自動化設備技術在新能源行業的應用于發展

虞益明 杜天龍

摘 要：近來幾年我國科技發展迅猛，取得了很大的成就。我國的經濟消費水平也隨之得到提高。環保減排也受到人們的重視，因此新能源行業也得到了突破性的發展。而新能源行業想要繼續保持這種迅猛發展的勁頭，就需要積極的尋找新的發展點，如把自動化設備技術應用到新能源行業中，以便以此來促進自身的發展。本文在新能源行業發展的角度，又進一步探索了自動化設備技術在新能源行業的應用與發展。

關鍵詞：自動化設備技術；新能源行業；應用與發展

引言：

目前，就當前的社會發展狀況來說，我國的自動化設備在新能源行業中的應用仍然處于初始階段，在理論知識上的應用受到很多因素的阻礙，無法將其作用最大的發揮出來。從新能源發展的戰略基礎來看，我國需要對自動化設備在新能源行業中的應用給予積極的引導，并輔以相對的政治、經濟策略，給自動化設備在新能源行業的發展提供更多的機會。

1、我國新能源行業的發展現狀

新能源有很多種，大概包括有太陽能、水能、風能、生物質能、地熱能、核能和海洋能。而海洋能又包含了潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能、洋流能，除此之外，新能源還有“可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產生的能量”簡而言之，各種可再生能源和核能都屬于新能源。

而目前我國有所涉及的新能源領域、太陽能、水能、海洋能、地熱能。其中應用最為廣泛的是水能、太陽能、以及地熱能。其利用形式又多是用來發電。其中，水力發電在我國應用時間最長，也最為普遍，可以說是悠久而又亙古。最近幾年太陽能光伏發電也有所涉及，也有了一定的發展。但從整體上來說，這些都尚且處于初步探索和起步的階段。

2、自動化設備技術在新能源行業的應用

處于信息及技術快速發展的今天，自動化設備技術也得到發展與應用，自動化設備技術也憑借其自身的優勢在新能源行業得到廣發的應用。對新能源行業的發展有著極大的推動作用。

2.1在風力發電方面的應用

風力發電機是由多個系統組合而成的，主要由空氣動力子系統、發電機子系統、變流子系統、自控子系統等組成。自控子系統是由變槳控制系統、偏航控制系統、變流控制系統等組合而成的。在我國應用最廣泛的發電形式是并網發電，然而這一系統也不是盡善盡美的，也存在一些缺陷。因為風電并網比重上的上升，所以會引發出一系列的安全問題，比如供電質量得不到保證。為此，我國積極的研究開發出多功能的風電調度自動化系統，使風電短期及超短期功率預測、風電運行數據分析的預想得以實現。但是，盡管如此在我國的風電發展方面仍然存在一些技術上的問題，至今沒有得到很好的解決。例如，風電大規模并網威脅電網的穩定。進而一些棄風的現象也越來越多的出現，在風能發電中自動化設備技術的引入顯得尤為迫切。風機的出口總量占據全國的百分之七十，所以即使風能源行業遭遇的困難有很多也不能放棄，而是要去解救。在風能源相關問題的解決措施中，自動化設備技術的引入是主要手段之一。

2.2在太陽能光伏發電方面的應用

太陽能光伏發電系統是利用光生伏特效應直接將太陽光能轉換為電能的裝置系統，以光伏系統與電網的關系作為劃分根據，可分為孤網系統和并網系統，一般包括光伏電池組件、電力電子變換裝置（如逆變器）、控制器和蓄電池組等。在我國占據主要應用地位的太陽能光伏發電形式是并網光伏發電系統。這種系統本身自帶發展優勢和基本功能。其自帶的發展優勢和基本功能為低電壓穿越、最大功率跟蹤控制。就目前這種發電系統的發展情況來看，它未來的發展趨勢應該是以電網安全穩定運行為基本準則，從而進一步的來實現并網逆變器高頻化、高度智能化、高效率。針對這種發電系統來說，在未來的發展趨勢中可能會出現許多復雜的問題，這時候就需要將自動化設備技術引入，來解決此類問題。

2.3在太陽能光熱發電應用

與前文所提到過的風力發電和太陽能光伏發電相同，太陽能光熱發電也是由很多個系統組合而成的。如聚光、集熱、儲熱、汽輪發電等。就目前我國國內對太陽光熱發電系統的研究來看，太陽能光熱發電系統處于不成熟的階段。例如就聚光子系統、集熱和儲熱子系統、汽輪發電子系統而言，它們各自有著自己的運行模式和運行特點，各自工作，互不相擾。然而其在某個環節的運行控制方面仍有不足之處。從某些方面來說，我國大型太陽能光熱發電系統還沒有達到十分完善的地步。在研究人員的不懈努力下這種發電系統會取得進步，而與此同時自動化設備技術在其中的應用也將會大大普及。

2.4在地熱能發電方面應用

2017年年初，隨著《地熱能開發利用“十三五”規劃》發布，中國的地熱新能源迎來了它新的發展機遇。地熱有著太陽能無法替代的優點，大力發展地熱，困擾中國許久的環境問題，霧霾，將會得到有效解決。預測至2020年，地熱供暖的面積將會累積累16億平方米。自動化設備技術也將會被引入應用。

3、自動化設備技術在新能源行業中的發展趨勢

3.1在風力發電方面的發展趨勢

風力發電系統雖然在我國現階段應用最為廣發，但是風力發電系統因為其形式原因，所以仍然存在一定的安全隱患問題。為了解決這一系列的安全問題，實現風電在短期內的功率預測。在技術方面也該采取相應的解決措施，例如，加大風電機組的檢測與維護，同時將自動化設備技術更加廣泛的逐漸應用于新能源行業中。未來大型風電場的運行模式將會改變相關的技術人員也要更加熟練的掌握自動化設備技術的運用，以及加大對自動化設備技術的研究力度。自動化設備技術在此領域將會朝著更加人工智能化發展。

3.2在太陽能發電方面的發展趨勢

就目前根據太陽能的發展狀況來看，未來太陽能發電的趨勢應是將電網安全運行放在第一位，進一步實現高效率與智能化運行。并網光伏發電是我國目前主要的發電系統，對并網光伏發電系統起決定性作用的是并網逆變器。并網逆變器高頻化、高效率、高功率密度、高可靠性和高度智能化將是未來發展方向。并網保護裝置一般裝置在并網逆變器的內側，在發生問題是能夠快速的做出保護措施，以便確保并網的安全。

對于大型太陽能光伏發電系統來說，除了以上所說的易發生故障外，還有別的許多障礙。這時候自動化設備技術就顯得尤為重要。自動化設備技術的應用會使太陽能光伏發電站得到保護，延長其使用價值，貢獻更多的綠色能源。

3.3在太陽能光熱發電的發展趨勢

目前，我國除了太陽能光伏發電外還研究發明了太陽能光熱發電，國內還沒有對其進行大量的廣泛應用，所以目前它還處在實驗階段。在太陽能光熱發電系統的集熱和儲熱子系統中，因為太陽輻射具有波動性、間歇性與不可控性，所以即使是在普通一天中太陽能光熱發電系統也存在不穩定的現象。太陽能光熱發電系統尚未完善，其相關的自動化設備技術也會因其解決問題的需要而快速發展起來。比如利用自動化設備技術的及時性，可以及時的根據太陽輻射的變化而做出相應的反應。

3.4地熱能方面的發展趨勢

根據中國地質研究會研究表示，因為我國地質條件較為復雜，所以未來我國的地質勘探將會面臨很大的困難。民營企業確實無法全部承擔起責任。加大扶持力度，加大資金的投入，培養專業的相關技術人員，出臺相關的政策戰略。國家需要以身作則，作為探險者，在前方探路，而國家企業緊隨其后。而與此相應的，自動化設技術也將會在地熱能方面得到很大的發展。自動化設備技術的自身所具備的對復雜環境的應變特質，在此處會起到很好的補充作用。自動化設備技術在這一新能源行業，將會有著十分重要的作用。

4、結束語

對于自動化設備技術來說，對其的應用不應該是只是僅僅單單的停留在理論方面，而應該講自動化設備技術光泛的應用與各行各業中。我國的新能源行業在未來的一段時間將會得到重視，大力發展。我國的能源消費結構也將會發生很大的變化。受新能源行業快速發展的影響新能源相關的自動化設備技術也將會迎來很大的發展前景。雖然，從目前我國新能源行業自動能設備技術利用情況來看，其仍然處于不成熟的起步階段，但是新能源行業有長遠的發展前景，所以與此相關的自動化設備技術也會得到長久的發展。

參考文獻：

[1] 游策揚.新能源行業及自動化技術的發展現狀與趨勢[J].農家參謀. 2017（16）

[2] 蔣麗.新能源行業步入低谷 機會存在于細分市場[J].中國城市金融. 2012（05）