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1、 课程设计说明书 第 I 页信息工程技术在新能源领域的应用摘 要随着经济的飞速发展及社会的不断进步，作为一个能源消耗大国，能源供应和环境污染已成为我国亟待解决的问题，开发和利用新能源势在必行。如今能源紧缺已得到越来越多的关注我国已经出台多项开发利用新能源的政策。在现有技术发展前提下，新能源方面取得了很大的业绩，但是如何使其得到更大范围的应用，还有很多关键技术问题急需解决。这就需要电子电力技术的各企业建立起达到世界先进水平的、创新能力强大的电子信息产业，为我国新能源事业的发展保驾护航，为社会经济的发展作出贡献，让科技发挥出服务人类的作用。信息工程技术作为发电方面的关键技术将直接关系到新能源发电技
2、术的发展，并推动整个社会的发展和前进。本文在阐述新能源发展状况的基础上，论述了电子信息工程技术的应用现状，并对电子信息工程技术在新能源领域的应用进行了分析和总结。关键词：信息工程技术，新能源，经济发展 课程设计说明书 第 II 页目 录1 绪论 .11.1 信息工程技术的概述 .11.2 新能源的概述 .12 信息工程技术在新能源领域的应用 .22.1 在风能和光能发电中的应用 .22.2 在地热发电中的应用 .22.3 在新能源汽车领域的应用 .32.4 在生物能中的应用 .32.5 在其他能源中的应用 .4结束语 .5参考文献 .6课程设计说明书 第 1 页1 绪论1.1 信息工程技术的概
3、述 信息工程技术是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的技术，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究 1。电子信息工程技术是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业，本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法，具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力，面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口
4、径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才。随着社会信息化的深入，电力电子技术的重要性越来越高，如何运用电力电子技术解决能源和环境方面的问题越来越受到研究者们的重视。现今，电力电子技术的应用涉及到很多方面，它不仅仅只涉及到“电力”的变换与应用，而且也涉及到化学能电源（电池） 、太阳能电池电能及风能电能的变换与应用，使得电力电子技术发展的势头一浪高过一浪，使其在科技进步和经济建设中发挥着越来越重要的作用。 目前信息工程技术已经成为新世纪应用最广泛和最受关注的技术之一，尤其在发展新能源的各种工程中，信息工程技术正发挥着不可代替的作用。1.2 新能源的概述 社会的发展离不开能源，经济
5、的进步也与能源的使用息息相关。能源支撑着社会经济的发展。我国能源生产总量和消费总量均排在全球前三位。新能源因其具有清洁、少污染或无污染、蕴藏量大的特点越来越受到人们的重视。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源，称为常规能源 2。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。课程设计说明书 第 2 页在中国可以形成产业的新能源主要包括水能（主要指小型水电站
6、） 、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利
7、用也可看作是新能源技术的一种形式。当前国家启动了发展新能源的战略规划，在发展新能源的各项工程中，都离不开信息工程技术。 2 信息工程技术在新能源领域的应用2.1 在风能和光能发电中的应用近几年来，全球风电机组容量每年的增长率都在 35左右。我国对全国装机容量也提出了明确的要求，截止 2013 年底，我国风电并网容量已达到 7700 万千瓦。对风电系统的研发中。尤其是在以下系统中均使用了电子信息工程技术：MW 级直驱式风电机组变流器及双馈式风电机组变流器：风力发电机组控制系统；利用电力电子信息工程技术变换装置实现的变速恒频风力发电系统；利用电子电力信息工程技术变换装置实现的风力发电机无功控制系统
8、：风电交流并网控制：风电直流输电；风电电能储存 3。光能发电是新能源的重要组成部分，光能发电技术可以用于所有场合，从家用电器到航空航天器，从玩具电源到兆瓦级电站，光能电源可以用在任何有需要的场所。到 21 世纪末，太阳能发电将占到能源结构的 50以上。光能发电具有良好的发展前景且逐渐会在能源领域中占据重要地位。光能发电系统主要是由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器、并网控制、电控柜及太阳跟踪系统等组成。除了太阳能电池方阵不需要电力电子信息技术的支持，其他设备和系统均需要电力电子信息技术提供相应的支撑。课程设计说明书 第 3 页2.2 在地热发电中的应用地热系统利用浅层地能来提供能量是一种新能源利
9、用技术。由于不可再生能源的不断枯竭以及为了达到减排的目的，地热系统的开发和利用被提上日程。热泵”是指“地源热泵” ，它就是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术。 “热泵”工程中，需要对提水泵的控制，压缩机的控制，热源、冷源的循环控制，都需要电力电子信息工程技术的支持 4。地热系统中需要对压缩机进行控制，还需要对提水泵进行控制，不仅这些都需要电力电子信息工程技术的支持，另外，对于热源、冷源的循环控制也需要电力电子信息工程技术的支撑。2.3 在新能源汽车领域的应用新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，包括是指纯电动汽车（BEV ） 、太阳能汽车、燃料电池电动汽车（FCEV）
10、、混合动汽车（HEV） ，氢发动机汽车和高效储能器汽车等。新能源汽车对于电机控制系统的要求更加严苛，作为新能源汽车的核心部件，电机控制不仅关系着整车性能，还与行车安全息息相关，高性能电机控制系统对处理器的处理能力和安全特性都提出了很高要求，其废气排放量比较低。在新能源汽车中，都将广泛采用电动机启动、制动控制，调速，电能转换、电能管理（恒充、定充、浮充） ，及电能存储等电力电子技术。新能源汽车的发展和普及将会极大地改善大气环境污染状况，是未来汽车的发展趋势。2.4 在生物能中的应用生物能源主要指以淀粉质生物，如粮食、薯类、作物秸秆等为原料生产的石油替代油料，而其中燃料乙醇和生物柴油尤被看好。发展
11、生物能源，既能控制环境污染，减轻对石油资源的依赖，同时又能推动农业产业链的发展，被认为是解决全球能源危机的最理想途径之一。生物能源是采用地球上的植物，特别是农业上的秸杆、木材、海澡等大量生物质材料。目前主要是采用生物质发电，即将生物质干燥、压缩、成形、预处理等。植物能是对地球上的植物如秸秆、木材和海水里的海藻等生物质材料的利用，通过将这些生物质材料进行干燥、压缩、成形等一系列处理，再将处理后的材料送人锅炉进行加热，可将产生的蒸汽用于发电 5。植物能源能够利用无法利用或只能直接焚烧的“废料”课程设计说明书 第 4 页，是一种可再生资源，在生物能转变为电能的过程中需要对植物材料进行切碎、干燥、燃烧等处理，这些处理过程都需要使用到电子信息工程技术。2.5 在其他能源中的应用新能源将会在未来的发展中占到能源结构的绝大部分。电子信息工程技术的应用不仅局限于以上所
