電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用研究

郭建

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種能源消耗速度極大，能源短缺已成為社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中亟待解決的問題。近年來(lái)，新能源的開發(fā)和利用，為解決能源短缺問題提供了一條新的道路，而電力電子技術(shù)在新能源的開發(fā)利用中扮演著重要的角色。本文通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)的概述、電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用、在電力電子技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中應(yīng)注意的問題等方面的著重介紹，讓人們充分認(rèn)識(shí)和了解電子電力技術(shù)并加強(qiáng)對(duì)其合理有效充分的利用。

一、電力電子技術(shù)概述

電力電子技術(shù)，又稱功率電子技術(shù)，學(xué)術(shù)上稱電力電子學(xué)，是指應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的電子技術(shù)。電力電子技術(shù)包括電力電子器件、電力電子設(shè)備和系統(tǒng)及其控制三個(gè)方面，涉及電力電子器件（上游）、電力電子設(shè)備和系統(tǒng)（中游）、電力電子技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用（下游）三個(gè)領(lǐng)域。

電力電子技術(shù)將各種能源高效率地變換成為高質(zhì)量的電能，是采用電子信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有效技術(shù)途徑。電力電子技術(shù)具有高效、節(jié)能、省材的特點(diǎn)，對(duì)于我國(guó)乃至世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極為重要的作用，是現(xiàn)代科學(xué)、工業(yè)和國(guó)防的重要支撐技術(shù)。

二、電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用研究

電力電子技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量的重要技術(shù)手段，在執(zhí)行當(dāng)前國(guó)家“發(fā)展新能源”和“節(jié)能減排”基本國(guó)策的過(guò)程中起著重要的作用。下面以一些能源的開發(fā)利用為例，對(duì)電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研究

1、水力發(fā)電

沒有水就沒有生命。這句話充分說(shuō)明了水的重要性：水是生命的源泉，地球上沒有水，也就不會(huì)有生命的存在。有聰明才智的人抓住水在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)能可以充當(dāng)天然的推動(dòng)力這一有利條件，再加上一些物理知識(shí)和電路原理，以著名的三峽水電站為標(biāo)志的一大批水電站挺立起來(lái)了。這一創(chuàng)新，不僅僅降低了對(duì)媒體等不可再生能源的消耗，更創(chuàng)造性的為人類尋找可再生能源并加以利用的道路提供了方向。在水利發(fā)電的基礎(chǔ)上，一系列電力電子技術(shù)在新能源的開發(fā)利用中得到了創(chuàng)新。

2、風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)是大自然產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象，具有清潔、可再生、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，而風(fēng)能則順理成章的成為了一種能夠被高效利用的低碳能源。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的出現(xiàn)，可以有效的減少二氧化碳的排放量、減緩全球氣候變暖，為我們保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、減少資金成本帶來(lái)了突破性進(jìn)展。這項(xiàng)技術(shù)不但將取之不盡、用之不竭的風(fēng)能轉(zhuǎn)換成源源不斷的電能，而且有利于緩解能源危機(jī)和供電壓力，隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，風(fēng)力發(fā)電組等產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量逐漸增多增強(qiáng)，在價(jià)格和效用上自然也會(huì)更具優(yōu)勢(shì)。在當(dāng)前形式下，除水電技術(shù)外，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)比其它可再生能源技術(shù)更為成熟、成本更低、對(duì)環(huán)境破壞更小，因此還有改善生態(tài)環(huán)境的重要作用。

3、太陽(yáng)能發(fā)電

在大自然賜予地球的能源中，太陽(yáng)能也是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源之一，陽(yáng)光是人類賴以生存的因素之一，世間萬(wàn)物離開了太陽(yáng)就難以繼續(xù)維持生命。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2/3以上國(guó)土面積的年 日照時(shí)間在2200h以上，年輻射總量在502萬(wàn)kJ/m2以上，為太陽(yáng)能的利用創(chuàng)造了豐富的資源和有利條件。目前太陽(yáng)能在利用中，主要采用了三種技術(shù)：太陽(yáng)能光電技術(shù)、太陽(yáng)能光熱技術(shù)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)。這些技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，對(duì)于新能源的開發(fā)利用起到了巨大的作用。太陽(yáng)能電池是電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用中的典型案例。太陽(yáng)能熱水器、蔬菜大棚的照明、藥材和果脯的干燥、太陽(yáng)能路燈等，都是利用了太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)熱的原理?？梢哉f(shuō)，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，在未來(lái)生活中具有更廣泛、更有前途的發(fā)展前景。

4、潮汐能發(fā)電

在波濤洶涌的大海上，潮汐狂妄的拍打著海面，巨大的潮汐能為新能源的開發(fā)和利用帶來(lái)了契機(jī)，通過(guò)電力電子變換裝置，發(fā)電機(jī)將巨大的潮汐能轉(zhuǎn)換成電能，也就是能使這些波動(dòng)能（潮汐能）的電能以恒壓恒頻方式輸出，再通過(guò)其他的電力裝置，為電力系統(tǒng)提供電力，其提供的電能既能源源不斷輸出，又對(duì)克服能源危機(jī)（煤、石油、天然氣等化石類能源匱乏）提供了重要的解決措施，可以說(shuō)，自然界的可再生資源也是無(wú)窮無(wú)盡的，只要我們擁有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛，并采用先進(jìn)的各項(xiàng)技術(shù)加以不斷創(chuàng)新和完善，就可以在循環(huán)利用的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)造出各種新的 清潔、高效、可再生、無(wú)限利用的能源。

三、結(jié)束語(yǔ)

由上述諸多例子中可以看出，新能源的開發(fā)和利用已成為一種優(yōu)勢(shì)更大的發(fā)展趨勢(shì)，而電力電子技術(shù)在這項(xiàng)偉大的工程中發(fā)揮著難以想象的重要作用。目前，電力電子技術(shù)對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，在大氣污染治理、節(jié)能環(huán)保、電力系統(tǒng)及國(guó)民生活等等中的應(yīng)用非常廣泛，而從大方面來(lái)講，電力電子技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)與人民日常生活中正發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。由此我們可見，電力電子技術(shù)不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是未來(lái)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。我國(guó)政府相關(guān)職能部門已經(jīng)采取了一系列有力措施，將發(fā)展電力電子技術(shù)作為在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里的重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。新能源發(fā)電系統(tǒng)給電力電子技術(shù)提供了新的方向，也為從事可再生發(fā)電能源系統(tǒng)的研究提供了新的思路。在國(guó)家政策強(qiáng)有力的推動(dòng)下，電力電子技術(shù)正迎來(lái)其發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。

（作者單位：南京磐能電力科技股份有限公司）