新能源发电技术教案

新能源发电技术教案（精选6篇）

篇1：新能源发电技术教案

网络教育学院

《新能源发电》课 程 设 计

题

目： 风力发电技术

学习中心：奥鹏学习中心

层 次： 专升本 专 业： 电气工程及其自动化

年 级： 2016年 春季 学 号： 学 生： 辅导教师： 完成日期： 2016年03月22日

总则

风力发电是一种技术最成熟的可再生能源利用方式，发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置，控制技术是风力机安全高效运行的关键。

第一章 风力发电发展的现状

我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m高度层风能资源总量为3226 GW，其中陆上可开采风能总量为253 GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW。如果风力资源开发率达到60%，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。

我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20世纪80年代才迅速发展起来的，发展初期研制的风机主要为1 kW、10 kW、55 kW、220 kW等多种小型风电机组，后期开始研制开发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW级风电场。截止2007年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW，年发电量占全国发电量的0.8%左右，比2000年风电发电量增加了近10倍，我国的风力发电量已跃居世界第5位。

第二章 比较各种风力发电机的优缺点

一．当前风力发电机有两种形式： 水平轴风力发电机（大、中、小型）2 垂直轴风力发电机（大、中、小型）。

水平轴风力发电机技术发展的比较快，在世界各地人们已经很早就认识了，大型的水平轴风力发电机已经可以做到3-5兆瓦，一般由国有大型企业研发生产，应用技术也趋于成熟。小型的水平轴风力发电机一般是一些小型民营企业生产，对研发生产的技术要求比较低，其技术水平也是参差不齐。

小型水平轴风力发电机的额定转速一般在500-800r/min，转速高，产生的噪音大，启动风速一般在3-5m/s，由于转速高，噪音大，故障频繁，容易发生危险，不适宜在有人居住或经过的地方安装。

垂直轴风力发电机技术发展的较慢一些，因为垂直轴风力发电机对研发生产的技术

要求比较高，尤其是对叶片和发电机的要求。近几年垂直轴风力发电机的技术发展很快，尤其小型的垂直轴风力发电机已经很成熟。

小型的垂直轴风力发电机的额定转速一般在60-200r/min，转速低，产生的噪音很小（可以忽略不计），启动风速一般在1.6-4m/s。

二． 参数对比：

序号 性能 水平轴风力发电机 垂直轴风力发电机 1 发电效率 50-60% 70%以上 2 电磁干扰（碳刷）有 无 3 对风转向机构 有 无 4 变速齿轮箱 10KW以上有 无 5 叶片旋转空间 较大 较小 抗风能力 弱 强（可抗12-14级台风）7 噪音 5-60分贝 0-10分贝 8 启动风速 高（2.5-5m/s）低(1.5-3m/s)9 地面投影对人影响 眩晕 无影响 10 故障率 高 低.11 维修保养 复杂 简单 12 转速 高 低 13 对鸟类影响 大 小 14 电缆绞线问题 有 无

（或碳刷损坏问题）发电曲线 凹陷 饱满

第三章 介绍相关风力发电控制技术

风力发电机组可以分为两大类：恒速恒频机组和变速恒频机组。风力发电机并入电网运行时，要求风力发电的频率保持恒定为电网频率(在我国，电网频率为50Hz)。恒速恒频指在风力发电中控制发电机的转速不变，从而得到频率恒定的电能；变速恒频指发电机的转速随风速变化而变化，通过一定的控制方法来得到恒频的电能。

一、如今投入实际运行的恒速恒频机组主要分为2类：

1、一类采用鼠笼式异步发电机，如图2.1所示。并网后，在电机机械特性的稳定区内运行，异步发电机的转子速度需要高于同步转速。当风力机传给发电机的机械功率随风速增加时，发电机的输出功率及其电磁转矩也相应增大。一般情况下，当转子速度

高于同步转速3％-5％时达到最大值，若超过这个转速，异步发电机会进入不稳定区，产生的电磁转矩反而减小，导致转速迅速升高，引起飞车。另外，异步发电机并网运行后，在向系统输出有功功率的同时，需要从电网吸收无功功率来建立磁场，它不具有调节和维持机端电压的能力。最后，由于转子速度的变化范围比较小，而风速经常变化，显然，风能利用系数Cp不能保持在最佳值。

图2.1采用鼠笼式异步发电机的恒速恒频机组

2、另一类采用绕线式异步感应发电机，如图2.2所示。它的特点是，采用了外接的可变转子电阻。这种结构最初是由丹麦的Vestas公司提出来的，又称OptiSlip风力发电系统。通过电力电子变换器调节外接转子电阻的大小，可以改变异步发电机的转差率S。相比鼠笼式异步发电机，转差率S的变化范围变大了，可达0-10％。然而，这种系统仍然需要从电网吸收无功功率，另外，转差功率转换成了外接转子电阻的热能损耗，没有被有效利用。

图2.2采用绕线式异步感应发电机的恒速恒频机组

二、投入实际运行的变速恒频机组也主要分为2类：

1、一类是绕线转子双馈感应发电机系统，如图2.3所示。这类系统的特点是：在绕线式异步发电机的转子上连接了一个交-直-交(AC-DC-AC)的电力电子变流器。该变流器能够实现转子和电网之间的双向能量流动，转子侧变换器控制异步发电机，网侧变换器控制和电网的能量交换。双馈发电机本质上是同步发电机，所以可以调节双馈发电机吸收的无功功率。另外，双馈发电机的转速运行范围可以达到70%-130％同步转速，即

其转差率S可以达到-30％～30％。

图2.3绕线转子双馈感应发电机系统

2、另一类是直驱型风力发电系统，如图2.4、2.5、2.6所示。直驱型风力发电系统中，风轮机与发电机(永磁同步发电机或绕线式感应发电机或绕线式同步发电机)直接相连，无需升速齿轮箱，但是需要直驱多级发电机，其直径较大。首先将风能转化为频率变化、幅值变化的交流电，经过整流之后变为直流，然后经过三相逆变器变换为三相恒频恒幅交流电连接到电网。通过中间的全功率电力电子变换装置，对系统有功功率和无功功率进行控制，可以实现最大功率跟踪，从而能够实现对风能最高效率的利用。

图2-4直驱型风力发电系统

直驱式永磁同步发电机根据全功率变流器的不同又可分为：（1）不可控整流+DC/DC升压+PWM电压源型逆变器型

DC/DC环节将整流器输出的直流电压提高并保持稳定在合适的范围内，使得逆变器的输入电压稳定，提高运行效率、减小谐波。全控型器件数量较少，控制电路较简单。

图2-5直驱型风力发电系统

（2）背靠背双PWM变流器型

PWM整流器可同时实现整流和升压，效率较高，通过电流隔离，机侧和网侧可以实现各自的控制策略。但是，全控型器件数量多，控制电路复杂，增加了变流系统成本。

图2-6直驱型风力发电系统

三、变桨距直驱型风电机组实现功率调节的途径和方法

永磁直驱式风力发电系统的整体控制框图如图3-1所示，控制系统主要分为三部分：主控制系统、变流器控制系统、变桨距控制系统。变速恒频同步直驱风力发电机的运行可分为两个主要方式：最大功率输出运行和额定功率输出运行。主控制器根据风力发电机组的运行工况，通过最大风能捕获算法得到发电机的功率指令来控制变流器的开关动作，从而使风力机捕获最大的风能；当风速超过额定风速时，变桨系统开始动作，避免风速太大而损坏风力机；变流器系统、变桨系统执行主控制器发给它们的控制指令。

图3-1永磁S驱式风力发电系统整体控制框图

从图3-2中可以看出，在达到额定风速之前，风力发电机运行在最大功率输出模式，待达到了额定风速之后，风力发电机运行在额定功率输出模式。

图3-2 风力发电机运行曲线

主控制系统的最大风能跟踪算法是保证风力机稳定运行的核心，它主要实现风力机的变速、变桨控制。在低风速区，为实现最大风能的跟踪，风力机的转速变化与风速变化成正比，以保持最佳叶尖速比，它是通过机侧变流器的控制来实现的，而此时控制器将叶片攻角置于零度附近，不作变化；当风速超过额定风速时，风力机要限制功率的输出，保持额定功率运行，这一阶段主要通过变桨距角来控制，变桨距机构发挥作用，调整叶片攻角，将发电机的输出功率限制在额定值附近。在这两个阶段之间，一般的风力机还有一个恒速区域，到达这个区域后风力机转速已达到额定速度，但是输出功率还没有达到额定功率，不同的风力机在这个阶段有不同的控制方案。如图3-3，当发电机没有并入电网的时候(状态A)，这个时候整个控制系统通过改变桨距角度来改变叶片的转矩，使得发电机转速上升到转速给定值，发电机并网。并网后，控制系统切换到状态B进行功率控制。

图3-3 变桨距直驱式风力发电机组控制图

通常情况下，风力机从切入风速到额定风速不是一直保持最桂叶尖速比运行。由于变流器容量和风力机机械强度的约束，风力机设有启动转速和额定转速，在风速不同的情况下，其控制策略完全不同，根据风速的变化进行分区域控制。风力机依据转速的变化来分区域、分阶段控制，以下依据风力机的转速-转矩曲线来说明永磁直驱式风力发电机组的分区控制原理风力机的转速-转矩曲线如图3-4所示。

图 3-4 风力机理想的转速-转矩曲线

风力机的分区域控制可以分成四个典型的控制区，在这四个控制区对应着不同的风速范围，不同的区域的控制方法也不相同。

(1)Ⅰ；

(2)在最小转速ω1以上，转速随风速的改变而改变，风力机运行在最佳叶尖速在切入风速以上的低风速区域，风力机以最小转速ω1，恒转矩运行在区域比，这个区域风能利用系数最大，如图3-4所示区域Ⅱ，也即是最大风能跟踪(MPPT)模式；

(3)受风力机的机械强度和变流器的电压、容量的限制，风力机运行在转速ω3时，达到区域Ⅱ模式的最大转速，这时风速还没有达到额定风速，但必须保持额定转速运行而不能超过额定转速，这个恒速运行阶段一直到风力机输出额定功率为止，即区域Ⅲ模式；

(4)风力机运行到H点达到额定功率，当风速超过额定风速后，变桨系统启动，以控制风力机运行在额定功率，即区域Ⅳ模式。

(5)当风力机的转速超过最大安全转速ω5时，要求风力机必须安全停机。从图2-8的转速-转矩曲线可以看出，在风力机控制的前三个阶段，风力机转速控制都是低于额定风速下的变速控制，也就是通过控制发电机组的输出转矩来实现风力机的变速控制。在H点，风力机运行到额定转速，风速若继续增大，风力机也自然会增速，为控制风力发电机组的输出功率为额定功率，变桨系统开始动作。为了防止风力机在变速控制与变桨控制之间频繁切换，为变桨控制留了一定转速的余量，即变桨系统的启动控制速度为ω4。也就是说风力机转速在ω3以下进行变速控制，而转速在ω4以上时进行变桨控制。一般桨距角随风速变化的情况如图3-4所示：

图3-4桨距角随风速变化的情况

第四章 对风力发电技术发展趋势的展望

随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。据专家预测，煤炭还可开采221年，石油还可开采39年，天然气只能用60年。这种预测也许不很准确，但常规能源必然是越用越少，总有一天要用尽的。未雨绸缪，我们必须为将来考虑，为子孙后代的能源问题着想，开发利用新能源，实现能源的持续发展，从而保证经济的可持续发展和社会的不断进步，最终实现人El、资源、环境的协调发展，已成为各国政府必须解决的大问题。惟一的出路就是有计划地利用常规能源，节约能源，开发新能源和可再生能源。

由此可以推测，21世纪风力发电前景非常广阔。科学技术的长足进步，经济的快速发展，使人们的生活水平有了新的飞跃。同时，人口的增加，对能源的需求也越来越大，环境污染越来越严重，人类必须解决人口、资源、环境的可持续发展问题。从能源、电力市场看，世界能源、电力市场发展最快的已不再是石油、煤和天然气，风力发电、太阳能发电等可再生能源异军突起，特别是风力发电，以其无污染，可再生，技术成熟，近几年以25%的增长速度位居各类能源之首，倍受世人青睐。l999年全世界新增装机容量36×105kW，1zLl998年增加36%，也创下了风电工业史的纪录。据“绿色和平”组织和欧洲风能协会组织估计，至1J2020年风力发电可提供世界电力需求的l0%，创造l70万个就业机会，降低全球二氧化碳排放量超过l012t，至lJ2040年这个比例可达20%，甚至更高，有望超过水力发电。因此，国际能源专家预言：21世纪是风力发电的世纪。可以说，绿色能源--风力发电将为人类最终解决能源问题带来新的希望。

篇2：新能源发电技术教案

摘要：能源是人类生存和发展的重要物质条件。煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19和20世纪近200年来人类文明进步和经济社会发展，但煤炭、石油、天然气等不可再生能源持续增长的大量消耗，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时更感到了环境问题的严重威胁。目前，提高能源利用效率、开发利用可再生能源、保护生态环境、实现可持续发展已成为国际社会的共同行动可再生能源丰富、清洁，可永续利用。加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。关键词：新能源 发电技术前景

在经济发展、社会进步的同时，人们认识到了一个严峻的现实：几亿年形成的矿物质燃料储量是有限的，地球自净化的环境容量也不是无限的，在经济高速发展进程中，人类过度消耗能源的同时，严重地污染了自己赖以生存的地球和空间，能源与环境是进入21世纪必须考虑的四大难题之首--能源、环境、人口和粮食。节约能源，抑制化石燃料的过度消耗；保护环境，净化人类生存的有限空间；开发与利用再生能源与新能源，带来在环境及价格上均有竞争能力的能源革命。既满足人类当前发展的需要，又不对后代人满足其需求的能力构成危害，这一“持续发展”已成为人类当前和未来共同遵循的迫切问题。

可再生能源包括生物质能、水能、太阳能、风能。地热、海洋能等。1995年全球可再生能源占一次能源的18％，预计到2050年将达22％，到21世纪末，将达到33％，即11G吨标煤。因此可以说，21世纪是可再生能源世纪。目前技术比较成熟，已经开始大规模利用的新能源是风能、太阳能、沼气、燃料电池这四种。现有的新能源发电方法很多，其中有：地面太阳能发电、卫星太阳能发电、地面风能发电、高空风能发电、地壳热能发电、岩浆热能发电、潮汐发电、波浪发电、海水温差发电、核聚变能发电等等。由此可见，人类对新能源发电方法探索，已处在全方位、高科技、重资金投入的时期，目的只有一个，就是要找到一种可以解决人类能源需求的新能源发电方法。自20世纪70年代以来，许多国家开展了对新型可再生能源的研究、开发和利用工作，到目前为止，除水电外，全世界可再生能源发生的总容量已经接近4×104MW，占全世界总装机容量的1%。其中风力发电装机容量已达到1.8×104MW，太阳能光伏发电装机容量近的1×104MW。美国、日本、澳大利亚等国家和欧盟都制订了相关政策积极发展新能源产业。

我国自然能资源非常丰富，开发潜力巨大，然而，由于技术、资金以及政策引导等方面的原因，新能源的开发步伐明显滞后。至2000年底，我国风能、太阳能等新能源发电约为33×104kW，只占我国电力装机总容量的0.4%。因此，推动新能源产业的快速发展，已成当务之急。

太阳能作为清洁无污染的新能源方式之一，同样具有广阔的发展前景。美国是世界上太阳能发电技术开发较早的国家，太阳能槽式发电系统已经积累了10多年联网营运的经验，1×104kW塔式和5~25kW盘式太阳能发电系统正处于示范阶段。法国、西班牙、日本、意大利等国太阳能发电的应用也有一定发展。太阳

能光伏发电最早用于缺电地区，从80年代开始，联网问题得到很大重视。目前，在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站，光伏发电总装机容量约1×103MW。我国的太阳能电池制造水平比较先进，实验室效率已经达到21%，一般商业电池效率是10%~13%。已建成1座光伏电站，容量约40MW。其中容量最大的是1998年投运的西藏安多100kW电站。太阳能发电项目正在启动，计划在拉萨建立一座35MW的鲁兹型太阳能电站。在我国太阳能发电主要以光伏发电为主，近年来，我国通过国陈合作．光伏发电取得了一定的进展。据统计，到2001年我国的太阳电池年产量已达4 MW，累计装机容量达到23MW，此后陆续建成了一些新的生产厂，使我国太阳电池的生产能力得到了较大的增长，到2002年底我国的光伏系统累计的装机容量达40 MW，但是多晶硅太阳能电池还仅仅处于少量的试生产阶段。虽然我国的光伏生产和开发研究取得了一些成绩，但与国外相比，还有很大的差距，投人太少，生产规模小，技术水平较低，应用系统的商品化程度不高，市场发展迟缓等，另外目前我国的太阳能发电还处于中小规模利用阶段。

人类大规模利用太阳能的另一条有效途径。燃料电池电池发电。燃料电池(Fuel Cell: FC)是一种新型的发电方式，与传统的火力发电等方式比它具有效率高、噪声低、污染低等优点，发电效率可达60%一70%,是迄今为止发电效率最高、污染物排放最少的化石燃料发电技术。随着技术的发展，不仅可直接用作分散电源，安装在用户附近节省输变电投资。未来可建成以煤为原料的大型中心电站，被视为21世纪很有发展前途的高效清洁的发电方式之一。美国每年投资数亿元开发燃料电池，掌握了许多最先进的技术。日本也大力开展燃料电池及发电技术的研究，仅磷酸型燃料电池（PAFC）发电装机就已超过30MW。加拿大、韩国以及欧洲许多国家也在燃料电池的研究与应用上取得了很大进展。目前PAFC是技术最成熟、商业化应用最广泛的燃料电池，其价格已降至1500美元/kW。已有数百座PAFC型电站在美国、日本以及欧洲各国投入运行，容量最大的是东京电力公司的五井电厂（11MW）。90年代中期以来，我国在PEMFC燃料电池研究方面取得了较大的进展。燃料电池技术列入了国家“"九五”“科技攻关项目和中国科学院”“九五”"应用研究与发展重大项目，其研究目标直指国际水平。

风力发电是新能源中技术最成熟的、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式，随着利用风能发电的技术逐渐成熟，其发电成本已可以和常规能源相比拟了，在美国其上网电价5美分，而其他国家大体上也是如此。风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程，大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。目前，风力田建设投资已降至1000美元/kW，低于核电投资且建设时间可少于一年，其成本与煤电成本接近，因而具有很大的竞争潜力。世界上最大的风力田位于美国加利福尼亚州，年发电约221×108kW·h。全世界风电装机容量已达17706MW。美国将在俄勒冈州至华盛顿州沿线建立一个世界最大的风力发电基地，德国计划30年后用风力发电取代核电，风发电在德国供电系统中的比重将占到25%。我国独立风电装置有10多万台，总容量20MW左右，80%以上在内蒙古。80年代中后期以来，联网风电场建设迅速发展，全国共建成20个联网风电场，容量234MW。新疆达板城风电二场是我国目前最大的联网风电场，我国自行研制的7.5MW风力发电机组已经投入运行。同时国产化风力机组的开发也取得了一定成果，但我国风力发电成本仍然较高，主要原因之一是大型风力发电机组几乎都是引进的。我国小型风力发电技术已经比较成熟。我国能够自行研制和开发容盆从100W--l0kW共约10个风力发电机组品种，累计保有量已经居于世界第一位，与国外同类型机组相比，具有启动风速低、低速发电性好、限速可

靠、运行平稳等优点，而且成本低，价格便宜。但在外观质量、叶片材料的应用和制作工艺水平上以及在较大容量的离网型机组的生产制造技术方面，还存在一定差距。我国发展风力发电的三大支柱是：技术、政策。投资。可以期望，进入新的世纪之时，风力发电会得到迅速发展，为我国经济可持续发展提供能源与环保的保证。

地热电站既没有燃料运输设备，也没有庞大的锅炉设备，所以也气对环境的污染，是比较清沽的能源。地热发电站发电后排出的热水，可供诸如采暖、医疗、洗涤、提取化学物质和农，业养殖。地热发电成本较水电、火电都低。地热发电是以地下热水和蒸气为动力源，其基本原理与火力发电类似。地热发电的相关技术已经基本成熟，进入了商业化应用阶段。美国拥有世界上最大的盖塞斯地热发电站，装机容量达2080MW。菲律宾的地热发电装机容量也高达1050MW，占该国电力装机总容量的15%。目前全世界地热发电站约有300座，总装机容量接近1×104MW，分布在20多个国家，其中美国占40%。我国地热发电站总装机容量30MW左右，其中西藏羊八井、那曲、郎久三个地热电站规模较大。目前我国共有八座潮汐电站建成运行，容量5.4×104kW·h，最大的是80年代建成的浙江江厦电站，装机容量3.2MW。

城市垃圾发电是30年代发展起来的新技术，最先利用垃圾发电的是德国和美国。目前，美国垃圾焚烧发电约占总垃圾处理量的40%，已建立了几百座垃圾电站，其中底特律市拥有世界上最大的日处理垃圾4000t的垃圾发电厂。日本城市垃圾焚烧发电技术发展更快，垃圾焚烧处理的比例已接近100%。生物能发电在我国尚处于起步阶段，蔗渣/稻壳燃烧发电、稻壳气化发电和沼气发电等技术已得到应用，总装机约800MW。深圳垃圾发电厂已运行了七年，为垃圾发电在我国的发展积累了一定的经验，这将为解决我国城市垃圾处理问题带来新的希望和契机。

潮汐是指海水时进时退、海面时涨时落的这种自然现象。潮汐的最大潮差为

8.9 m，据计算，世界海洋潮汐能或费量约为27亿kW，若全部转换成电能每年发电t大约为1.2万亿kW•he MP发电与水力发电的原理基本相似.目前，世界各地已建成了许多潮汐电站，其中规模最大的是法国的郎斯电站，装机容量240MW。规模较大的还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站、原苏联的基斯洛电站等。2003年4月，英国科学家在德文郡北部距离海岸1.3 km的海洋中，建造了世界第一座潮汐发电站。这台潮汐发电机采用单转子发电系统，装有一个直径11m的叶轮，工作时可产生300 kW的电力。

中国的煤炭资源以及开始显现枯竭迹象，而且煤炭所产生的大量二氧化碳不利于环境保护，寻找替代能源 及利用可再生能源成为中国经济发展的决定力量。新能源的开拓是我国能源产业发展的必由之路。到2020年中国年需用煤量为40亿吨。我国已探明的煤炭储量为1145亿吨，按照目前能源的消耗速度，中国已探明的煤 炭储量仅能维持30年的消耗。寻找可替代能源及开 发可循环利用的能源将决定中国经济发展的命脉。从2003年开始，政府大力推进风能、太阳能、小 水电、生物质能的发展，以期改变对传统能源的依 赖。经过7年的高速发展，各种新能源的发展呈现出不同态势。

太阳能发电目前最大的问翅是成本昂贵，约为火电的6一8倍，提高转换效率、降低成本是光伏发电技术发展的关键。晶体硅太阳能电池转换效率虽高，但成本难以大幅度下降，而商效新型太阳能电池技术的发展是降低光电池成本的另一条切实可行的途径，据估算，到2020年，太阳能发电的成本可大体与火电成本相比拟，那时，光伏发电进入规模发展期。在我国，按照国家计委制订的“光明工程”计划，2010年解决2000万人口的照明和用电，光伏总容量将达到300 MW，到2015年将开始大规模发展并网式光伏系统。另外，随着人类航天技术以及微波输电技术的进一步发展，空间太阳能电站的设想可望得到实现。由于空间太阳能电站不受天气、气候条件的制约，其发展显示出美好的前景，是人类大规模利用太阳能的另一条有效途径。

我国然料电池发电的发展应以优先发展能组成大容量联合循环发电系统，能以煤气为燃料，并具有降低造价潜力的高温燃料电池发电技术。即选择MCFC和SOFC为我国电力系统燃料电池发电技术的主要发展方向。MCFC和SOFC各有特点，都有各自适用范围和发展潜力，但目前均未达到商业化。MCFC适合与底部热回收系统组成热电联供，SOFC则适合加压运行扩底部采用燃气轮机和余热回收系统，组成高效率的复合循环发电系统。随着氢能技术发展，PEFC在移动电源、分散电源、应急电源、家庭电源等方面具有一定优势和市场潜力。AFC不适合民用发电，PAFC技术目前已趋于成熟，与MCFC, SOFC和PEFC比较，技术已相对落后，这4种燃料电池不应作为开发的方向。

中国风力资源极为丰富，风能发电很可能作为可再生能源的主力军在今后能源产业中起到领军作用。中国气象科学院研究员朱瑞兆提供的数据显示，中国风能资源仅次于美国 和俄罗斯，居世界第 三。已探明的中国风 能理论储量为32.26亿 千瓦，可利用开发为2.53亿千瓦。风能如果 能够全部利用起来，将满足当前能源需求 的近四分之一。

陆上风电市场化 竞争效果显著，规模经 济引领风能成本大大下 降。中国风能市场从2003年开始推进市 场化运营，经过7年的高速发展，陆上风 能已经全面开发。风能资源最丰富的内 蒙古、新疆及东北地区等一级城市的风 力发电的招投标及建设工作已经完成。目前风能开发工作已经开始向风力资源较为丰富的二三级城市发展。海上风能尚处于起步阶段，有着巨大的发展空间，将成为未来5年的投 资热点。中国拥有十分丰富的近海风资源，我国近海10米水深的风能资源约14.9亿千瓦。另一方面，东部沿海地区 经济发达，能源紧缺，开发丰富的海上风能资源将有效改善能源供应情况。

国际在线消息：能源专家们认为，环保的地热发电将在今后有强劲的发展前景。地热发电成本与其它再生能源的发电成本相比是有竞争力的，而且在发电过程中不产生废水、废气等污染，所以它是一种未来的新能源。另一个好处是，地热几乎是取之不尽、用之不竭的，并能随时随地被利用。

垃圾发电的种种优点已经得到发达国家的实践证明。垃圾发电将成为阳光产业，已经成为社会共识。不过，垃圾焚烧发电造成的二次污染也不容忽视。有专家指出，垃圾燃烧不完全会产生对人体有害的致癌物质，垃圾焚烧产生的飞灰还会造成空气污染。因此，进行垃圾发电必须符合技术和环保双重要求。由于目前一些城市环卫部门一级垃圾分拣较为粗糙，造成一些建筑垃圾中的塑料等材料与少部分医疗垃圾也进入了垃圾发电处理场，使得焚烧中二恶英等有毒气体超标，造成二次污染。因此，严格执行排放标准不容忽视。我国的生活垃圾焚烧发电远远低于发达国家水平。

能源是人类社会发展的重要基础。经过工业革命以来100多年的变迁，全球已形成了以煤炭、石油等化石能源为主的能源结构。目前，化石能源消费占到全部能源消费的88%。这种以化石能源为主的能源消费方式，给人类社会的可持续发展带来了很大的隐患，突出表现为资源的有限性与消费的无限性之间的矛盾，以及化石能源生产和消费对环境的影响。开发利用可再生能源已成为应对日益严峻的能源环境问题的必由之路。

参考文献：

篇3：新能源发电技术的分析

近年来,新能源发电技术以其环保性和经济性引起了人们越来越多的关注。美国、欧盟和日本等发达国家和地区,在进行能源结构调整过程中,已经把新能源技术放到非常重要的位置。在我国,充足保障电力供应对经济的持续发展必将起到决定性作用,在现有大电网的基础上,大力发展新能源发电技术将是我国电力系统发展的趋势。新能源发电是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装,它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能,也能直接接入配网,与公共电网一起为用户提供电能。它是以资源和环境效益最大化、能源利用效率最优化来确定方式和容量的新型能源系统。

新能源发电电源(DG)主要包括:光伏发电系统、风力发电站、微型燃气轮机、燃料电池、生物质发电装置以及储能装置等。根据用户及使用目的的不同,新能源发电可用于备用电站、电力调峰、冷热电联供以及边远地区的独立供电等多种用途。

但是随着新能源在传统电网中的比重增大,其引入配电网,对网损、电压的分布以及有功功率和无功功率的数量及传输方向均有很大的影响[1,2]。参考文献[3]假定通过风电机组和光伏发电系统中电容器的自动投切,可使功率因数恒定,在潮流计算中,简单的将它们视为P-Q节点。参考文献[4]建立了基于异步发电机等值电路的风力发电机组P-Q(V)稳态模型;参考文献[5]采用R-X迭代模型,将风电场作为一个以R-X表示的阻抗接在母线上,它们都只分析了传统的异步风机。参考文献[6]建立了异步发电机、无励磁调节同步发电机和燃料电池在潮流计算中的模型,并改进直接法提出了基于灵敏度补偿的配电网潮流计算方法。

1 新能源发电类型及技术特点

1.1 燃料电池

目前的燃料电池有四种可用于分布式发电:PAFC(磷酸燃料电池);SOFC(固体氧化物燃料电池);MCFC(熔融碳酸盐燃料电池);PEMFC(质子交换膜燃料电池)。燃料电池的结构如图1所示,它由三部分组成:预处理装置、燃料电池堆和并网逆变装置(PCU)。

单个燃料电池的直流电压约为0.7 V,由一定数量的燃料电池并联成燃料电池堆产生较高的适于应用的电压,PCU将燃料电池堆出口电压VFC转化为交流电压Vac。燃料电池堆的交流输出电压和输出功率可视为调制系数m和相角δ的函数,公式如下:

假设逆变器无能耗,燃料电池堆交流输出电压的相角和氢气流速之间存在下述关系:

式中:Pac为逆变器交流侧的输出功率;VS为用电负荷侧电压;X为逆变器与负荷之间线路简化电抗;qH2为氢气流量;N0为燃料电池堆中所并联的燃料电池数目;F为常数;u为氢气的利用率。由公式(3)知控制氢气的流量可以控制δ,由公式(2)知控制δ可以控制燃料电池的有功功率输出;PCU通过调节m控制交流输出侧的电压幅值,所以在潮流计算中把燃料电池视为P-V节点。

1.2 光伏发电系统和储能系统

光伏发电系统一般只给电网提供有功能量,即将太阳能光伏阵列的直流电能转换为与电网同频同相的交流电能馈送给电网。光伏并网发电的控制框图如图2所示。

光伏并网发电多采用电压源型电流控制逆变器。太阳电池阵列工作电压决定输出功率,要输出最大功率,必须先稳定工作电压为最大功率点电压。最大功率点跟踪单元MPPT用于确定最大功率点电压V*dc。电压调节控制单元AVR输出并网电流给定值Ip*。Ip*与电网电压同步信号合并,并与负荷电流比较,电流调节控制单元ACR输出DC/AC变换器的控制信号,控制DC/AC变换器输出与电网电压同频同相的正弦电流,并网功率因数为1。

蓄电池的控制方法与光伏发电系统基本相同,区别是蓄电池既可作为电源又可作为电网的负载。当电路工作在整流状态下,能量从电网侧流向直流侧的蓄电池,对蓄电池充电;当电路工作在逆变状态下,将直流侧的能量回馈给电网,蓄电池对电网放电。

1.3 微型燃气轮机热电联产

微型燃气轮机的功率较小,一般在25~100 k W范围内,对微型燃气轮机热电联产来说,所产生功率既有热功率又有电功率,运行模式可以是“以热定电”或“以电定热”。微型燃气轮机通过对转速的控制来控制功率相角和有功功率输出。微型燃气轮机电力电子设备接口由三部分组成:AC/DC整流器、带电容的直流母线和DC/AC变换器,微型燃气轮机输出三相可变频率/可变电压,通过电力电子设备将可变电压/可变频率转换为固定电压/固定频率,向负荷供电。所以微型燃气轮机在潮流计算中处理为P-V节点。

1.4 工频热电联产机组

工频热电联产机组即传统的异步发电机或同步发电机。同步发电机的励磁控制系统在电力系统的运行中起着重要的作用,控制发电机的端电压、无功功率和功率因数等参数。励磁调节器的控制方式有:自动电压调节、恒无功调节、恒功率因数调节。自动电压调节时工频热电联产机组在潮流计算中处理为P-V节点;恒无功调节和恒功率因数调节时处理为P-Q节点。

异步发电机本身没有励磁装置,主要靠电网提供的无功功率建立磁场,吸收的无功功率与机端电压有关,在潮流计算中既不能作为P-Q节点也不能作为P-V节点,需要特殊考虑。

异步发电机的近似等效电路如图3所示,U为发电机的节点电压幅值,Is为定子电流,IR为转子电流,Im为励磁电流,R为转子电阻,s为转差率,Re为机械负载等效电阻,Xm为励磁电抗,Xσ为发电机定子电抗与转子电抗之和。

有功功率Pe一定的情况下,发电机转差率s和无功功率Q如下式表示:

可以看出在有功功率一定的情况下,异步发电机无功功率与电压的变化密切相关,在潮流计算中作为P-Q(V)节点处理。

1.5 风力发电机

风力发电机(以下简称风机)组大致分为以下四种,其拓扑结构如图4所示。

图4a)和b)所示定速型和转差控制型异步风机与异步发电机的处理方法类似,处理为P-Q(V)节点,区别是风力发电机组通过电容器组的自动投切对无功功率就地补偿,此时参与潮流迭代的节点注入无功Q=Q'-Q',Q'为电容器组输出无功,Q'为风机吸收的电网无功。

图4c)所示同步直驱型风机与电网完全解耦,采用全功率变流器实现风机的全范围调速。通过控制全功率变流器满足电力系统的有功和无功需求,在潮流计算中视为P-Q节点。

图4d)所示双馈型风机(DFIG),定子并网,通过与电网相连的双向变流器控制转子励磁电流的频率、幅值和相角。DFIG并网多采用交流励磁变速恒频控制,此控制策略下风机的运行包括启动区、风能追踪区、转速恒定区、功率恒定区四大区域。四个区域内DFIG的控制模式不同:启动区需调节DFIG输出电压,使其符合并网要求,实现并网控制:其他三个运行区域内DFIG发电运行,要求DFIG输出电能可控,能实现有功、无功的解耦控制。并网控制是对并网之前的DFIG定子输出电压进行调制,使其与电网电压在幅值、频率和相位上一致,以抑制并网时的冲击电流。并网控制时DFIG脱网空载运行,没有功率输出;当DFIG定子电压和电网电压相同时,DFIG并网空载运行,输出功率仍为零。可认为并网控制是功率解耦控制的一个特例(P=0,Q=0),在潮流计算中将DFIG作为P-Q节点处理。

2 新能源并网对传统电网影响

当新能源发电与传统电网并网运行时,会对传统电网产生很大影响:

(1)电能质量问题。

新能源发电一般接在电网的配网侧,并根据其自身需要启动和停运,这可能会使配网的电压常常发生波动。新能源发电单元的频繁启动会使配电线路的负荷潮流变化大,从而加大了电压调整的难度。新能源发电采用大量的电力电子装置,电压的调节和控制方式也与传统电网方式有很大不同。参考文献[7]针对P-V单元接入配电网系统后是否对电能质量产生不利影响进行分析。通过对观测的数据进行分析得出:P-V入网并没有造成所在配电网电能质量的下降。参考文献[8]描述了一种面向DG供能系统的能量管理系统,并对其在经济研究领域中作为规划工具的具体应用做了介绍。

(2)对继电保护的影响。

配电网中大量的继电保护装置早已存在,不可能为了新增的DG而做大量改动,DG必须与之配合并适应它。当配电网的继电保护装置具有重合闸功能时,若配电网系统故障,DG的切除时间必须早于重合时间,否则会引起电弧重燃,使重合闸不成功。当DG的功率注入电网时,会使原来的继电保护区缩小,从而影响继电保护装置的正常工作。如原配电网继电器不具备方向敏感功能,则当其他并联分支故障时,会引起安装有DG的分支继电器误动,造成该无故障分支失去主电源。参考文献[9]讨论了DG并网变压器对公共电网的影响,指出DG并网变压器的接线方式直接影响公共电网的过电压以及保护装置的动作。参考文献[10]指出,在含有DG电源的配电网中,保护装置的协调与控制方式与DG的具体安装位置和容量大小密切相关。

(3)短路电流问题。

虽然许多情况下DG接入配电网侧装有逆功率继电器,正常运行时不会向电网注入功率,但当配电系统发生故障时,短路瞬间会有DG的电流注入电网,增加了配电网开关电流,可能使配电网的开关短路电流超标。因此,大功率DG接入电网时,必须事先进行电网分析和计算,以确定DG对配电网短路电流的影响程度。

(4)可靠性问题。

DG有时会对可靠性产生不利影响,有时也会产生有利的作用,要视具体情况而定,不能一概而论。不利情况为:大系统停电时有些DG的燃料会中断,或供给DG辅机的电源会失去,DG会同时停运,无法提高供电的可靠性;DG与配电网的继电保护配合不好,可能使继电保护误动作,反而使可靠性降低;不适当的安装地点、容量和连接方式会使得配网可靠性变低。有利情况为:DG可部分消除输配电网的过负荷和堵塞,增加输配电的输电裕度;在适当的DG布置和电压调节方式下,DG可缓解电压骤减,提高系统对电压的调节性能;特殊设计的DG可使它在大电力输配电系统发生故障时,DG仍能保持运行。这些都有利于提高系统的可靠性水平。

(5)对系统网损的影响。

DG的接入使配电网中各支路的潮流不再是单方向流动,这一现象的出现将引起系统网损发生变化,使其不但与负载等因素有关,还与系统连接的DG的具体位置和容量大小密切相关。参考文献[11]对嵌入DG的配电网系统的网损分配问题进行探讨,网损不仅与电压变化有关,同时DG的嵌入也将引起网损的增大。原来的一些算法均没有计无功潮流,并且硬性地忽略网损与传输功率之间的非线性关系,更重要的是,前面的算法把网损全部归于网络的使用者,没有把DG造成的网损增大或减小真正地与DG方的利益联系起来。该文针对放射式配电网进行分析,基于比例分享原理,采用跟踪算法,确定网络中各组成部分的有功和无功,从而确定对网损起决定因素的电流值,完成了对配电网网络的定量分析。

(6)配电系统的实时监视、控制和调节问题。

原先配电系统的实时监视、控制和调度是由供电部门统一来执行的,由于原配电网是一个无源的放射形电网,信息采集、开关的操作、能源的调度等相应比较简单。DG的接入使此过程复杂化,需要增加信息,这些信息是作为监控信息还是作为控制信息,由谁来执行等,均需要依据DG并网规程重新给予审定,并通过具体DG的并网协议最终确定。

(7)其它问题。

参考文献[12]对DG接入配电网规程IEEE P1457进行了介绍。IEEE P1457工作组致力于制定一个DG接入电网的全球化标准草案,该标准全称为:“IEEE P1457 Draft Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems”,它将提供各种DG设备接入电网所必备的工作、操作、测试、维护、安全性等方面的必要条件。其下属的IEEE P1457.1、IEEE P1457.2、IEEE P1457.3标准分别对连接设备的适应性测试程序、连接应用指南、监控及信息交换等方面做了详细说明。该文介绍了其最新工作动态及发展状况。参考文献[13]以《DG提供辅助服务的潜力》为题,综述了DG的一般形式,指出DG可作为旋转备用、电压支援、无功支援、负载平衡、谐波抑制等辅助服务设备,并且针对微型托平、风力发电机、光伏系统及燃料电池等具体形式的DG与系统连接的具体方法进行了说明。

3 新能源发电在中国的发展前景

目前,新能源发电在中国刚刚起步不久,其特点适应中国电力发展的需求与方向,在中国有着广阔的发展前景,具体体现在:

(1)新能源发电是中国发展可再生能源的有效形式。“十一五”规划将积极推动和鼓励可再生能源的发展作为中国的重点发展战略之一。一方面,充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义;另一方面,中国可再生能源的发展潜力十分巨大。然而,可再生能源容量小,功率不稳定,独立向负荷提供可靠供电的能力不强以及对电网造成波动,影响系统安全稳定的缺点将是其发展中的极大障碍。如前所述,若能将负荷点附近的分布式能源发电技术、储能及电力电子控制技术等很好地结合起来构成微电网,则可再生能源,充分发挥其重要潜力。例如,对于中国未通电的偏远地区,充分利用当地风能、太阳能等新能源,设计合理的微电网结构,实现微电网供电,将是发挥中国资源优势,加快电力建设的重要举措。中国也应尽快加紧在这方面的研究与开发。

(2)由新能源组成的微电网在提高中国电网的供电可靠性,改善电能质量方面具有重要作用。中国的经济已进入数字化时代,优质、可靠的电力供应是经济高速发展的重要保障。在大电网的脆弱性日益凸显的情况下,将地理位置接近的重要负荷组成微电网,设计合适的电路结构和控制,为这些负荷提供优质、可靠的电力,不仅可省去提高整体可靠性与电能质量所带来的不必要成本,还可以减少这些重要负荷的停电经济损失,吸引更多的高新技术在中国发展。

(3)微电网与大电网间灵活的并列运行方式可使微电网起到消峰填谷的作用,从而使整个电网的发电设备得以充分利用,实现经济运行。

此外,对于中国已有的众多独立系统,在系统中加入基于电力电子技术的新能源并配以智能、灵活的控制方式,一方面可提高系统的智能化与自动化,另一方面也可为企业带来可观的经济效益。

4 结语

篇4：新能源发电技术教案

关键词 高职；工学结合；校企合作

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）22-0155-02

工学结合、校企合作的办学模式已成为共识，但是当前校企合作不够深入，主要是学校热，企业冷，制约了职业教育的发展。而校企深度融合人才培养模式，是一种由学校、企业、学生三方合作的适应现代社会需求的高等职业教育人才培养模式。校企深度融合是校企合作的深入和进步，通过融合，形成你中有我、我中有你、互惠双赢、共存共荣的利益格局，实现开放式办学。它是培养具有创新能力和实践动手能力，面向生产、建设、管理、服务第一线的高技能人才的有效途径；是在现代社会经济基础上发展起来的，以适应现代生产第一线需求为目的，以学校和社会紧密合作为途径的现代职业教育的人才培养模式。

1 校企融合人才培养模式的含义

校企合作、工學结合就是从我国职业教育在改革和发展的实践中总结、提炼、抽象出其特有属性的结果，在各职业院校形成广泛共识和重视，成为职业教育的重要特征、办学理念及基本的办学和人才培养模式。模式是比较成熟、稳定地实现目标的规范、方式、方法的体系和框架。校企深度融合人才培养模式是校企合作的进步，是校企合作的高级阶段，是指校企双方都有清晰正确的合作理念、目标、任务、体制机制和制度设计，学校与企业资源共享、互为补充、相互渗透，形成你中有我、我中有你、互惠共赢的利益格局。校企融合搭建了一个充分有效利用校企两种教学资源的办学平台，利用这个平台，实现学校的办学职能和目标。在实际的校企融合过程中，一方面学校与企业之间应当不断加强联系与交流，学校应该根据企业的实际发展需要设定科研攻关方向，将研究成果有效转化为工艺技能，实现企业整体效益的全面提升；另一方面，企业需要为学校的发展提供相应的资金，将生产线引入学校，真正实现校企之间的利益共享。

在校企深度融合过程中，高职院校作为办学主体，承担职业教育的重要责任。高职教育应当在坚持区域经济发展、企业需求的立场下，在企业价值链、企业文化、产业链建设中融入职业教育的培养目标与功能定位，为社会培养更多具备应用高新技术能力的人才，实现企业的进步与社会的发展。校企融合实现的基础是在坚持校企双向互动的基础上实现双方的长期合作，有效实现校园教育与企业需求的结合，让学生所学知识能够真正应用到实践当中并指导实践。校企融合为生产实践和教学的互动、教师与企业技术人员的互动提供了机会和条件，使企业发展与校园教育进步得到双向发展，形成校企之间互惠互利、优势互补、共同发展的新局面。

2 新能源发电技术专业特点

新能源发电技术专业主要面向光伏发电、生物质能发电行业，培养与社会主义现代化建设要求相适应的德、智、体、美全面发展，适应生产、建设、服务和管理第一线需要，从事硅太阳电池焊接测试、硅太阳电池方阵组装、光伏电厂、生物质能电厂设计、安装及运行工作的高技能人才。新能源行业在国内一方面是一个新兴行业，另一方面自身的发展也非常迅速，使得该行业的专业人才较为匮乏，现在的技术人才大多是相关行业技术人员进入光伏领域，如半导体行业、电子行业、相关材料行业等。在技术层面上来讲，这些转型人员在进入光伏企业后，仍需要较长时间的技术磨合期、技术成长期及技术成熟期。

学校为了培养新能源发电技术专业高技能人才需要，引入真实的企业生产环境；企业为了改进生产工艺，提高技术水平，培训员工，需要借助学校的智力资源，这样一来，校企双方就有合作的基础。学校在专业建设过程中可以充分利用企业的力量，而学校的建设成果也为企业的发展提供机会，在双方合作的过程中使学生实现理论知识学习与实践的结合，最终形成企业、专业、学生三方共赢的格局。在具体的合作过程中，校企双方在注重自身利益的同时，还应当充分考虑对方利益，主动承担合作中的责任与义务，能够站在对方的角度和立场上思考问题，了解对方的实际需求，帮助对方解决合作中的困难，同时也在帮助自己更好地进步。一方面，学校积极与企业进行交流与沟通，主动了解企业的发展方向，并及时调整校园教育中的不足，为企业培养其发展所需的优秀人才；另一方面，企业也积极支持和帮助在校内建设实训室，在企业建立实训基地，安排实习岗位，安排技术人员指导，通过真实的工作环境提高学生技能水平。

3 校企深度融合人才培养模式构建

校企合作是教育与产业两大社会分工之间的结合，也是学校与企业两类不同社会组织的合作，其目的是发展好学校、发展好企业，最终促进社会经济又快又好发展。校企深度融合在本质上反映如何办好教育、如何办好企业这些全局性、根本性、长远性的大问题。深度融合办学模式构建需要国家和政府的顶层设计、理念上的引领引导及模式创新上与时俱进。国家层面，政府出台政策法规，成立高技能人才校企合作培养协调指导机构，主导和推动校企合作的深入广泛开展。学校要树立以人才培养为根本，以服务企业求支持求合作、互利互惠共同发展的理念；企业要以长远的眼光，将校企合作作为营造学习型企业的重要组成部分。技术在发展，社会在变化，校企合作的形式很多、范围很广、深浅不一，校企融合的人才培养模式也应与时俱进。

4 校企深度融合人才培养模式实践途径

校企深度融合的人才培养模式主要解决：1）提供最佳的育人环境解决方案；2）有效支撑基于工作过程的人才培养方案的实施；3）有利于顶岗实习、毕业生就业。新能源发电技术专业人才培养方案校企深度融合人才培养模式主要有：“订单”式人才培养合作育人模式；“引企业入校，引车间入校”合作办学模式；联合共建实习实训基地、员工培训基地、产品研发基地合作发展模式。

“订单”式人才培养是学校和企业共同承担人才培养的任务，提供了“学校-企业”育人环境，便于校企双方在学生能力考核、评价、学分认可等环节实施柔性管理。

“引企业入校，引车间入校”的合作办学模式是基于真实工作过程的人才培养，根据企业提出的真实工作岗位，由教学委员会提出职业行动领域典型工作任务，在引入学校的企业或车间真实工作环境中，通过这种职业行动领域典型工作任务获取高技能。

联合共建实习实训基地、员工培训基地、产品研发基地的合作发展模式是企业和学校共同建设校内光伏电厂实习实训中心、多功能教室、情景教室等，利用全真或仿真技术开展教学，为学生参与技能培训提供仿真和模拟环境，加强未来职业文化与技能要求对学生的影响。

校企之间的有机融合，为学生理论知识的学习与技能实践的结合提供了条件与机会，实现了教师与企业技术人员的沟通，为教师积极改进教学方法与教学思路提供了新的途径，有效促进教学的进步与企业的发展。

5 结论

篇5：新能源发电技术教案

光伏和风力互补发电是最恰当的新能源发电产品

在没有阳光的夜晚，太阳能发电（光伏发电）肯定失去意义，但夜晚不一定没有风。所以，我们选定“风光互补发电系统”还是不错的选择。（待续）

篇6：新能源发电享受税收优惠

国务院常务会议近期决定，今明两年开工建设一批风电、水电、光伏发电及沿海核电项目。在支持新能源发电方面，目前，国家在增值税和企业所得税方面都有优惠政策，本文一一梳理。

■企业所得税

优惠政策

税率式减免

文件依据：《中华人民共和国企业所得税法》

《科技部、财政部、国家税务总局关于印发〈高新技术企业认定管理办法〉的通知》（国科发火〔2008〕172号）

《科技部、财政部、国家税务总局关于印发〈高新技术企业认定管理工作指引〉的通知》（国科发火〔2008〕362号）

15%：国家需要重点扶持的高新技术企业，企业所得税税率为15%。新能源发电项目认定高新技术企业的有关条件、范围、程序按国科发火〔2008〕172号和国科发火〔2008〕362号相关规定执行。

税额式减免

文件依据：《国家税务总局关于实施国家重点扶持的公共基础设施项目企业所得税优惠问题的通知》（国税发〔2009〕80号）

三免三减半：对居民企业经有关部门批准，从事符合《公共基础设施项目企业所得税优惠目录》规定范围、条件和标准的公共基础设施项目的投资经营所得，自该项目取得第一笔生产经营收入所属纳税起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税。电力属公共基础设施项目，可享受上述优惠。

10%：新能源发电项目购置专用设备在《环境保护专用设备企业所得税优惠目录》、《节能节水专用设备企业所得税优惠目录》、《安全生产专用设备企业所得税优惠目录》之内的，专用设备投资额的10%可以从当年应纳税额中抵免，当年不足抵免可在5年内结转抵免。

税基式减免

文件依据：《财政部、国家税务总局关于核电行业税收政策有关问题的通知》（财税〔2008〕38号）

不征税：自2008年1月1日起，核力发电企业取得的增值税退税款，专项用于还本付息，不征收企业所得税。

操作提示

设备抵免

★财政拨款购置，或者没有实际使用的专用设备不享受优惠。

★专用设备投资额包括不允许抵扣的增值税进项税额，但不包括可以抵扣的增值税进项税额，也不包括按有关规定退还的增值税税款以及设备运输、安装和调试等费用。

★如果专用设备从购置之日起5个纳税内转让、出租，抵免优惠即停止，并补缴已抵免的税款。

★融资租赁租入专用设备的，如果租赁期届满后租赁设备所有权未转移至承租企业，承租企业停止享受抵免优惠，并补缴已抵免的税款。

单独核算

★企业同时从事不在目录范围的生产经营项目取得的所得，应与享受优惠的公共基础设施项目经营所得分开核算，并合理分摊企业的期间共同费用。

★没有单独核算的，不得享受上述企业所得税优惠。期间共同费用的合理分摊比例可以按照投资额、销售收入、资产额和人员工资等参数确定。

★上述比例一经确定，不得随意变更。企业从事承包经营、承包建设和内部自建自用《目录》规定项目的所得，不得享受“三免三减半”的企业所得税优惠。

备案事项

纳税人应在取得第一笔收入后应向主管税务机关递交备案申请，并报送下列资料：

★《企业所得税优惠政策备案报告表》

★证明环境保护、节能节水项目符合规定范围、条件、技术标准的相关证明材料，取得第一笔收入的证明资料

★减免税申请报告并《企业所得税减免税申请表》

★减免税所属（季度）财务会计报表

★企业所得税纳税申报表（或预缴申报表）

★税务机关要求的其他资料。

■增值税

优惠政策

核电

文件依据：《财政部、国家税务总局关于核电行业税收政策有关问题的通知》（财税〔2008〕38号）

按比例返还：核力发电企业生产销售电力产品，15年内按一定比例返还已入库增值税。前5年返还比例为75%，第6年~第10年为70%，第11年~第15年为55%。

分别核算：退税以核电机组为单位核算电力产品销售额，不分别核算或核算不准确，不能享受优惠。

计算公式：单台核电机组增值税退税额＝（单台核电机组电力产品销售额÷核电发电企业电力产品销售额合计）×核电发电企业实际缴纳增值税额×退税比例。

风电

文件依据：《财政部、国家税务总局关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》（财税〔2008〕156号）

即征即退：销售利用风力生产的电力实现的增值税，实行即征即退50%的政策。

水电

文件依据：《财政部、国家税务总局关于大型水电企业增值税政策的通知》（财税〔2014〕10号）

《财政部、国家税务总局关于简并增值税征收率政策的通知》（财税〔2014〕57号）

即征即退：

★装机容量超过100万千瓦的水力发电站，2013年1月1日至2015年12月31日，其增值税实际税负超过8%的部分即征即退。

★2016年1月1日至2017年12月31日，其增值税实际税负超过12%的部分即征即退。

简易征收：

自2014年7月1日起，县级及县级以下小型水力发电单位[各类投资主体建设的装机容量为5万千瓦以下（含）的小型水力发电单位]生产的电力，可选择按照简易办法依照3%征收率计算缴纳增值税。

光伏发电

文件依据：

《财政部、国家税务总局关于光伏发电增值税政策的通知》（财税〔2013〕66号）

即征即退：自2013年10月1日至2015年12月31日，对纳税人销售自产的利用太阳能生产的电力产品，实行增值税即征即退50%的政策。

操作提示

多种项目并存的处理

《国家税务总局关于纳税人既享受增值税即征即退、先征后退政策又享受免抵退税政策有关问题的公告》（国家税务总局公告2011年第69号）

★纳税人既有增值税即征即退、先征后退项目，也有出口等其他增值税应税项目的，增值税即征即退和先征后退项目不参与出口项目免抵退税计算。

★企业享受即征即退增值税优惠政策，按以下规程办理：企业享受有关优惠资格认定→提交相关资料（企业申请报告、资格认定表、退抵税申请审批表、申请退税所属期《增值税纳税申报表》、税收缴款书或完税证复印件、税务机关要求的其他相关资料）→税务机关批准即征即退日开始办理增值税即征即退。

普通发票的开具

《国家税务总局关于国家电网公司购买分布式光伏发电项目电力产品发票开具等有关问题的公告》（国家税务总局公告2014年第32号）

★国家电网公司所属企业从分布式光伏发电项目发电户处购买电力产品，可由国家电网公司所属企业开具普通发票。

★光伏发电项目发电户销售电力产品，按照税法规定应缴纳增值税的，可由国家电网公司所属企业按照增值税简易计税办法计算并代征增值税税款，同时开具普通发票。

★按税法规定可享受免征增值税政策的，可由国家电网公司所属企业直接开具普通发票。[责任编辑：编辑组] 会计真账实操课程 会计必备 手工账、内外账、报税精通 会计做账必备资料，免费试听

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