“双碳”背景下江西光伏产业高质量发展的路径和对策

中国提出“双碳”目标作为未来半个世纪的大政方针,使新型能源革命加速推进。光伏产业为太阳能发电提供设备、技术及相关解决方案,也迎来了前所未有的发展机遇。基于企业微观调研数据,分析了“双碳”目标提出后江西光伏产业发展的现状,深入挖掘江西光伏产业的现存问题,并结合国内外新形势提出一些行之有效的政策建议。     

光伏电站上的“机器人员工”

正随着中国踏上可持续发展的道路,新能源产业受到了越来越多的关注,其中光伏产业更成为众人眼中的一颗能源新星。然而,目前我国相当数量的分布式光伏电站存在管理混乱、发电效率低下、电站质量问题突出、安全事故频发等问题,这些问题严重阻碍了分布式光伏的健康发展,并且在电价及补贴逐步下调的大背景之下,降本增效成为了光伏行业的主旋律。因此如何确保分布式     

“双碳”目标下我国电力产业转型发展路径分析

“双碳”目标是我国总体发展战略，并在众多政策文件中作出重要部署。文章基于“双碳”目标背景，分析我国电力产业发展现状，并进一步探讨我国电力产业的发展趋势、挑战和机遇，从而提出电力产业的转型发展路径，即构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系和以光伏发电、风电等新能源为主体的新型电力系统，以期为国内电力及相关产业的企业在绿色低碳发展方面提供参考和借鉴。     

碳中和背景下分布式光伏渗透与售电市场耦合机制分析

为评估碳中和背景下，售电商随分布式光伏的高水平渗透而面临“死亡螺旋”运营窘境的可能性，分析可能导致“死亡螺旋”的关键影响因素，采用系统动力学方法进行建模分析.首先建立销售电价等市场条件引导下的用户侧分布式光伏渗透模型，其次根据分布式光伏渗透水平与售电商盈余之间的负反馈关系，建立售电商盈余模型.算例分析从中长期视角评估了分布式光伏发电量、批发电价等因素对售电商盈余的灵敏度影响.结果表明：售电商盈余在中长期时间内呈缓慢下降趋势，若输配电量、批发电价、运维成本等多重影响因素同时发生较大变化，所形成的极端场景可能引起售电商运营的“死亡螺旋”.     

非富勒烯受体光伏材料

<正>太阳能取之不尽,用之不竭,是一种理想的可再生能源。太阳能电池是通过半导体的光伏效应将太阳能转换为电能的装置,大力发展光伏产业可助力我国实现2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的战略目标。与以晶硅为代表的传统无机太阳能电池相比,有机太阳能电池的制备过程能耗低、污染小,且具有成本低、质量轻、厚度薄、半透明、本征柔性以及可大面积印刷制备等突出优点,在分布式和便携式发电、光伏建筑一体化、柔性电子等领域具有广阔的应用前景。     

基于“双碳”背景探讨分布式能源发展前景

现阶段,践行“双碳”目标是社会的必经之路,也是实现国家可持续发展战略的关键举措。其中分布式能源系统又称为DES,是通过电气装置向就近负荷输送电能的新型能源供给方式,不需要远距离进行输送,并且还具有电冷热气等多种供能模式。分布式能源系统的运用不但可以提高能源的梯次利用实效,并且还可以减少温室气体排放,对保障社会的经济效益和社会效益有着非常积极的作用。该文就针对这一主题进行分析探究,希望助力“双碳”目标的实现。     

探讨大型光伏电站电气设备的运行维护要点

随着我国经济的持续发展,对于电力能源的需求量不断的增加,而为了满足日益增长的电力需求,我国积极地进行新能源发电的研究并取得了巨大的成果。光伏发电是我国现阶段着重开发的电力生产方式,所以光伏电站在现阶段的电力系统当中有着重要的价值。目前,我国的大型光伏电站在运行上已经保持在了平稳的状态,但是一些电气设备问题却依然没有得到很好的解决。简言之,大型光伏电站电气设备存在的问题影响了电站运行的效率,而要想使得运行效率有进一步的提升,就必须对设备问题进行解决。就目前的情况来看,解决光伏电站的设备问题,最好的方式就是提高运维的效果。基于此,该文展开对大型光伏电站电气设备运维的研究,旨在分析现阶段的运维问题以及具体的解决措施。     

浅析分布式光伏发电在新型城镇化中的应用

经过改革开放以来的快速发展,我国城镇化建设开始向集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路转变,需要在绿色能源生产和消费方式上实现突破,分布式光伏发电技术契合了新型城镇化对绿色能源的需求,国内光伏产业也亟待调整升级。该文论述了分布式光伏发电在我国新型城镇化中的应用以及推进的基本思路。     

碳达峰目标与经济增长约束下我国能源结构调整测算撤回

我国明确提出了力争2030年前实现“碳达峰”的战略目标,在考虑经济增长目标的前提下,如何进行能源结构调整是实现我国碳达峰目标的关键。基于中国1995—2019年的数据,采用超越对数生产函数计算了各种能源对经济增长的贡献率,并且在技术进步的情况下,对2020—2029年各能源的增长率进行了预测,针对“碳达峰”行动对2020—2029年的二氧化碳排放量进行了预测。结果显示：煤炭、石油、天然气、非化石能源以及综合要素对经济增长的贡献率分别达到：13.96%、20.70%、18.11%、19.55%、27.68%;化石能源对非化石能源的替代性较差,煤炭和石油的技术进步明显比非化石能源慢;经济稳定的情况下,到2029年能源消费结构的比例为：0.48:0.17:0.11:0.24;各能源要素2020—2029年的年均增长率均小于1995—2019年的年均增长率,实现“碳达峰”势在必得。本文在碳达峰和经济增长目标约束下对我国的能源结构调整及利用战略进行了新的探索。     

采用融合遗传算法的高速公路服务区综合能源系统优化调度研究

为达成“碳中和”目标愿景、促进公路交通系统与新能源的融合,以高速公路服务区为研究对象,考虑服务区内电、冷、热、气共4种负荷需求,构建了包含风光发电的新能源发电方式和电转气设备的高速公路服务区综合能源系统。在此基础上,以风电、光伏出力日前预测和多能负荷日前消耗为输入,各能源设备出力及购能分配为输出,以总成本最低为目标函数,考虑能量平衡、设备安全、运行状态等约束,建立了高速公路服务区综合能源系统优化调度模型。针对高速公路服务区综合能源系统调度问题,设计了遗传-序列二次规划融合优化算法,并以某服务区夏季典型日为例进行验证。结果表明：所构建的调度系统能够有效消纳可再生能源出力,协调外部购电、购气的比例,最终达到降低成本的效果;所提融合算法的调度结果与传统遗传算法、传统序列二次规划算法相比,在成本上分别降低了11.52%、0.70%,求解耗时仅为传统遗传算法的6.7%,独立性相比传统序列二次规划算法得到了提高。     

基于W77E58单片机的光伏并网电站智能群控器设计

研制了一种基于Winbond公司W77E58单片机的光伏并网电站智能群控器,该群控器由显示模块、通讯模块、时钟模块、报警模块以及大容量数据存储模块等构成。在现场可取代PC机,对多达60台的并网逆变器无人值守监控,具有成本低、安装灵活方便等优点;在大型分布多支路光伏并网电站中,多个智能群控器与PC机可组建多级分布式通讯网络,对整个光伏并网电站进行实时监控和管理。     

光伏发电智能百叶窗系统

光伏产业是利用太阳能电池直接把光能转换为电能的一种新能源产业,是新世纪发展最迅猛的新兴产业[1].本文针对新能源开发与利用的基点,设计一个基于光伏发电的智能百叶窗系统.太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作,在阴天也能发电而且永不枯竭：使用太阳能不会造成环境污染,是理想的绿色能源.个体家庭中建立光伏发电系统,可以提供居室内的用电需求,当然智能百叶窗系统同样从中取电,做到了环保无污染的同时,也满足了智能家居的要求.     

颐和新能源：让科技创造价值

安徽颐和新能源科技股份有限公司是一家集光伏逆变器和高压变频器产品研发、制造、销售、服务为一体的高新技术企业，是目前中国光伏逆变器生产规模最大、产品系列最齐全的制造商，是安徽省创新型企业、产学研联合示范企业、安徽省博士后科研工作站设站企业、安徽省“双软企业”、安徽省重点软件企业、安徽省分布式微网发电工程技术中心依托单位、安徽省“十二五”规划重点支持的高新技术产业化企业、皖江城市开发带江南产业集中区千亿新能源及装备制造业产业集群“重点骨干企业”，公司技术中心被认定为省级企业技术中心，研发团队入选省级“115产业创新团队”。     

风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型

为实现碳达峰碳中和目标，构建以新能源为主体、以能源供给清洁化和能源消费电气化为特征的新型电力系统迫在眉睫.考虑风力发电、光伏发电的间歇性和随机性，以及抽蓄电站、电制氢的储能特性和灵活性特点，基于随机规划理论提出一种风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型.在满足柔性氢负荷总量需求的基础上，以绿电上网电量最大为目标，对风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统进行短期生产模拟，包括日前发电-制氢计划、备用容量、抽水蓄能-放水发电功率、弃风光等.以我国张北风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统示范工程为例，设置多个运行情景对所提模型进行模拟仿真.仿真结果表明：该模型能够有效模拟系统在任意风光出力场景集下的绿电上网计划情况，柔性氢负荷、抽蓄电站能有效促进风光消纳，增加系统综合效益.     

一种油田配电网接入分布式电源的配置优化方法

油田配电网具有结构相对固定和有功损耗难以减少的特点。目前,油田生产面临国家“碳达峰、碳中和”的要求,分布式电源的接入可以使油田电网满足绿色环保生产和避免伴生气直接排放的要求。基于此,建立了一种油田配电网接入分布式电源的优化配置数学模型。该数学模型可以同时规划光伏发电装置和井口伴生气发电装置的容量及位置,减少电网损耗和火电供给。构建了基于神经网络能量函数的数学模型,并利用Hopfield神经网络直接求解微分方程,确定了规划方案的最优解。对西北某油田W变10 kV LD#线路接入分布式电源的实际优化结果表明,所提的优化方法和数学模型可在系统供电成本最低的前提下提高油田配电网的清洁能源比例至15.75%,实现油田配电网“清洁替代、绿色低碳、节能环保”的目标要求。     

采用分布式算法的多区域电网风-光-储容量优化配置

针对新能源发电在整个电网中渗透率不断提高而造成的电能质量下降、电力系统无法可靠运行等一系列问题，基于随机规划理论，综合考虑风电、光伏等电源以及联络线、储能设备运行约束，以典型新能源出力时序特征序列下平均新能源消纳水平最大为目标，提出了一种计及电网新能源消纳承载能力的多区域风-光-储容量优化配置方法。该方法主要考虑将风电、光伏发电满足负荷需求后的无法消纳量在不超过储能设备容量的前提下进行储电，而储能设备将在新能源发电低谷期提供电能，充分发挥风、光的时空互补性和储能的调峰优势。首先构造了考虑时-空相关性的典型新能源出力时序特征序列不确定集，然后按典型序列将模型进行分解，采用分布式惩罚原始-对偶次梯度算法实现目标函数的分布式优化求解，最后基于IEEE-24、31节点系统进行算例分析，得到风-光-储容量配置结果，并建议多区域电网中储能设备应考虑建设在含有风光装机的区域。仿真结果表明：相比传统集中式优化方法和拉格朗日松弛法，所提分布式优化方法随着电网区域增多，计算效率优势会越来越明显，10个典型序列时所提分布式方法相比拉格朗日松弛法收敛速度提升了57.1%。所提方法可以为考虑新能源随机性的风-光...     

论“双碳”目标背景下江西省光伏产业的高质量发展路径

碳达峰、碳中和目标的提出,意味着我国未来将在较长一段时间内努力应对经济“脱碳”的严峻挑战。但是,挑战与机遇并存,能源领域将会产生深刻革命,光伏产业正迎来一个更加光明而广阔的未来。江西省光伏产业起步早、发展快,但也面临着国内行业竞争加剧、产业链配套性不强、技术创新能力不足、政策环境错综复杂等问题。因此,必须通过强化政策支撑、凝聚产业优势、坚持技术驱动、化解国际风险等举措,加速促进全省光伏产业实现高质量跨越式发展。     

多方主体合作下农村园区综合能源系统运行优化及效益分配模型

因地制宜发展乡村分布式风电、光伏等多种清洁能源,推进耦合分布式能源机组、多种能源类型的综合能源系统落地农村地区,对于实现农村经济绿色低碳发展、建设美丽乡村具有重大意义。然而受农村地区经济承受力弱、分布式设备投资成本高、能源管理运营权限等多因素影响,由不同能源投资主体投资组建综合能源系统将成为综合能源系统落地农村的重要方式之一。因此,研究构建了由不同投资主体投资组建的电-热-气农村综合能源系统,以净收益最大化为目标构建运行优化模型,量化合作投资运行下农村综合能源系统净收益,在此基础上,构建了基于改进Shapley值法的投资主体效益分配模型。以期为指导涉及多方投资主体的复杂农村综合能源系统落地建设和可持续发展提供参考,更快、更好地促进农村综合能源系统发展。     

全自主漂浮式海上风电场运维系统关键技术与系统架构探讨

风能作为一种清洁的可再生能源,对于实现“双碳”目标以及低碳能源体系转型至关重要。分析和研究了漂浮式海上风电发展面临的挑战和潜在的技术,特别是重点探讨了信息与通信技术（Information and Communication Technology, ICT）和机器人技术在漂浮式海上风电运维中的潜在应用,进而设计了漂浮式海上风电运维系统架构,旨在降低运维成本和提高运营安全性。所提出的解决方案涵盖了浮式平台设计、数字孪生形式的远程操作、自主水下机器人等多个方面。     

新能源并网发电电能质量研究

随着智能电一的不断发展,包括风能、太阳能在内的多种新能源代表了智能电网的能源发展趋势。这些新能源一般采用分布式电源的方式接入配电网。该文主要研究风能和太阳能在分布式发电并网过程中引起的诸如电压波动和谐波污染等电能质量问题,并总结当前的解决措施与方案。