趙小龍

【摘要】受到環(huán)保減排壓力的影響，最近幾年我國(guó)的新能源行業(yè)也有了突破性的發(fā)展，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，新能源行業(yè)要想有效維持這種良好的發(fā)展勢(shì)頭，就要積極尋求新的發(fā)展點(diǎn)，如加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)的研發(fā)和利用，以便更好的促進(jìn)自身的發(fā)展。對(duì)此，本文基于新能源行業(yè)的發(fā)展視角，簡(jiǎn)單探析了我國(guó)新能源行業(yè)的發(fā)展概況，在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步從多方面探索了自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)在新能源行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)；新能源行業(yè)；應(yīng)用發(fā)展

近幾年，隨著我國(guó)新能源行業(yè)的不斷發(fā)展，新能源自動(dòng)化設(shè)備的市場(chǎng)需求也日益加大，新能源自動(dòng)化設(shè)備呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張。對(duì)此，站在我國(guó)新能源行業(yè)的發(fā)展角度，國(guó)家積極引導(dǎo)并促進(jìn)我國(guó)新能源自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，采取政策鼓勵(lì)的方式，促使其朝著高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)開始著眼于新能源自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，逐漸增設(shè)投資項(xiàng)目。而相應(yīng)的，企業(yè)投資者也密切關(guān)注著新能源自動(dòng)化設(shè)備的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)以及市場(chǎng)需求，以便針對(duì)自身的發(fā)展設(shè)定科學(xué)合理的市場(chǎng)推廣策略，拓展新能源自動(dòng)化設(shè)備的營(yíng)銷渠道，促進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)在新能源行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展。鑒于此，筆者站在自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)的發(fā)展角度，探索其在新能源行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展則有了一定的必要性。

1.我國(guó)新能源行業(yè)的發(fā)展淺析

新能源的發(fā)展種類有很多，具體涵蓋的內(nèi)容有：太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、海洋能、核能、地?zé)崮艿?。其中，海洋能主要指的是：潮汐能、洋流能、溫差能等。除此之外，新能源還包括“可再生能源衍生出來(lái)的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量”。如果對(duì)新能源進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的概括的話，那就是“各種可再生能源和核能”。針對(duì)新能源的發(fā)展和建設(shè)，有著一定的利用形式，如發(fā)電，而利用較為廣泛的電源是水電、風(fēng)電、核電和太陽(yáng)能發(fā)電等。其中，風(fēng)電是我國(guó)近年來(lái)發(fā)展較快的電源；水力發(fā)電這種新能源發(fā)電形式在我國(guó)有著悠久的發(fā)展歷史，技術(shù)最成熟、成本最低、規(guī)模最大；最近幾年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電也有了較為顯著的發(fā)展和進(jìn)步，其年裝機(jī)容量增長(zhǎng)的速度不斷得以更新；[1]此外，近些年受到高度關(guān)注的新能源還有：太陽(yáng)能光熱發(fā)電，生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽馨l(fā)電，但是，從整體上來(lái)看的話，這些還都是處于探索和起步階段。

2. 自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)在新能源行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展

處于信息化的發(fā)展時(shí)代，各種利于信息傳播和發(fā)展的技術(shù)也得到廣泛利用，例如計(jì)算機(jī)，而受此影響，自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)也有了強(qiáng)大而有力的發(fā)展支撐，并憑借其自身的發(fā)展優(yōu)勢(shì)在新能源行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，有力的推動(dòng)著新能源行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。對(duì)此，筆者將以風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電為例，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)在新能源行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.1風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是由多個(gè)功能系統(tǒng)部分組織而成，主要包括：發(fā)電機(jī)子系統(tǒng)、變流子系統(tǒng)等。其中，各個(gè)功能系統(tǒng)又被進(jìn)一步分為多個(gè)控制系統(tǒng)，并且各自發(fā)揮著自身的功能。例如變槳控制系統(tǒng)，它是自控子系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，成本低，在機(jī)組安全保護(hù)方面有著重要作用。就我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的形式而言，最主要的是并網(wǎng)風(fēng)電。不過(guò)，這種發(fā)電形式有一定的缺陷和不足，風(fēng)電并網(wǎng)比重的上升會(huì)導(dǎo)致一系列安全問(wèn)題的產(chǎn)生，如供電質(zhì)量下降。對(duì)此，我國(guó)積極開發(fā)多功能的風(fēng)電調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)風(fēng)電短期及超短期功率預(yù)測(cè)、風(fēng)電運(yùn)行數(shù)據(jù)分析等目的。此外，在風(fēng)電發(fā)展方面仍然存在一些技術(shù)性的問(wèn)題，如風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)威脅電網(wǎng)的穩(wěn)定。受一些因素的制約，一些大型風(fēng)電場(chǎng)的局部消納能力不足，進(jìn)而出現(xiàn)棄風(fēng)現(xiàn)象，再加上風(fēng)電機(jī)組的檢測(cè)和維護(hù)，自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用與革新尤為迫切。為避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)，未來(lái)大型風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行模式將會(huì)改變，如大型風(fēng)電場(chǎng)與抽水蓄能電站的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行。并且，相關(guān)人員會(huì)加大對(duì)控制技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備的研究力度，分布式電網(wǎng)中的小型風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展前景較為廣闊，除此之外，相關(guān)的蓄熱裝置的聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)也有進(jìn)一步發(fā)展的可能。

2.2太陽(yáng)能光伏發(fā)電

以光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的關(guān)系為依據(jù)，可以將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為兩種： 孤網(wǎng)系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)。從我國(guó)目前太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，我國(guó)光伏發(fā)電發(fā)展的主導(dǎo)形式是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。這種發(fā)電系統(tǒng)有著自身的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和基本功能，如低電壓穿越、最大功率跟蹤控制等。因此，結(jié)合這種發(fā)電系統(tǒng)目前的發(fā)展情況來(lái)看，它未來(lái)的發(fā)展方向則是：以電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行為原則，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器高頻化、高度智能化、高效率。此外，針對(duì)大型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，在常規(guī)的發(fā)電運(yùn)行過(guò)程中，若遇到一些復(fù)雜的故障，這種發(fā)電系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向?qū)?huì)演變?yōu)閷?duì)“系統(tǒng)智能決策的自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)”的需求。并且，針對(duì)“光伏發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)和消納”問(wèn)題，這種發(fā)電系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向?qū)⑹恰皩?shí)現(xiàn)與其他發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行”，而與此相適應(yīng)，與此具有關(guān)聯(lián)的自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)的研制將具有廣闊的發(fā)展空間。

2.3太陽(yáng)能光熱發(fā)電

與前面所述的風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電相同，這種形式的發(fā)電系統(tǒng)也是由眾多的子系統(tǒng)組合而成的，如聚光、集熱、儲(chǔ)熱、汽輪發(fā)電等。結(jié)合目前國(guó)內(nèi)對(duì)太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)的研究情況來(lái)看，大型太陽(yáng)能光熱發(fā)電自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究處于不成熟階段。其中，就聚光子系統(tǒng)、集熱和儲(chǔ)熱子系統(tǒng)、汽輪發(fā)電子系統(tǒng)而言，它們各自有著自己的運(yùn)行模式和運(yùn)行特點(diǎn)，但是，在對(duì)某個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)的控制方面，仍然存在一定的不足之處，如集熱和儲(chǔ)熱子系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，集熱子系統(tǒng)在不同工況下，控制工質(zhì)流量、溫度等內(nèi)容，其中仍顯示出一定的滯后性。雖然從一定程度上來(lái)講，我國(guó)大型太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展還沒(méi)有達(dá)到很完善的程度，但是在相關(guān)研究人員的不懈努力下，這種形式的發(fā)電系統(tǒng)必將迎來(lái)新的發(fā)展期，與之相關(guān)的自動(dòng)化設(shè)備以及控制技術(shù)也會(huì)有新的發(fā)展機(jī)遇。

3.結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，近幾年，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展變化，我國(guó)的新能源行業(yè)也不斷取得新成就，有效改善了我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。受此影響，與此相關(guān)的新能源自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)也迎來(lái)了新的發(fā)展市場(chǎng)，不斷影響著我國(guó)新能源行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。此外，結(jié)合我國(guó)新能源行業(yè)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)的利用情況來(lái)看，依然處于不成熟階段，但是，基于新能源行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)看，這種與新能源相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)有著良好的發(fā)展前景，并促使新能源行業(yè)走向發(fā)展新常態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉德有，郭蘇，許昌.新能源行業(yè)及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].自動(dòng)化博覽，2015（5）：44-47.