筆不小的開銷。目前國內(nèi)還沒有成熟的清潔太陽能電池板的機(jī)器人,僅僅對于大同市而言太陽能電池板清潔機(jī)器人市場前景就不小。按照每平方千米2臺機(jī)器人,那么大同市的需求量就是3376臺,由此可見太陽能電池板清潔機(jī)器人的市場需求規(guī)模很大。

4.2 未來的發(fā)展趨勢

近年來,我國西部地區(qū)大力發(fā)展光伏發(fā)電,但是隨著集中式光伏電站的大規(guī)模建設(shè),一些問題已經(jīng)有所顯現(xiàn)。部分地區(qū)用電量低,已經(jīng)無法完全消納這些電量,并且受到電力系統(tǒng)接納能力限制,發(fā)電廠的大規(guī)模發(fā)展也因此受限。因此,國家鼓勵東、中部地區(qū)發(fā)展分布式發(fā)電,鼓勵自發(fā)自用,這將成就光伏發(fā)電的發(fā)展方向。當(dāng)下,廣東、浙江、山東等省份的光伏發(fā)電建設(shè)規(guī)模宏大,預(yù)計于2020年將分別達(dá)到400萬千瓦、600萬千瓦、400萬千瓦,屆時對這些太陽能電池板的清潔工作將為機(jī)器人清潔提供了更加廣闊的前景。

5 營銷

5.1 公司可根據(jù)市場現(xiàn)狀進(jìn)行有計劃的營銷

5.1.1 開發(fā)商合作

合作營銷方式:定點展示合作和項目合作。

(1)項目合作:主要是針對那些剛剛起步的項目,把太陽能電池板清潔機(jī)器人研制這一塊納入預(yù)算中,這樣對產(chǎn)商來說,太陽能電池板清潔機(jī)器人可以提高太陽能電池板的清潔度,使太陽能電池板發(fā)電量增加30%。

銷售模式的優(yōu)缺點:影響大、利潤豐厚、可是工期長、投資額度大、資金回收時間長。

(2)定點展示合作:在發(fā)電站設(shè)點展示,演示太陽能電池板清潔機(jī)器人。

銷售模式的特點:成交期短、成交率高是最直接的接觸方式,貨款可立刻收到,最直接、最經(jīng)濟(jì)最實用、最有效、貨款結(jié)算方式:與生產(chǎn)商交付場地費(fèi)、月租費(fèi)結(jié)算貨款。

5.1.2 加盟商合作

通過地方性質(zhì)的招商形式找尋下一級和經(jīng)銷商,分享太陽能電池板清潔機(jī)器人的樂趣、投資商機(jī),統(tǒng)一的政策。

5.1.3 專業(yè)市場設(shè)點

經(jīng)過專業(yè)市場設(shè)點銷售、宣傳太陽能電池板清潔機(jī)器人,如大型建材市場、專業(yè)電子市場等,因為來這里的客戶大部分為準(zhǔn)客戶。

銷售模式的特點:成交率高、客戶群集中、成交速度快、資金回收快是比較經(jīng)濟(jì)而且穩(wěn)定的銷售方式。

貨款結(jié)算方式:與客戶直接結(jié)算貨款。

5.2 研發(fā)方向

可以轉(zhuǎn)向現(xiàn)有產(chǎn)品的互補(bǔ)型產(chǎn)品,市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的已經(jīng)太過于飽和,研發(fā)新產(chǎn)品的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于互補(bǔ)型產(chǎn)品的研發(fā)。

5.3 擴(kuò)展策略

努力發(fā)展現(xiàn)有產(chǎn)品,使本公司具有一定的知名度。以后再根據(jù)自身能力,開發(fā)新產(chǎn)品.同時兼并其他具有發(fā)展?jié)摿Φ墓?,使本公司有能力擴(kuò)展。

第5篇:生物質(zhì)能的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞: 跟蹤算法;控制系統(tǒng);太陽能;逆變器

中圖分類號:TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)16-0049-02

0 引言

目前世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍以煤炭、石油、天然氣等化石能源為主,這些能源都是不可再生的一次能源。由于對能源需求持續(xù)、迅速的增加,一次能源的短缺,迫切需要發(fā)展可再生能源。風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿榷际强稍偕茉?,其中太陽能以其?dú)有的優(yōu)勢受到重視。從能源供應(yīng)來看,太陽能是可持續(xù)利用綠色能源。太陽能必將成為21世紀(jì)最重要的能源之一。太陽能利用的主要方式就是利用太陽能發(fā)電。目前太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要問題之一是電池的轉(zhuǎn)換效率低,如何提高太陽能電池板的發(fā)電效率是一個需要研究的重要課題。太陽能電池板的發(fā)電效率一般在15%~17%,太陽能電池板所發(fā)電能有最大功率輸出特性,可以根據(jù)這一特性通過算法實現(xiàn)最大功率的輸出,這就是太陽能最大功率點的跟蹤問題,對合理利用太陽能,提高發(fā)電效率很有意義。

1 太陽能最大功率點跟蹤控制系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)方案比較與選擇 跟蹤系統(tǒng)可采用恒定電壓跟蹤法或擾動觀察法。恒電壓跟蹤方法從嚴(yán)格的意義上來講并不是一種真正意義上的最大功率跟蹤方式,它使用曲線擬合方法。工作原理是:當(dāng)忽略光伏電池的溫度效應(yīng)時,光伏電池的最大功率點幾乎落在同一根垂直線的兩側(cè)附近,這就有可能把最大功率點的軌跡線近似地看成電壓恒定的一根垂直線,亦即只要保持光伏電池的輸出端電壓為常數(shù)且等于某一日照強(qiáng)度下相應(yīng)于最大功率點的電壓,就可以大致保證在該一溫度下光伏電池輸出最大功率。擾動觀察法就是要引入一個小的變化,進(jìn)行觀察,與前一個狀態(tài)進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)光伏電池的工作點。通過改變光伏電池的輸出電壓,實時采樣光伏電池的輸出電壓和電流,計算出功率,然后與上一次計算的功率點進(jìn)行比較,如果小于上一次的值,則說明本次控制使功率輸出降低了,應(yīng)控制使光伏電池輸出電壓按相反的方向變化,如果大于則維持原來增大或減小的方向,這樣就保證了使太陽能輸出向增大的方向變化,如此反復(fù)的擾動、觀察與比較,使光伏電池板達(dá)到其最大功率點。

恒定電壓跟蹤法控制簡單,易實現(xiàn),系統(tǒng)不會出現(xiàn)因給定的控制電壓劇烈變化而引起振蕩,具有良好的穩(wěn)定性。缺點控制精度差,系統(tǒng)最大功率跟蹤的精度取決于給定電壓值選擇的合理性??刂频倪m應(yīng)性差,當(dāng)系統(tǒng)外界環(huán)境,如太陽輻射強(qiáng)度,太陽能電池板溫度發(fā)生改變時系統(tǒng)難以進(jìn)行準(zhǔn)確的最大功率點跟蹤。當(dāng)太陽輻射強(qiáng)度相同而溫度不同時,太陽能光伏電池的最大功率點并不是在某一固定的電壓下,因此跟蹤最大功率點失效。擾動觀察法控制思路簡單,實現(xiàn)較為方便;可實現(xiàn)最大功率點的動態(tài)跟蹤。但跟蹤到最大功率點時,會在最大功率點附近振蕩運(yùn)行,造成一定的功率損失。因此系統(tǒng)選用擾動觀察法。

1.2 系統(tǒng)介紹 圖1為系統(tǒng)框圖。將太陽能電池板的輸出電壓、輸出電流以及BOOST電路輸出電壓信號經(jīng)檢測后送到控制器,經(jīng)控制器運(yùn)算處理得到開關(guān)管占空比,用以控制BOOST電路,從而調(diào)節(jié)光伏電池輸出功率,這個過程反復(fù)進(jìn)行直到系統(tǒng)工作在最大功率點。

圖2為系統(tǒng)總體原理圖。太陽能電池板的輸出電壓、輸出電流以及BOOST電路輸出電壓,作為最大功率點算法(MPPT)的輸入?yún)?shù),送入A/D轉(zhuǎn)換器,經(jīng)過采樣后得到當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù),通過最大功率點算法與尋找最大功率點并計算調(diào)節(jié)輸出PWM波占空比,控制BOOST電路開關(guān)管,調(diào)整太陽能電池的輸出功率,使其一直向著最大功率點方向調(diào)整,實現(xiàn)系統(tǒng)最大功率點跟蹤。在本文所設(shè)計的太陽能最大功率跟蹤系統(tǒng)中,硬件電路分為六個模塊,控制模塊、PWM產(chǎn)生模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、BOOST電路模塊、采樣、調(diào)理電路模塊、驅(qū)動電路模塊。其中控制模塊主要是進(jìn)行對A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,尋找最大功率點,控制PWM模塊輸出占空比。其中控制模塊、PWM產(chǎn)生模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊由TI公司的TMS320F2812DSP完成。

2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

控制系統(tǒng)主要功能是采集BOOST電路輸入電壓、電流和輸出電壓,根據(jù)MPPT算法調(diào)節(jié)PWM波占空比,以實現(xiàn)調(diào)節(jié)電路電壓及電流。軟件總體分為四個部分:主程序模塊,CPU定時器中斷子程序,A/D采樣程序,MPPT運(yùn)算程序。各部分的結(jié)構(gòu)和功能概述如下:主程序模塊主要完成系統(tǒng)的初始化,相關(guān)寄存器設(shè)置,然后循環(huán)調(diào)用其他程序模塊,完成系統(tǒng)的功能。程序在初始化時打開CPU定時器中斷,通過產(chǎn)生中斷達(dá)到定時對電壓、電流采樣的目的,電壓和電流的檢測通過A/D采樣程序完成,并在A/D采樣程序中對n個采樣值進(jìn)行了平均求值,提高采樣的準(zhǔn)確性。MPPT運(yùn)算程序就是對前面所述最大功率點跟蹤算法的計算機(jī)程序化。通過該程序模塊可以計算出對應(yīng)于最大功率的輸出占空比,給出相應(yīng)的PWM波形控制BOOST電路。

3 改進(jìn)的最大功率跟蹤算法

根據(jù)并網(wǎng)逆變器逆變直流側(cè)電壓的要求,首先配置太陽能光伏電池為最大輸出功率點電壓附近(標(biāo)準(zhǔn)檢驗條件下)。使系統(tǒng)能快速的滿足逆變并網(wǎng)的要求,在這以后用擾動觀測法能快速找到最大功率點輸出。為了避免此方法在最大功率輸出點附近易振蕩運(yùn)行的缺點,提出改進(jìn)的擾動觀測法。該方法在光伏電池P-U特性曲線峰值點附近從左到右依次取A,B,C三個點,UA和PA,UB和PB,UC和PC分別對應(yīng)各點工作電壓和功率。設(shè)UB為初始最大功率點Umax,U是一個預(yù)先設(shè)定用于電壓步長調(diào)整的常量。在判斷三點電壓值的調(diào)整方向時可能出現(xiàn)圖3、4、5和6所示的情形。當(dāng)P AP C時,A點方向為最大功率點方向;當(dāng)P A>P B且P B

具體步驟如下:首先采用較大步長擾動觀測方法初步找到最大功率點。為了使控制更精確,在初步找到最大功率點后,采用小步長的擾動觀測方法,找到最大功率點,以達(dá)到精確控制目的。一般來說短時間內(nèi)如果天氣不發(fā)生突變的情況下,最大功率點變化很小,因此使系統(tǒng)工作在此最大功率點,20分鐘后,繼續(xù)采用小步長的擾動觀察法尋找最大功率點,這樣就能快速實現(xiàn)最大功率點的尋找。

4 最大功率算法程序設(shè)計

最大功率算法流程如圖7所示,首先確定Boost電路輸出電壓是否在限定范圍內(nèi),如果不在有效范圍內(nèi),令DIR=0,說明這是一種特殊情況暫時不用調(diào)節(jié),如果在有效范圍內(nèi)則進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)系統(tǒng)初次調(diào)節(jié)時,此時CONT=0、Flag=0,調(diào)用Adcfirst( )函數(shù)采取大步長的方法采樣,每隔30秒對系統(tǒng)采樣一次,并且計數(shù)值CONT加一,三次采樣完成后經(jīng)計算依次得到上面介紹的B、C、A三個點功率,比較得出擾動方向,再調(diào)用PWM()函數(shù)采用大步長擾動調(diào)節(jié),每次擾動調(diào)節(jié)時間間隔為30秒,當(dāng)初步找到最大功率點時令Flag=1,此時說明以后的調(diào)節(jié)采用小步長擾動調(diào)節(jié)。調(diào)用Adcsecond( )函數(shù)采取小步長的方法采樣,每隔30秒對系統(tǒng)采樣一次,并且計數(shù)值CONT加一,三次采樣完成后經(jīng)計算依次得到B、C、A三個點功率,比較得出擾動方向,再調(diào)用PWM2函數(shù)采用小步長擾動調(diào)節(jié),每次擾動調(diào)節(jié)時間間隔為30秒,當(dāng)找到最大功率點時令DIR=0,說明最大功率點已經(jīng)找到。此時定時20分鐘,讓系統(tǒng)在此最大功率點工作。定時完成后,此時Flag值為1,即以后采用小步長擾動調(diào)節(jié)。

5 系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)論

對控制系統(tǒng)總體進(jìn)行了調(diào)試,結(jié)果表明采用改進(jìn)擾動觀測法的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了良好的控制功能,避免了快速振蕩現(xiàn)象的出現(xiàn)。本文提出的控制原理,可在一定程度上提高光伏系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率,控制方法未增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。

參考文獻(xiàn):

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第6篇:生物質(zhì)能的優(yōu)缺點范文

關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;規(guī)劃布局;圍護(hù)結(jié)構(gòu);新能源

0前言

隨著節(jié)能規(guī)范的強(qiáng)制執(zhí)行與推廣,夏熱冬冷地區(qū)的城市民用建筑,特別是住宅建筑的節(jié)能也取得了很大的成效。由最初的紙上節(jié)能一步步推廣,落實到每個具體的單項,從開發(fā)商、設(shè)計院、施工單位到監(jiān)理單位、公安消防、質(zhì)檢監(jiān)察部門都對節(jié)能工作高度重視。“十二五”期間國家更是對建筑節(jié)能提出了更高更明確的要求:一是全面推進(jìn)新建建筑供熱計量設(shè)施建設(shè);二是提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)施工階段執(zhí)行率的要求;三是推廣高性能綠色建筑和低能耗建筑;四是推進(jìn)農(nóng)村節(jié)能住宅建設(shè)。主要從以下幾個方面進(jìn)行。

1建筑規(guī)劃與布局

規(guī)劃、建筑設(shè)計村鎮(zhèn)住宅的選址上應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?,村民的生活?xí)慣和經(jīng)濟(jì)水平,周圍人文環(huán)境和自然環(huán)境,建筑傳統(tǒng)構(gòu)造特點和常用建筑材料以及歷史文化等要素。在具體規(guī)劃設(shè)計時,從分析地區(qū)的氣候條件出發(fā),要充分考慮夏季有利的主導(dǎo)風(fēng)向和避免冬季不利的主導(dǎo)風(fēng)向,綜合考慮采光、通風(fēng)、保溫和防曬等因素,合理安排群體布局和建筑朝向、間距、綠化等;合理控制形體系數(shù),建筑平面外形不宜凹凸太多,力求完整,避免因凹凸太多增大而提高整體形系數(shù),合理控制窗墻比。在宅前屋后可以適當(dāng)種植適宜當(dāng)?shù)貧夂驐l件的樹木花草, 減少周圍硬質(zhì)地面,通過植物的光合作用及蒸騰作用,使太陽輻射熱能轉(zhuǎn)化,即不降低環(huán)境溫度,改善室內(nèi)小氣候,降低能耗,又能凈化空氣減少噪聲。

2圍護(hù)結(jié)構(gòu)

2.1墻體節(jié)能技術(shù)

護(hù)機(jī)構(gòu)的用材、構(gòu)造以及隔熱保溫性能對建筑室內(nèi)環(huán)境影響很大。一般村鎮(zhèn)住宅用240mm黏土實心磚并內(nèi)外抹灰,由于粘土磚自重大,熱工性能差,其墻體的傳熱阻小于節(jié)能熱阻,采用節(jié)能熱阻來計算墻厚,外墻厚度將大于240mm磚墻。這不僅減少了室內(nèi)使用面積。而且增大自重,不利于抗震。對于墻體保溫目前有一下常用技術(shù):膠粉聚苯砂漿護(hù)構(gòu)造、板材外維護(hù)、構(gòu)造泡沫玻璃外維護(hù)構(gòu)造、自保溫外墻外維護(hù)構(gòu)造,要充分考慮各自的優(yōu)缺點和適用條件。

自保溫墻體材料分兩種,一種是單一自保溫墻體,該墻體無需進(jìn)行額外的保溫處理也能符合節(jié)能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的熱工指標(biāo)要求。對于自保溫墻體,冷橋處理有一定難度,采用以自保溫墻體代替?zhèn)鹘y(tǒng)磚墻為主,局部冷橋使用外保溫為輔,兩種技術(shù)相結(jié)合的外墻保溫技術(shù)能很好地解決這個問題。

在保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計時主體墻用自保溫墻體砌筑,梁板柱用外保溫做法,保溫做完后外輪廓線與砌體平齊,在同時做裝飾層,這樣就可以有效地阻斷冷橋,一般處采用20~30mm的聚苯顆粒保溫砂漿粉平就可以滿足冷橋處理的設(shè)計。

板材外維護(hù),一般有擠碩板XPS6、硬泡聚氨酯保溫板,硬泡聚氨酯現(xiàn)場噴涂等,由于其具有易燃性,近年來在上海等地發(fā)生過人員傷亡事故,國家要求使用A級防火材料,無機(jī)保溫板(發(fā)泡水泥)代替易燃的材料。例如在南京2004年在河西新城的“朗詩國際街區(qū)”采用多項節(jié)能技術(shù),無論寒冬酷暑,其室溫始終保持在25攝氏度左右,其節(jié)能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到65%以上,遠(yuǎn)超國家50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。還有連云港消防滅火救援中心,外墻保溫材料均為無機(jī)保溫板。2008年,南京、徐州和常州一起被列入江蘇省建筑節(jié)能65%的改造試點城市。

2.2窗戶節(jié)能技術(shù)

在建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)中,與墻體和屋面面積相比,門窗的保溫隔熱能力要差的很多,在寒冷地區(qū)的多層住宅建筑中普遍采用普通單層玻璃窗,其熱工效能差,冬季通過窗戶散失的熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總散熱量的50%以上,因此開發(fā)和研究窗戶的隔熱保溫性能是節(jié)約能源提高居住舒適的一個重要方面。

窗戶節(jié)能主要從減少滲透量減少熱傳量,減少太陽能輻射等三個方面進(jìn)行。減少滲透量可以減少室內(nèi)外冷熱氣流的直接交換面而增加設(shè)備負(fù)荷,可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性,減少熱傳量是防止室內(nèi)外溫差的存在而引起的用熱量傳遞。建筑物玻璃窗戶由窗框、扇形、玻璃等組成。通過采用節(jié)能型窗框(如朔鋼窗、斷熱鋁型框)來增大窗戶的整體傳熱系數(shù)以減少傳熱量;根據(jù)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)實力,性能最好的斷熱鋁型材由于價格較高一般不會采用。朔鋼窗由于耐久性差,孫然價格不高但采用不是太高鋁合金窗性價比較高,深的廣大農(nóng)民喜愛,在農(nóng)村地區(qū)廣泛使用。對于隔熱性能優(yōu)良的中空玻璃,在農(nóng)村地區(qū)還要加大推廣力度。減少太陽輻射一方面可以選擇不同種類的玻璃(單銀玻璃、雙銀玻璃)來實現(xiàn);另一方面,對于農(nóng)村更加可行的方法是給東、南、西3個方向的窗戶增加外遮陽。

2.3屋面節(jié)能技術(shù)

屋面因接觸上升熱壓氣流,散熱量較大,夏季從屋頂傳入室內(nèi)的熱量要比從墻體傳入室內(nèi)的熱量多得多,因此,提高建筑屋面的隔熱節(jié)能尤為重要,對提高抵抗夏季室外熱作用的能力尤其重要,這也是減少空調(diào)耗能改善室內(nèi)熱環(huán)境的一個重要措施。下面講講倒置式屋面、綠化屋面、蓄水屋面、平改坡等幾種屋面節(jié)能技術(shù)。

倒置式屋面:是與傳統(tǒng)屋面相對而言,所謂倒置式屋面就是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中的保溫層與防水層顛倒,把保溫層放在防水層的上面,其保溫材料強(qiáng)調(diào)“憎水性”,工程中常用的有水泥膨脹珍珠巖、水泥蛭石、礦棉巖棉,這類保溫材料如果吸濕后,其導(dǎo)熱系數(shù)將陡增,所以才出現(xiàn)普通屋面保溫中需在保溫層上做防水層,在保溫層下做隔氣層,從而增加造價,使構(gòu)造復(fù)雜化。

屋面綠化:城市建筑實行屋面綠化,可以大幅度降低建筑能耗,減少溫室氣體的排放,同時可增加城市綠化面積、美化城市、改善城市氣候環(huán)境,像南京的金墻大廈就修建了屋頂花園。

蓄水屋面:除增加結(jié)構(gòu)的荷載外,如果其防水處理不當(dāng),還可能漏水、滲水。因此蓄水屋面可用于剛性防水屋面也可用于卷材防水屋面。就是在剛性防水屋面上蓄一層水,其目的是利用水蒸發(fā)時,帶走大量水層中的熱量,大量消耗曬到屋面的太陽輻射,從而有效地減弱了屋面的的傳熱量和降低屋面溫度是一種較好的隔熱措施,是改善屋面熱工性能的有效途徑。

淺色坡屋面:目前大多數(shù)住宅仍采用平屋頂,但是平屋面隔熱效果不如坡屋面,反射率高的坡屋面大約節(jié)省20%~30%的能源消耗。若將平屋面改為坡屋面,并內(nèi)置保溫隔熱材料,不僅可提高屋面的熱工性能,還有可能提供新的使用空間(頂層面積可增加約60%),也有利于防水,并有檢修維護(hù)費(fèi)用低、耐久等優(yōu)點。

3其他節(jié)能技術(shù)

3.1太陽能

在建筑中的應(yīng)用又是現(xiàn)階段太陽能應(yīng)用最具有發(fā)展?jié)摿Φ膶嵱妙I(lǐng)域。隨著太陽能與建筑一體化的實施,國家也采取了一系列推動太陽能熱利用以及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的政策。2011年3月,住建部、財政部的《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用的通知》中明確指出,“十二五”期間可再生能源建筑應(yīng)用推廣目標(biāo)為:切實提高太陽能、淺層地能、生物質(zhì)能等可再生能源在建筑用能中的比重,到2020年,實現(xiàn)可再生能源在建筑領(lǐng)域消費(fèi)比例占建筑能耗的15%以上。未來5年,太陽能與建筑的節(jié)后將會“大展宏圖”。如太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能庭院景觀照明系統(tǒng)、太陽能空調(diào)、太陽能電池等。

3.2淺層地?zé)?/p>

是種即可恢復(fù)又可再生取之不盡用之不竭的低溫能源(通常低于25度),也是種無污染環(huán)保型的新能源。利用地源熱泵給住宅、賓館、辦公樓提供供暖、空調(diào)制冷、提供生活熱水等功能于一身。具有節(jié)能40%~70%,它具有費(fèi)用低,壽命長,維修率低等特點。

4結(jié)語

住宅建筑節(jié)能涉及千家萬戶,與民眾切身利益,切身體驗息息相關(guān)。我國在住宅建筑節(jié)能領(lǐng)域取得一些進(jìn)步和成果,盡管各種節(jié)能措施普及程度還不是很高,與國外發(fā)達(dá)國家的節(jié)能還存在一定差距,但我國實現(xiàn)低碳環(huán)保節(jié)能綠色的住宅建筑決心和步伐不會變,促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)及節(jié)能環(huán)保持續(xù)發(fā)展。

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