新能源的开发与利用范文

前言：我们精心挑选了数篇优质新能源的开发与利用文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

一、开发与利用的现状

六合区农村沼气经过了“两落三起”的发展历程。20世纪60年代末到70年代初，出现了发展沼气的热潮，建设了4400多处，但很短时间后多数沼气池就报废了。70年代末期，又掀起了发展沼气热潮，但多数未能持久运行。“两落”造成严重的负面影响，至2005年底沼气保有量仅为7000处。“两落”的主要原因之一是技术服务跟不上，农民欠缺建池施工和日常管理技术，不能及时有效解决使用过程中产生的问题，大量病池报废，综合效益难以发挥，资金浪费严重。2006年至今，各级政府把农村新能源建设纳入为民办实事范畴，加大了财政投入，农村新能源建设的领域也得到了扩展，不仅加快了户用沼气池建设步伐，规模畜禽养殖场沼气治理工程也迅速发展。2006—2011年我区共兴建户用沼气池8000多处，沼气工程42处（其中500m3 3处，300m3 2处），秸秆气化工程2处，总投入3439.48万元，其中省级以上投入1578万元，市级配套503.3万元，区级配套174.5万元，农户和企业自筹资金1183.68万元。目前户用沼气池推广的池型是大出料口水压式和强回流沼气池，强调“一池三改”（沼气池、改圈、改厕、改厨）。该池型密闭性能好，产气量高，出料方便。截止目前，户用沼气池累计推广18000处，已报废3000处，可用15000处，占总农户的10%左右，主要分布在金牛湖、马集、冶山等北部街镇；各类大中小型沼气工程近42处；秸秆气化工程2处；生活污水净化处理池近20处；太阳能热水器80000多台，已在城乡全面普及。

我区严格按照《南京市农村沼气和秸秆气化建设项目管理办法》要求，严格建设规范，按照统一标准、专业施工、统一操作规程组织建设。在质量管理上，做到“四个坚持”，即坚持建设标准，坚持技术标准，坚持职业准入制度，坚持招投标制度。在项目程序上，实行做到“三公开一公布”，“三公开”即要公开省市有关扶持政策、建设计划任务、资金补助标准和建设条件，公开项目自愿建设单位或农户名单，公开物资采购价格及分配办法；“一公布”就是网上公布用户档案、项目村电话、各级管理部门电话。同时，严格项目验收，确保完成项目建设任务。建立健全农村清洁能源工程管理制度，农村清洁能源工程建设与管理实行责任制和责任追究制、项目法人责任制、建设保证金制度，加强农村清洁能源工程建设与管理的培训工作。加强项目资金管理，按照《江苏省财政支农专项资金报账制管理办法》相关规定，设立专帐规范核算，专款专用，并实行项目资金财政报账制。农村清洁能源工程竣工后，及时组织开展项目工程决算审计和财务审计，由具备相关资质的机构出具相应的审计报告，同时，会同建设单位、施工企业进行项目的初步验收，出具由区县农村清洁能源主管部门、项目建设单位、工程监理单位和工程施工企业四方共同签字的工程竣工现场验收报告。区内现有农村能源施工企业1个，资质为三级，持证技工近50人，承担户用沼气池、沼气工程（300m3以下）等建设任务。300m3以上的沼气工程和秸秆气化工程按照省市要求严格实行招投标制，今年共招投标沼气工程3个。我区多次被省农委评为农村清洁能源建设先进集体。

二、存在问题

我区在农村新能源开发与利用中虽然取得了一些成绩，但还存在一些问题。一是建设速度上还显得不够快。纵向上看有进步，横向上看和江宁、浦口比还有不小的差距，户用沼气池、沼气工程建设数量显得不足，秸秆气化工程数量也仅有一处。二是存在重建轻管的现象。农村沼气服务方面，故障维修不及时，配件供应跟不上，脱硫装置较少进行再生和更换，进出料装备缺乏，大多数沼气农户不掌握综合利用技术，有的沼气池运行了多年，竟没有进行过一次大换料，影响了正常产气，有的农户不按规程操作，换料时不关闭阀门，导致净化器被烧坏，有的农户缺乏安全知识，擅自开盖维修，个别地区导致了事故，沼渣、沼液等优质肥料得不到合理利用，效益打了折扣。三是近两年生猪价格波动较大，发病率高，部分农户和养殖场饲养量下降，造成发酵源不足，产气量下降，甚至不能正常使用。

三、具体对策

1.提高认识

发展农村新能源有利于促进农村卫生状况和生态环境的改善，促进农民生活方式的转变，提高生活质量，建设文明和谐的新农村；有利于促进农业增长方式转变，实现农业增效、农民增收，建设经济繁荣的新农村。如近年来推广的“猪—沼—果（粮、菜）”能源生态经济模式，就是把种植业与养殖业有机结合起来，把养殖业所产生的废弃物转换成可再生能源沼气和有机肥，既解决了农村燃料问题，又减少了化肥、农药的使用量，改善了农产品品质，提高了农产品的市场竞争力。

2.加强宣传

一要向领导宣传，发展农村能源，对于满足农民生产生活用能需求、增加农民收入、繁荣农村经济、优化农村环境、提高农村文明程度都具有重要意义，是社会主义新农村建设的重要内容。发展农村沼气、太阳能和生物质能源，可以把农村的“三废”（秸秆、粪便、垃圾）变成“三料”（燃料、饲料、肥料），提高各级领导的认识。二要向广大农民宣传，一户农民建一只8m3的沼气池，年产沼气350m3左右，一般可解决10个月的做饭、烧水、照明的用能需求。还可提供有机肥料约20t，节柴2000kg以上，户均节支增收1000元左右。三要通过各种媒体向社会宣传，发展以沼气为重点的农村能源，是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措，形成全社会重视关心和支持农村新能源建设的良好氛围。

3.加大投入

发展农村新能源建设，是一项公益性事业，要积极争取利用国债和省市项目资金的支持，区政府要加大资金投入，配套资金要列入年度财政预算，确保足额配套，同时拓宽投资渠道，引进民营资本投资该领域，同时收取项目保证金后作为工程款，保证自筹资金全部到位。这样才能加快户用沼气池、沼气工程、秸秆气化工程的建设步伐。此外，要安排好工作经费，保障全区清洁能源建设正常有序开展。

4.强化服务

围绕推进社会主义新农村建设，以改善农村生产生活条件、促进农民增收、方便农民群众为出发点，将沼气服务体系建设与沼气发展协调推进。坚持“政府引导、多元参与、方式多样”和“服务专业化、管理物业化”的原则，逐步建立以省级技术实训基地为依托、区服务站为支撑、镇村服务网点为基础、农民服务人员为骨干的沼气服务体系，为沼气农户提供优质、规范、高效、安全的服务，巩固沼气建设成果。同时要发挥市场机制作用，除采用协会领办、个人承包、股份合作等形式外，鼓励发展股份制沼气服务公司和民营沼气服务队伍，形成各类社会主体参与的沼气服务体系。对各类沼气工程和秸秆气化站内部要确定专人负责，通过参加省市培训，合格后持证上岗。

5.加强管理

对新建的规模养殖场，要先进行环境评价，把对环境污染的治理作为前置条件，按照“谁污染谁治理”的原则，准备好必备的资金，积极申报国家及省市项目，通过沼气工程进行环境污染治理，沼气作能源或发电，沼渣沼液作优质的有机肥料。项目实施行过程中，在规划、用地等方面要给予扶持。对现有的规模化养殖场，各级政府要责令限期完成污染治理工作，奶牛养殖必须规划好区域，全部进养殖小区，以便集中处理粪便。

第2篇

关键词：油田；新能源；开发与利用

在目前众多可再生能源与新能源技术开发中潜力最大、最具开发价值的是风能和太阳能。它们是最普遍的自然资源也是取之不尽的可再生能源。近年来风能和太阳能的利用技术发展迅速。10年前世界风光发电总功率不到100万kW，如今已超过1000万kW。据估计20年内，风光发电将可满足世界电力需求的10%成为21世纪主要的电源之一。世界各国都对新型能源进行了深入的研究和开发。近年来，由于传统燃料价格上涨，导致工程师们都在尝试发展其他更好的方法利用风力。风力虽不很稳定，但是比其他动力资源要来得便利，因为风向自由、清洁、不会产生不良的副作用。

1 新能源在油田企业中的利用

我单位承担着中石化非常规气田的勘探开发任务，目前主要井区分布在我国的西部，前期勘探出来的边缘井、探井都在偏远山区，电力供应不足，普通电力建设投资费用高，并需根据气井的状况才能确定投资的回收率，同时日常生产以消耗柴油，所以边缘井与探井的生产成本一直居高不下。如果能够采用风光互补发电系统技术解决边缘井、探井的用电问题，就可以以最小的投入产生最大的经济效益。

1.1 前提条件

新能源的开发与利用与油田所处的地理条件有着密切的关系，我油田所在地区为江苏省（年日照时数为2200-3000）与山西省（年日照时数为3000-3200），都为二、三类地区既有良好的太阳能的应用条件。

江苏平均风速在2.9米/秒至3.5米/秒之间，最大风速可达20米/秒以上，全年有效风能利用在3500小时以上。山西平均平均风速在2米/秒至4米/秒之间，最大风速可达20米/秒以上，具备风力发电的条件。

1.2 技术路线

风光互补发电系统一般包括风力发电机、太阳能电池组件、控制器、逆变器、耗能负载、蓄电池组以及支架等。发电系统具体工作原理如图1所示。白天在太阳光的照射下，太阳能电池组件产生的直流电流与风力发电机组发出的交流电经整流后，通过控制器一部分经逆变器转化成交流电供负载使用，另一部分对蓄电池进行充电。当阳光或风能不足时，蓄电池的电能通过逆变器转化为交流电供给交流负载使用。

（1）发电部分：由1台或者几台风力发电机和太阳能电池板矩阵组成，完成风-电、光-电的转换，并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。（2）蓄电部分：由多节蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。（3）充电控制器及直流中心部分：由风能和太阳能充电控制、直流中心、控制柜、避雷器等组成。完成系统各部分的连接、组合以及对于蓄电池组充电的自动控制。（4）供电部分：由一台或几台逆变电源组成，可把蓄电池中的直流电能变换成标准的220V或400V交流电能，供给各种用电器。

当然，为了保障用电的可靠性，还可以采用风力发电与柴油机发电互补，组成风-柴互补发电系统。

2 功率控制策略

2.1 风电系统功率控制

根据风能及负载变化情况，风电系统主要包括最大功率跟踪控制、负载功率跟踪控制和超速保护3种控制方式。为了提高系统在蓄电池组没有充满时的运行效率，在额定风速以下，本文采用最佳功率给定法进行最大功率跟踪控制。该方法假定系统始终运行在最佳叶尖速比，根据发电机转速推测风力机最大输出功率，将该推测功率作为发电机功率的给定，调节DC/DC变换器的占空比进行阻抗变换，实现最大功率跟踪。

当风力机输出能量多于负载及蓄电池吸收的能量时，采用负载跟踪控制模式调节系统功率输出。使得风力机叶尖速比偏离最佳值，风能利用系数降低，保证发电机输出功率与负载消耗功率及充人蓄电池功率之和相平衡。

2.2 光伏系统功率控制

根据负载和光照条件，光伏系统可以运行在最大功率跟踪控制和负载跟踪控制两种方式。可采用扰动观察法进行最大功率跟踪控制。虽然扰动观察法存在系统工作点在最大功率点两侧振荡现象，造成一定的功率损失，但具有简单可靠、容易实现特点，得到广泛应用。

为了实现负载功率跟踪控制，通过计算负载电流与蓄电池最大可接受电流之和，并结合母线电压值（也是蓄电池端电压），计算负载和蓄电池需求功率。然后将此值作为光伏阵列输出功率的设定值，利用PI调节器调节DC/DC变换器的占空比实现功率平衡。

2.3 蓄电池充放电控制

铅酸蓄电池的耐过充电、过放电能力较差，过充电和过放电现象都会影响蓄电池的容量和使用寿命。为此采用变电流快速充电法对蓄电池进行充电控制，尽可能在短时间内快速恢复蓄电池放出的能量，同时防止过充电发生。在开始充电阶段，利用蓄电池能够接受的最大允许充电电流进行加速充电。当端电压达到设定值时表明蓄电池发生极化现象，故需降低最大允许充电电流。这一过程重复进行，直到充电电流减小到最小设定值时表明蓄电池的容量已经恢复到100%，然后涓流充电以补充蓄电池的自放电损失。

3 方案及效益分析

边缘井、探井的井场用电负荷十分简单，由两部分组成：机抽动力系统负荷约20KW与基本生活用电约2KW（电视机、电脑等）。设备配置方案也十分简单：风力发电带动力系统，太阳能发电带照明生活系统。机抽动力系统可用30KW风力发电机（带逆变器、蓄电池等），现场生活营房的屋顶可用面积为20平方米，可装设太阳能。风力发电与太阳能发电共用一套逆变系统。所有装置均为可拆卸设计，可进行搬迁和挪作他用。

对于边缘井、探井的生产，常规供电方式是使用柴油机组，一般单井使用50KW的柴油机组（沃尔沃），单台售价9万元；其油耗为13L/h，按每天工作24小时计算，日耗柴油290升，柴油价格为7.01元/升，每月柴油费用为6.1万元。风力发电机（配套逆变器、蓄电池等），再加上所有的安装费用后，能够实现运行的总造价为23万。20平方米太阳能电池板（输出总功率为2000W）能够实现运行的总造价为2万元，合计25万元。

经过测算，使用风光互补发电与柴油机发电相比较，在投入运行2.62月后，即可收回设备投资成本，实现降本增效的目的。

4 结束语

新能源在油田单个用电单元的开发与利用的效果十分明显，随着新能源技术的成熟发展，新能源的优势将会越来越明显，也必将在油田企业得到更为广阔的使用。

[参考文献]

[1]魏斌，王文静.风光互补发电技术在油田边远单井上应用的可行性分析[J].节能，2008（7）：36-37.

第3篇

关键词 遥感影像处理 研究生 协同创新 开源

中图分类号：G643 文献标识码：A

Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms， implementation complexity and other characteristics， development-oriented theory， technology innovation of new remote sensing processing requirements， this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform， remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model， given curriculum design， so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.

Key words remote sensing image processing； postgraduate； collaborative innovation； open source

当前，随着计算机技术的高速发展，遥感图像处理已由简单的单机单算法处理，发展到涉及并行处理、图像处理、视频处理等跨专业联合处理的新型阶段。协同创新是针对某个大型复杂问题，各个创新主体角色间实现创新互惠，知识共享，资源共享，形成相互协调发展，推动共同前进，协同的结果使个个获益，整体加强，解决某些单一个体难以解决的复杂问题。下面将在分析研究生创新能力培养难点的基础上，给出相应的解决方案。

1 研究生创新能力培养难点分析

遥感科学与技术专业是2010年获批的教育部战略性新兴产业相关专业，是教育部人才培养模式改革试点。当前，随着计算机技术的高速发展，遥感图像处理已由简单的单机单算法处理，发展到涉及并行处理、图像处理、视频处理等跨专业联合处理的新型阶段。传统的基于遥感单学科密集理论的讲解，难以满足教育部及工程应用对创新性人才的需求，需要研究针对遥感科学与技术专业发展所需的协同创新模式的研究，克服当前研究生教育中存在的问题。协同创新是针对某个大型复杂问题，各个创新主体角色间实现创新互惠，知识共享，资源共享，形成相互协调发展，推动共同前进，协同的结果使个个获益，整体加强，解决某些单一个体难以解决的复杂问题。在我国，教育部指定了“2011计划”，其全称为高等学校创新能力提升计划，是继国家985工程、211工程之后，中国高等教育系统又一项体现国家意志的重大战略举措，已有多所高校通过“协同创新中心”论证。虽然我国协同创新中心已成立多所，在协同管理理论及其应用方面也有若干研究，但如何构建协同创新模式具体实施方案，如何进行相应课程设计等具体问题还鲜有研究。下面将在分析研究生创新能力培养难点的基础上，给出相应的解决方案。

2 多角色协同创新模式

OpenRS（全称：开放式遥感数据处理服务平台）开源软件由武汉大学研制，实现了一种面向接口和属性的算法插件系统，其目的是实现系统功能的动态调用和消除系统各模块的物理耦合性。在数据来源方面，OpenRS可处理从简单的字节型数据到复杂的复数型数据、从简单的栅格型数据到复杂的矢量型数据、从可见光、高光谱数据到红外数据，同时支持不断扩展的影像数据格式。在处理算法方面，OpenRS支持从简单像元级处理到复杂的对象级处理，包括了传统的影像变换、波段运算、影像滤波、影像融合、影像聚类、影像分类到影像的分割、对象描述、对象分类，从传统的定性处理到逐渐成熟的定量处理等适合于不同应用的算法和处理过程。在计算架构方面，OpenRS提供并行计算框架与计算模型，可支持网络透明的并行算法实现。OpenRS系统实现了一种面向接口和属性的算法插件系统，其目的是实现系统功能的动态调用和消除系统各模块的物理耦合性。插件系统与具体算法和应用无关，主要提供了插件的扫描、对象注册、对象创建与查找等基础功能。

随着技术创新复杂性的增强、速度的加快以及分工精细化发展，当代创新模式已突破传统的线性和链式模式，呈现出非线性、多角色、网络化、开放性的特征，并逐步演变为以多元主体协同互动为基础的协同创新模式。在目前遥感处理领域，相关人员一般可分为五类角色，分别是数据提供者、平台架构者、算法开发者、应用整合者和最终用户。

不同特点研究生的培养方向不同，也适合不同角色。协同工作的重点是合理区分角色行为。数据提供者侧重于提供原始数据，一般可由教研室合作提供，而无需受限于单个老师及学生经济能力；平台架构者侧重于提供基础的遥感数据读写、计算架构、通用基础处理算法和通用界面元素等，OpenRS开源平台可用于承担该类角色；算法开发者侧重于实现创新性的专业算法，实现过程中可利用平台提供的通用处理算法，科研型研究生承担该类角色；应用整合者在算法提供者提供的算法和平台架构者提供的基本界面元素基础上，实现各种定制化的服务界面，应用型研究生可承担该类角色。

3 课程设计

在课程安排上，要求教师在备课的过程中，仔细分析研究生的各自研究关注点，并根据个人意愿，合理划分研究生的不同角色，有意识地渗透协同创新能力教育的思想，更要在教学过程中把协同创新能力的培养贯穿于整个教学过程之中。因此，教师需精心设计有利于培养学生协同创新能力的编程案例为切入点，案例难度遵循循序渐进原则，以分组形式指导学生进行上机实习，多讨论，多实践，多总结，逐渐培养学生的创新能力。

在培养目标方面，课程旨在培养研究生掌握协同解决大型遥感问题的能力，了解OpenRS平台基本原理，并可在其基础上进行二次开发，编写与插入自己的专业算法，能胜任企业、研究院所和政府部门等有关遥感影像处理技术设计、开发和应用等工作。

在课程设置方面，应主要以上机实践为主，课堂授课为辅的教学形式。课堂授课主要讲授OpenRS平台的基本原理，如：算法插件机制，给学生较为清晰的学习脉络，帮助梳理其在多角色创新模式中感兴趣的角色，引导其协同创新思维，课堂授课不宜超过总授课时间的20%；在上机实践开始阶段，由教师对照编程代码，仔细讲解不同角色开发过程与相关技术关键点，由学生模拟实现；在上机实践中间阶段，以分组形式，让组内同学承担不同角色，相互协同开发，共同解决某一问题；在课程后期阶段，让分组间进行协同，完成更为复杂，更贴近实际应用的技术问题。以这种多层次，不断深入的模式，提高学生的实际协同工作能力，同时也潜移默化地培养协同意识。

4 结语

遥感科学与技术专业的高速发展使得协同创新成为必然趋势。OpenRS开源平台的开放性、扩展性、先进性正满足上述趋势。本文在对研究生创新能力培养难点与OpenRS平台本身特点加以分析的基础上，给出了遥感领域的多角色协同创新模式与课程设计。

参考文献