新能源的開發與利用范文

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第1篇

一、開發與利用的現狀

六合區農村沼氣經過了“兩落三起”的發展歷程。20世紀60年代末到70年代初，出現了發展沼氣的熱潮，建設了4400多處，但很短時間后多數沼氣池就報廢了。70年代末期，又掀起了發展沼氣熱潮，但多數未能持久運行?！皟陕洹痹斐蓢乐氐呢撁嬗绊?，至2005年底沼氣保有量僅為7000處。“兩落”的主要原因之一是技術服務跟不上，農民欠缺建池施工和日常管理技術，不能及時有效解決使用過程中產生的問題，大量病池報廢，綜合效益難以發揮，資金浪費嚴重。2006年至今，各級政府把農村新能源建設納入為民辦實事范疇，加大了財政投入，農村新能源建設的領域也得到了擴展，不僅加快了戶用沼氣池建設步伐，規模畜禽養殖場沼氣治理工程也迅速發展。2006—2011年我區共興建戶用沼氣池8000多處，沼氣工程42處（其中500m3 3處，300m3 2處），秸稈氣化工程2處，總投入3439.48萬元，其中省級以上投入1578萬元，市級配套503.3萬元，區級配套174.5萬元，農戶和企業自籌資金1183.68萬元。目前戶用沼氣池推廣的池型是大出料口水壓式和強回流沼氣池，強調“一池三改”（沼氣池、改圈、改廁、改廚）。該池型密閉性能好，產氣量高，出料方便。截止目前，戶用沼氣池累計推廣18000處，已報廢3000處，可用15000處，占總農戶的10%左右，主要分布在金牛湖、馬集、冶山等北部街鎮；各類大中小型沼氣工程近42處；秸稈氣化工程2處；生活污水凈化處理池近20處；太陽能熱水器80000多臺，已在城鄉全面普及。

我區嚴格按照《南京市農村沼氣和秸稈氣化建設項目管理辦法》要求，嚴格建設規范，按照統一標準、專業施工、統一操作規程組織建設。在質量管理上，做到“四個堅持”，即堅持建設標準，堅持技術標準，堅持職業準入制度，堅持招投標制度。在項目程序上，實行做到“三公開一公布”，“三公開”即要公開省市有關扶持政策、建設計劃任務、資金補助標準和建設條件，公開項目自愿建設單位或農戶名單，公開物資采購價格及分配辦法；“一公布”就是網上公布用戶檔案、項目村電話、各級管理部門電話。同時，嚴格項目驗收，確保完成項目建設任務。建立健全農村清潔能源工程管理制度，農村清潔能源工程建設與管理實行責任制和責任追究制、項目法人責任制、建設保證金制度，加強農村清潔能源工程建設與管理的培訓工作。加強項目資金管理，按照《江蘇省財政支農專項資金報賬制管理辦法》相關規定，設立專帳規范核算，?？顚Ｓ茫嵭许椖抠Y金財政報賬制。農村清潔能源工程竣工后，及時組織開展項目工程決算審計和財務審計，由具備相關資質的機構出具相應的審計報告，同時，會同建設單位、施工企業進行項目的初步驗收，出具由區縣農村清潔能源主管部門、項目建設單位、工程監理單位和工程施工企業四方共同簽字的工程竣工現場驗收報告。區內現有農村能源施工企業1個，資質為三級，持證技工近50人，承擔戶用沼氣池、沼氣工程（300m3以下）等建設任務。300m3以上的沼氣工程和秸稈氣化工程按照省市要求嚴格實行招投標制，今年共招投標沼氣工程3個。我區多次被省農委評為農村清潔能源建設先進集體。

二、存在問題

我區在農村新能源開發與利用中雖然取得了一些成績，但還存在一些問題。一是建設速度上還顯得不夠快。縱向上看有進步，橫向上看和江寧、浦口比還有不小的差距，戶用沼氣池、沼氣工程建設數量顯得不足，秸稈氣化工程數量也僅有一處。二是存在重建輕管的現象。農村沼氣服務方面，故障維修不及時，配件供應跟不上，脫硫裝置較少進行再生和更換，進出料裝備缺乏，大多數沼氣農戶不掌握綜合利用技術，有的沼氣池運行了多年，竟沒有進行過一次大換料，影響了正常產氣，有的農戶不按規程操作，換料時不關閉閥門，導致凈化器被燒壞，有的農戶缺乏安全知識，擅自開蓋維修，個別地區導致了事故，沼渣、沼液等優質肥料得不到合理利用，效益打了折扣。三是近兩年生豬價格波動較大，發病率高，部分農戶和養殖場飼養量下降，造成發酵源不足，產氣量下降，甚至不能正常使用。

三、具體對策

1.提高認識

發展農村新能源有利于促進農村衛生狀況和生態環境的改善，促進農民生活方式的轉變，提高生活質量，建設文明和諧的新農村；有利于促進農業增長方式轉變，實現農業增效、農民增收，建設經濟繁榮的新農村。如近年來推廣的“豬—沼—果（糧、菜）”能源生態經濟模式，就是把種植業與養殖業有機結合起來，把養殖業所產生的廢棄物轉換成可再生能源沼氣和有機肥，既解決了農村燃料問題，又減少了化肥、農藥的使用量，改善了農產品品質，提高了農產品的市場競爭力。

2.加強宣傳

一要向領導宣傳，發展農村能源，對于滿足農民生產生活用能需求、增加農民收入、繁榮農村經濟、優化農村環境、提高農村文明程度都具有重要意義，是社會主義新農村建設的重要內容。發展農村沼氣、太陽能和生物質能源，可以把農村的“三廢”（秸稈、糞便、垃圾）變成“三料”（燃料、飼料、肥料），提高各級領導的認識。二要向廣大農民宣傳，一戶農民建一只8m3的沼氣池，年產沼氣350m3左右，一般可解決10個月的做飯、燒水、照明的用能需求。還可提供有機肥料約20t，節柴2000kg以上，戶均節支增收1000元左右。三要通過各種媒體向社會宣傳，發展以沼氣為重點的農村能源，是建設資源節約型、環境友好型社會的重要舉措，形成全社會重視關心和支持農村新能源建設的良好氛圍。

3.加大投入

發展農村新能源建設，是一項公益性事業，要積極爭取利用國債和省市項目資金的支持，區政府要加大資金投入，配套資金要列入年度財政預算，確保足額配套，同時拓寬投資渠道，引進民營資本投資該領域，同時收取項目保證金后作為工程款，保證自籌資金全部到位。這樣才能加快戶用沼氣池、沼氣工程、秸稈氣化工程的建設步伐。此外，要安排好工作經費，保障全區清潔能源建設正常有序開展。

4.強化服務

圍繞推進社會主義新農村建設，以改善農村生產生活條件、促進農民增收、方便農民群眾為出發點，將沼氣服務體系建設與沼氣發展協調推進。堅持“政府引導、多元參與、方式多樣”和“服務專業化、管理物業化”的原則，逐步建立以省級技術實訓基地為依托、區服務站為支撐、鎮村服務網點為基礎、農民服務人員為骨干的沼氣服務體系，為沼氣農戶提供優質、規范、高效、安全的服務，鞏固沼氣建設成果。同時要發揮市場機制作用，除采用協會領辦、個人承包、股份合作等形式外，鼓勵發展股份制沼氣服務公司和民營沼氣服務隊伍，形成各類社會主體參與的沼氣服務體系。對各類沼氣工程和秸稈氣化站內部要確定專人負責，通過參加省市培訓，合格后持證上崗。

5.加強管理

對新建的規模養殖場，要先進行環境評價，把對環境污染的治理作為前置條件，按照“誰污染誰治理”的原則，準備好必備的資金，積極申報國家及省市項目，通過沼氣工程進行環境污染治理，沼氣作能源或發電，沼渣沼液作優質的有機肥料。項目實施行過程中，在規劃、用地等方面要給予扶持。對現有的規模化養殖場，各級政府要責令限期完成污染治理工作，奶牛養殖必須規劃好區域，全部進養殖小區，以便集中處理糞便。

第2篇

關鍵詞：油田；新能源；開發與利用

在目前眾多可再生能源與新能源技術開發中潛力最大、最具開發價值的是風能和太陽能。它們是最普遍的自然資源也是取之不盡的可再生能源。近年來風能和太陽能的利用技術發展迅速。10年前世界風光發電總功率不到100萬kW，如今已超過1000萬kW。據估計20年內，風光發電將可滿足世界電力需求的10%成為21世紀主要的電源之一。世界各國都對新型能源進行了深入的研究和開發。近年來，由于傳統燃料價格上漲，導致工程師們都在嘗試發展其他更好的方法利用風力。風力雖不很穩定，但是比其他動力資源要來得便利，因為風向自由、清潔、不會產生不良的副作用。

1 新能源在油田企業中的利用

我單位承擔著中石化非常規氣田的勘探開發任務，目前主要井區分布在我國的西部，前期勘探出來的邊緣井、探井都在偏遠山區，電力供應不足，普通電力建設投資費用高，并需根據氣井的狀況才能確定投資的回收率，同時日常生產以消耗柴油，所以邊緣井與探井的生產成本一直居高不下。如果能夠采用風光互補發電系統技術解決邊緣井、探井的用電問題，就可以以最小的投入產生最大的經濟效益。

1.1 前提條件

新能源的開發與利用與油田所處的地理條件有著密切的關系，我油田所在地區為江蘇?。耆照諘r數為2200-3000）與山西?。耆照諘r數為3000-3200），都為二、三類地區既有良好的太陽能的應用條件。

江蘇平均風速在2.9米/秒至3.5米/秒之間，最大風速可達20米/秒以上，全年有效風能利用在3500小時以上。山西平均平均風速在2米/秒至4米/秒之間，最大風速可達20米/秒以上，具備風力發電的條件。

1.2 技術路線

風光互補發電系統一般包括風力發電機、太陽能電池組件、控制器、逆變器、耗能負載、蓄電池組以及支架等。發電系統具體工作原理如圖1所示。白天在太陽光的照射下，太陽能電池組件產生的直流電流與風力發電機組發出的交流電經整流后，通過控制器一部分經逆變器轉化成交流電供負載使用，另一部分對蓄電池進行充電。當陽光或風能不足時，蓄電池的電能通過逆變器轉化為交流電供給交流負載使用。

（1）發電部分：由1臺或者幾臺風力發電機和太陽能電池板矩陣組成，完成風-電、光-電的轉換，并且通過充電控制器與直流中心完成給蓄電池組自動充電的工作。（2）蓄電部分：由多節蓄電池組成，完成系統的全部電能儲備任務。（3）充電控制器及直流中心部分：由風能和太陽能充電控制、直流中心、控制柜、避雷器等組成。完成系統各部分的連接、組合以及對于蓄電池組充電的自動控制。（4）供電部分：由一臺或幾臺逆變電源組成，可把蓄電池中的直流電能變換成標準的220V或400V交流電能，供給各種用電器。

當然，為了保障用電的可靠性，還可以采用風力發電與柴油機發電互補，組成風-柴互補發電系統。

2 功率控制策略

2.1 風電系統功率控制

根據風能及負載變化情況，風電系統主要包括最大功率跟蹤控制、負載功率跟蹤控制和超速保護3種控制方式。為了提高系統在蓄電池組沒有充滿時的運行效率，在額定風速以下，本文采用最佳功率給定法進行最大功率跟蹤控制。該方法假定系統始終運行在最佳葉尖速比，根據發電機轉速推測風力機最大輸出功率，將該推測功率作為發電機功率的給定，調節DC/DC變換器的占空比進行阻抗變換，實現最大功率跟蹤。

當風力機輸出能量多于負載及蓄電池吸收的能量時，采用負載跟蹤控制模式調節系統功率輸出。使得風力機葉尖速比偏離最佳值，風能利用系數降低，保證發電機輸出功率與負載消耗功率及充人蓄電池功率之和相平衡。

2.2 光伏系統功率控制

根據負載和光照條件，光伏系統可以運行在最大功率跟蹤控制和負載跟蹤控制兩種方式?？刹捎脭_動觀察法進行最大功率跟蹤控制。雖然擾動觀察法存在系統工作點在最大功率點兩側振蕩現象，造成一定的功率損失，但具有簡單可靠、容易實現特點，得到廣泛應用。

為了實現負載功率跟蹤控制，通過計算負載電流與蓄電池最大可接受電流之和，并結合母線電壓值（也是蓄電池端電壓），計算負載和蓄電池需求功率。然后將此值作為光伏陣列輸出功率的設定值，利用PI調節器調節DC/DC變換器的占空比實現功率平衡。

2.3 蓄電池充放電控制

鉛酸蓄電池的耐過充電、過放電能力較差，過充電和過放電現象都會影響蓄電池的容量和使用壽命。為此采用變電流快速充電法對蓄電池進行充電控制，盡可能在短時間內快速恢復蓄電池放出的能量，同時防止過充電發生。在開始充電階段，利用蓄電池能夠接受的最大允許充電電流進行加速充電。當端電壓達到設定值時表明蓄電池發生極化現象，故需降低最大允許充電電流。這一過程重復進行，直到充電電流減小到最小設定值時表明蓄電池的容量已經恢復到100%，然后涓流充電以補充蓄電池的自放電損失。

3 方案及效益分析

邊緣井、探井的井場用電負荷十分簡單，由兩部分組成：機抽動力系統負荷約20KW與基本生活用電約2KW（電視機、電腦等）。設備配置方案也十分簡單：風力發電帶動力系統，太陽能發電帶照明生活系統。機抽動力系統可用30KW風力發電機（帶逆變器、蓄電池等），現場生活營房的屋頂可用面積為20平方米，可裝設太陽能。風力發電與太陽能發電共用一套逆變系統。所有裝置均為可拆卸設計，可進行搬遷和挪作他用。

對于邊緣井、探井的生產，常規供電方式是使用柴油機組，一般單井使用50KW的柴油機組（沃爾沃），單臺售價9萬元；其油耗為13L/h，按每天工作24小時計算，日耗柴油290升，柴油價格為7.01元/升，每月柴油費用為6.1萬元。風力發電機（配套逆變器、蓄電池等），再加上所有的安裝費用后，能夠實現運行的總造價為23萬。20平方米太陽能電池板（輸出總功率為2000W）能夠實現運行的總造價為2萬元，合計25萬元。

經過測算，使用風光互補發電與柴油機發電相比較，在投入運行2.62月后，即可收回設備投資成本，實現降本增效的目的。

4 結束語

新能源在油田單個用電單元的開發與利用的效果十分明顯，隨著新能源技術的成熟發展，新能源的優勢將會越來越明顯，也必將在油田企業得到更為廣闊的使用。

[參考文獻]

[1]魏斌，王文靜.風光互補發電技術在油田邊遠單井上應用的可行性分析[J].節能，2008（7）：36-37.

第3篇

關鍵詞 遙感影像處理 研究生 協同創新 開源

中圖分類號：G643 文獻標識碼：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

當前，隨著計算機技術的高速發展，遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理，發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。協同創新是針對某個大型復雜問題，各個創新主體角色間實現創新互惠，知識共享，資源共享，形成相互協調發展，推動共同前進，協同的結果使個個獲益，整體加強，解決某些單一個體難以解決的復雜問題。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上，給出相應的解決方案。

1 研究生創新能力培養難點分析

遙感科學與技術專業是2010年獲批的教育部戰略性新興產業相關專業，是教育部人才培養模式改革試點。當前，隨著計算機技術的高速發展，遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理，發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。傳統的基于遙感單學科密集理論的講解，難以滿足教育部及工程應用對創新性人才的需求，需要研究針對遙感科學與技術專業發展所需的協同創新模式的研究，克服當前研究生教育中存在的問題。協同創新是針對某個大型復雜問題，各個創新主體角色間實現創新互惠，知識共享，資源共享，形成相互協調發展，推動共同前進，協同的結果使個個獲益，整體加強，解決某些單一個體難以解決的復雜問題。在我國，教育部指定了“2011計劃”，其全稱為高等學校創新能力提升計劃，是繼國家985工程、211工程之后，中國高等教育系統又一項體現國家意志的重大戰略舉措，已有多所高校通過“協同創新中心”論證。雖然我國協同創新中心已成立多所，在協同管理理論及其應用方面也有若干研究，但如何構建協同創新模式具體實施方案，如何進行相應課程設計等具體問題還鮮有研究。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上，給出相應的解決方案。

2 多角色協同創新模式

OpenRS（全稱：開放式遙感數據處理服務平臺）開源軟件由武漢大學研制，實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統，其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。在數據來源方面，OpenRS可處理從簡單的字節型數據到復雜的復數型數據、從簡單的柵格型數據到復雜的矢量型數據、從可見光、高光譜數據到紅外數據，同時支持不斷擴展的影像數據格式。在處理算法方面，OpenRS支持從簡單像元級處理到復雜的對象級處理，包括了傳統的影像變換、波段運算、影像濾波、影像融合、影像聚類、影像分類到影像的分割、對象描述、對象分類，從傳統的定性處理到逐漸成熟的定量處理等適合于不同應用的算法和處理過程。在計算架構方面，OpenRS提供并行計算框架與計算模型，可支持網絡透明的并行算法實現。OpenRS系統實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統，其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。插件系統與具體算法和應用無關，主要提供了插件的掃描、對象注冊、對象創建與查找等基礎功能。

隨著技術創新復雜性的增強、速度的加快以及分工精細化發展，當代創新模式已突破傳統的線性和鏈式模式，呈現出非線性、多角色、網絡化、開放性的特征，并逐步演變為以多元主體協同互動為基礎的協同創新模式。在目前遙感處理領域，相關人員一般可分為五類角色，分別是數據提供者、平臺架構者、算法開發者、應用整合者和最終用戶。

不同特點研究生的培養方向不同，也適合不同角色。協同工作的重點是合理區分角色行為。數據提供者側重于提供原始數據，一般可由教研室合作提供，而無需受限于單個老師及學生經濟能力；平臺架構者側重于提供基礎的遙感數據讀寫、計算架構、通用基礎處理算法和通用界面元素等，OpenRS開源平臺可用于承擔該類角色；算法開發者側重于實現創新性的專業算法，實現過程中可利用平臺提供的通用處理算法，科研型研究生承擔該類角色；應用整合者在算法提供者提供的算法和平臺架構者提供的基本界面元素基礎上，實現各種定制化的服務界面，應用型研究生可承擔該類角色。

3 課程設計

在課程安排上，要求教師在備課的過程中，仔細分析研究生的各自研究關注點，并根據個人意愿，合理劃分研究生的不同角色，有意識地滲透協同創新能力教育的思想，更要在教學過程中把協同創新能力的培養貫穿于整個教學過程之中。因此，教師需精心設計有利于培養學生協同創新能力的編程案例為切入點，案例難度遵循循序漸進原則，以分組形式指導學生進行上機實習，多討論，多實踐，多總結，逐漸培養學生的創新能力。

在培養目標方面，課程旨在培養研究生掌握協同解決大型遙感問題的能力，了解OpenRS平臺基本原理，并可在其基礎上進行二次開發，編寫與插入自己的專業算法，能勝任企業、研究院所和政府部門等有關遙感影像處理技術設計、開發和應用等工作。

在課程設置方面，應主要以上機實踐為主，課堂授課為輔的教學形式。課堂授課主要講授OpenRS平臺的基本原理，如：算法插件機制，給學生較為清晰的學習脈絡，幫助梳理其在多角色創新模式中感興趣的角色，引導其協同創新思維，課堂授課不宜超過總授課時間的20%；在上機實踐開始階段，由教師對照編程代碼，仔細講解不同角色開發過程與相關技術關鍵點，由學生模擬實現；在上機實踐中間階段，以分組形式，讓組內同學承擔不同角色，相互協同開發，共同解決某一問題；在課程后期階段，讓分組間進行協同，完成更為復雜，更貼近實際應用的技術問題。以這種多層次，不斷深入的模式，提高學生的實際協同工作能力，同時也潛移默化地培養協同意識。

4 結語

遙感科學與技術專業的高速發展使得協同創新成為必然趨勢。OpenRS開源平臺的開放性、擴展性、先進性正滿足上述趨勢。本文在對研究生創新能力培養難點與OpenRS平臺本身特點加以分析的基礎上，給出了遙感領域的多角色協同創新模式與課程設計。

參考文獻