淺析新能源行業(yè)及自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

王琪

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，新能源行業(yè)及自動化技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。新能源成為我國當(dāng)前重點研究的一個領(lǐng)域，但在實際應(yīng)用過程中存在諸多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇?；诖耍疚闹饕饰隽诵履茉葱袠I(yè)所面臨的問題和解決對策，并綜述了自動化技術(shù)在我國新能源行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢，為新能源發(fā)展提供了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：新能源；自動化技術(shù)；發(fā)展

一、新能源行業(yè)及自動化技術(shù)的發(fā)展意義

現(xiàn)階段，新能源行業(yè)的發(fā)展十分迅速，且應(yīng)用范圍廣泛。從發(fā)展趨勢來看，新能源市場無疑是廣闊的。在國家政策支持下，新能源產(chǎn)業(yè)將迎來加速發(fā)展和布局調(diào)整的重要機(jī)遇，成為我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

與此同時，新能源的發(fā)展也面臨著一定的技術(shù)障礙和困難。例如，雖然核電廠的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍，但核電管理的不確定性會帶來了很大的影響。發(fā)揮智能技術(shù)在新能源產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用功能，是國家對新能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革的調(diào)控政策。只有逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，推動智能技術(shù)應(yīng)用升級，才能真正從根本上有效推動新能源的應(yīng)用和發(fā)展。

目前，自動化技術(shù)還有很大的提升空間。例如，運用自動化技術(shù)可以更合理、智能地控制太陽能，捕捉太陽能電池板的能量，進(jìn)一步實現(xiàn)光伏轉(zhuǎn)化率。但是，風(fēng)力發(fā)電在采用自動化技術(shù)的過程中面臨的主要技術(shù)障礙是風(fēng)能受季節(jié)和天氣的影響，其收集能力較差，導(dǎo)致棄風(fēng)的整體情況較嚴(yán)重，電網(wǎng)調(diào)頻技術(shù)的整體技術(shù)能力也存在缺陷。

二、新能源的分類及自動化技術(shù)類型

新能源種類較多。對于海洋能而言，基本涵蓋潮汐能與溫差能等，此外還包含生物燃料與氫所形成的能源。存在不同的使用形式，如發(fā)電，使用相對廣泛的是風(fēng)電與水電等。風(fēng)電是一種發(fā)展較快的能源；水電有著很長的發(fā)展歷史，技術(shù)頗為成熟、所需成本不高、規(guī)模較大。近幾年，太陽能發(fā)電模式也取得了長足的進(jìn)步，裝機(jī)容量變得更大。另外，備受關(guān)注的新能源還包括生物質(zhì)能與地?zé)崮艿?。不過，從整體分析，新能源大多處在探索與起步階段。

新能源自動化技術(shù)可以概括為“三電”技術(shù)，即電力驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)、電池技術(shù)和電控系統(tǒng)技術(shù)。電力驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)主要由電動機(jī)和太陽能控制器組成。電驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是單體電池，但單體電池研究技術(shù)尚未成熟，制約了新能源汽車的快速發(fā)展。目前，普遍采用單級無級變速器和離合器踏板無級變速器。隨著新能源自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，國家加大了對新能源研究的投入。尤其汽車企業(yè)也開始重視新能源汽車的發(fā)展，通過完善相關(guān)數(shù)據(jù)和技術(shù)比較，投資引進(jìn)高端人才，發(fā)動機(jī)傳動技術(shù)、電控系統(tǒng)技術(shù)等自主研發(fā)的動力電池系統(tǒng)技術(shù)還有較大的提升空間。主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的質(zhì)量和性能、質(zhì)量和可靠性上。

三、新能源行業(yè)技術(shù)類型分析

（一）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備總裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大，并取得了良好的發(fā)電效果。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)布置發(fā)電轉(zhuǎn)換設(shè)備，將風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)化為新能源發(fā)電的技術(shù)。需要注意的是，在實際應(yīng)用中，雖然風(fēng)力渦輪機(jī)布置在風(fēng)能豐富的地區(qū)，可以更有效地將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電能源，但風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在其所在地區(qū)要有一個?？奎c。在此條件下，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性不足，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在長期運行中容易出現(xiàn)較多的異常運行情況，新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用效果也不理想。為了有效解決上述問題，一些地區(qū)在組織風(fēng)力發(fā)電設(shè)備時，將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和光伏發(fā)電設(shè)備分布在一起，逐步形成組合發(fā)電、太陽能自動發(fā)電和光伏發(fā)電的發(fā)電體系，足以吸收光線。當(dāng)吸收的光線不足時，發(fā)電機(jī)儲存的能量被送入電網(wǎng)系統(tǒng)回收系統(tǒng)，維持電力系統(tǒng)，進(jìn)一步提高自然能源基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性和安全性。

（二）水電站技術(shù)

目前，水力發(fā)電是我國常見的發(fā)電技術(shù)，不僅可以有效利用水利水電工程資源，還可以為特大洪水的精準(zhǔn)治理提供有效的支持。水電站技術(shù)常應(yīng)用于傳統(tǒng)的兩河流域，還可以應(yīng)用于太陽能、風(fēng)能、海水等新能源領(lǐng)域。在實際應(yīng)用中，水電站不會對環(huán)境造成污染，新能源的轉(zhuǎn)換效率較高。但是，水電站對開闊地形、環(huán)境等有較高的要求，該技術(shù)具有明顯的使用限制。

（三）生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，通過可燃?xì)怏w的燃燒發(fā)電。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)具有較高的清潔性，保護(hù)生態(tài)資源。我國生物質(zhì)能源的分布廣泛，且種類較多。其中，燃燒發(fā)電技術(shù)是指將生物質(zhì)放入鍋爐中，通過燃燒產(chǎn)生的熱能可以在設(shè)備的作用下轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)燃燒發(fā)電。

生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)主要包括內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)、氣化爐、燃?xì)鈨艋鞯龋鶕?jù)標(biāo)準(zhǔn)對生物質(zhì)原料進(jìn)行加工和處理，將處理后的材料投入設(shè)備中。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)的直燃技術(shù)相比，更加可靠、高效和清潔，應(yīng)用更廣泛。

材料投入設(shè)備后的燃燒存在兩種狀態(tài)：一種是生物質(zhì)完全燃燒，應(yīng)用氣化爐、凈化裝置和冷卻裝置、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電；另一種是生物質(zhì)未完全燃燒，通過氣化爐燃燒生物質(zhì)，氣化氣體通過冷卻裝置冷卻，然后通過凈化裝置進(jìn)行凈化和發(fā)電。

例如，沼氣發(fā)電技術(shù)是一種常見的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保的特點，能夠解決環(huán)境保護(hù)問題和電能供應(yīng)不足問題。沼氣發(fā)電技術(shù)可以利用城市中的污水、垃圾、禽畜糞便等有機(jī)廢物，通過厭氧發(fā)酵生成沼氣，然后將沼氣轉(zhuǎn)化為電能。該技術(shù)不僅能夠處理大量的廢棄物，還能夠產(chǎn)生大量的電能。

（四）太陽能光伏發(fā)電

以光伏技術(shù)水力發(fā)電體系和電網(wǎng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系為基礎(chǔ)，我國太陽能光伏發(fā)電體系分成孤網(wǎng)體系和并網(wǎng)體系兩類。從發(fā)展現(xiàn)狀分析，光伏技術(shù)發(fā)電發(fā)展的主要類型包括并網(wǎng)光伏技術(shù)和水力發(fā)電管理系統(tǒng)兩類。水力發(fā)電管理系統(tǒng)具有獨特的發(fā)展優(yōu)點和功能，如低電壓穿越、大功率跟蹤監(jiān)控等。水力發(fā)電管理系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢將是以電網(wǎng)安全平穩(wěn)運轉(zhuǎn)為基本設(shè)計原則，進(jìn)而達(dá)到并網(wǎng)逆變器高頻化、高度自動化、高效率。

太陽能光伏發(fā)電該種形態(tài)的發(fā)電體系由許多的子系統(tǒng)組合而成。目前，大型的太陽能光熱發(fā)電自動控制器的研發(fā)狀態(tài)仍處在不斷完善的階段。其中，從集光子體系、集熱與儲熱子體系、汽輪發(fā)電子體系來說，它們分別具有各自的工作模式與操作特性，控制著工質(zhì)流量、溫度控制等工作內(nèi)容，但其中仍表現(xiàn)出一定的時間滯后性。

四、新能源行業(yè)及自動化技術(shù)應(yīng)用的具體策略

加強(qiáng)新能源的開發(fā)利用，不僅可以減緩社會發(fā)展對不可再生能源的消耗，還可以在滿足人類對能源需求的基礎(chǔ)上，降低對生態(tài)環(huán)境的影響。在新能源技術(shù)不斷發(fā)展過程中，越來越多的清潔新能源將逐漸取代傳統(tǒng)的不可再生能源。新能源具有分布廣的特點，是國際社會公認(rèn)的可以替代傳統(tǒng)化石能源的理想能源，有利于加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。目前，許多國家研究并應(yīng)用新能源，在多年的實踐中積累了豐富的經(jīng)驗。

（一）拓寬融資渠道，鼓勵資本政策

在融資方面，新能源行業(yè)可以利用市場投資來降低新能源產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)的風(fēng)險。為了發(fā)揮市場主導(dǎo)者的作用，加大投資力度，新能源行業(yè)需要主管部門對企業(yè)的實際情況進(jìn)行評估，選擇合適的投資方式來實現(xiàn)資本融資。以風(fēng)力發(fā)電為例，要在短期內(nèi)逐步完成風(fēng)電場的功率計算和數(shù)值數(shù)據(jù)分析，主管部門引導(dǎo)企業(yè)落實投資，明確未來風(fēng)電市場的研究方向，完善運營體系。

（二）進(jìn)行新能源自動化技術(shù)的深入探究

在太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)中，對于深入智能化科技，應(yīng)該加大研發(fā)力度，并具體對數(shù)據(jù)功能加以分析。而針對太陽能發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)上的技術(shù)障礙，應(yīng)該增加集熱等功能，實現(xiàn)在太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)上的技術(shù)突破。對產(chǎn)生的偏差予以修正，利用新能源產(chǎn)品智能化關(guān)鍵技術(shù)的研究成果，對數(shù)據(jù)結(jié)果加以分析和記錄，從而實現(xiàn)智能化跟蹤。從根本上推進(jìn)對新能源設(shè)備自動化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，完善太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)，使智能化裝置和關(guān)鍵技術(shù)有更好的研發(fā)方向。

（三）明確新能源自動化技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)

針對目前海洋能源的迅速發(fā)展趨勢，我國科研人員必須加快發(fā)展對海洋再生能源的開發(fā)技術(shù)。并積極協(xié)調(diào)海洋科技企業(yè)和清潔能源企業(yè)之間的技術(shù)協(xié)作關(guān)系，通過科技合作制定出總體規(guī)劃，以加速我國對海洋能源轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。新能源行業(yè)自動化技術(shù)在發(fā)展過程中，仍然有很多關(guān)注的問題?？蒲腥藛T在研發(fā)生產(chǎn)過程中必須重視防護(hù)性，以促進(jìn)清潔能源的發(fā)展，以完整協(xié)調(diào)統(tǒng)一的方法進(jìn)行新能源的研究和規(guī)劃，在提高國家能源安全水平的同時，確定自動化技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。

五、新能源行業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）增加新的技術(shù)投入

在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，新能源行業(yè)自動化技術(shù)的推廣與廣泛運用勢在必行，為促進(jìn)我國的低碳能源發(fā)展，需要加強(qiáng)新能源科技人員培養(yǎng)與資金投入，以保證新技術(shù)的突破。首先，國家不斷出臺優(yōu)惠政策支持新能源技術(shù)的發(fā)展，鼓勵科技企業(yè)和科研工作者積極投身于新能源技術(shù)領(lǐng)域，為新能源技術(shù)開發(fā)提供新力量。其次，加強(qiáng)技術(shù)革新能力，提高設(shè)備技術(shù)的研究和開發(fā)，在新能源市場化競爭中，健全各項制度，以保障新能源行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

（二）完善工程管理機(jī)制

在新能源電氣工程的建設(shè)中，根據(jù)項目的發(fā)展需求，建立完善的建設(shè)管理制度，并將其貫徹執(zhí)行。只有這樣，項目才能得到最大化的應(yīng)用，從而保障新能源項目的成功實施。首先，健全新能源項目的責(zé)任體系，特別是針對新能源項目的不同工作需求，建立健全責(zé)任體系，確保責(zé)任的落實到位。其次，完善獎勵和懲罰制度。比如，按照工作業(yè)績考核，對業(yè)績優(yōu)秀的員工進(jìn)行獎勵。反之，對于績效較差的員工，要進(jìn)行相應(yīng)的處罰，并將其與員工的工資、福利等因素相結(jié)合，從而更好地激發(fā)員工的工作熱情，使每位員工都能發(fā)揮作用，積極參與到新項目中，確保新能源項目順利實施。

（三）重視可再生資源的發(fā)展和應(yīng)用

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個行業(yè)對新能源的需求也不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，要實現(xiàn)行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展必須要重視新能源的開發(fā)和利用。例如，企業(yè)可以重點發(fā)展太陽能風(fēng)能和地?zé)豳|(zhì)能，這些新能源是人們熟知的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，不會對環(huán)境造成影響，而且能夠滿足人們對新能源發(fā)展的實際需求，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極大的推動作用，能夠保障環(huán)保工作的順利開展，為社會的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

企業(yè)在開展電氣工程自動化研究過程中，要了解各種新能源的開發(fā)和應(yīng)用，分析各種能源的消耗。了解當(dāng)前電氣工程電路設(shè)計的具體情況，做好全方位的環(huán)保設(shè)計和研究工作。電氣工程自動化節(jié)能環(huán)保技術(shù)消耗能量越大，代表電阻越大。科研人員在項目開發(fā)過程中，做好電路和電線的固定，合理設(shè)計電氣工程自動化相關(guān)系統(tǒng)，充分發(fā)揮節(jié)能環(huán)保技術(shù)作用。在選擇各項導(dǎo)線時，科研人員要考慮當(dāng)前電阻率變化情況，選用電阻率較小的材料，這樣能有效增加導(dǎo)線的橫截面。在選擇節(jié)能環(huán)保技術(shù)設(shè)備時，技術(shù)人員要選擇一些電路和電線較短的設(shè)備，節(jié)約電路的距離，從而降低能源的消耗。

六、結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，迫切需要解決能源緊缺、能源技術(shù)發(fā)展不均衡等問題。在新一輪能源改革過程中，我國對能源行業(yè)的發(fā)展提出了更高的需求，要注重技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用以及技術(shù)的建設(shè)發(fā)展。隨著電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，為新能源在實際中的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。在未來對電力、新能源進(jìn)行開發(fā)利用過程中，科研人員應(yīng)當(dāng)注重電氣節(jié)能意識，注重技術(shù)創(chuàng)新，以減少能耗，確保社會向綠色、節(jié)能方向發(fā)展。

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