1、LOGO河北省機電一體化中試基地河北省機電一體化中試基地Company Logo河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所信息技術在太陽能領域的應用Company Logo匯報內容匯報內容河北省科學院機電研究所簡介河北省科學院機電研究所簡介1 3 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2Company Logo河北省科學院河北省科學院太陽能行業的發展趨勢太陽能行業的發展趨勢-兩化融合兩化融合機電研究所機電研究所Company Logo研究所歷史沿革研究所歷史沿革2000-2015年十年發展年十年發展2000年科技體制改革年科技體制改革19961996年通過重點實驗室驗收年通

2、過重點實驗室驗收19921992年開始組建年開始組建測控技術省級工程中心測控技術省級工程中心整體轉制為科技型企業整體轉制為科技型企業隸屬科學院處級差額事業單位隸屬科學院處級差額事業單位申辦省級重點實驗室申辦省級重點實驗室 研究所基本情況研究所基本情況1河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所Company Logo研究所定位研究所定位機電所機電所河北省科技創新企業河北省科技創新企業 河北省科學院河北省科學院八個研究所之一八個研究所之一河北省自動化學會河北省自動化學會常務理事單位常務理事單位河北省計算機學會河北省計算機學會常務理事單位常務理事單位河北省工業測控河北省工業測控工程技術研究中心工

3、程技術研究中心河北省中小企業河北省中小企業自動控制技術服務機構自動控制技術服務機構中試基地中試基地 研究所基本情況研究所基本情況1Company Logo河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所Company Logo辦公樓外景辦公樓外景機構設置綜合辦公室技術推廣部陽光計算機培訓學校計算機研究室機電技術研究室測控技術研究室 研究所基本情況研究所基本情況1Company Logo河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所研究方向及重點項目：研究方向及重點項目：機電一體化產品開發工業機器人應用生產過程自動控制大型沼氣自動控制系大型沼氣自動控制系統統半干法脫硫自動控制半干法脫硫自動控制系統系統

4、污水處理生產過程自污水處理生產過程自動控制系統動控制系統水泥生產自動控制系水泥生產自動控制系統統大型石灰窯自動控制大型石灰窯自動控制及窯下計量卸料系統及窯下計量卸料系統連續輸送散裝物料靜連續輸送散裝物料靜態計量系統態計量系統大型輸送線智能控制大型輸送線智能控制系統系統軟包裝袋高位碼垛生軟包裝袋高位碼垛生產線產線塑膠密煉小料自動配塑膠密煉小料自動配料系統料系統機器人自動碼垛系統機器人自動碼垛系統機器人自動焊接系統機器人自動焊接系統機器人自動噴涂系統機器人自動噴涂系統鍛壓生產線機器人自鍛壓生產線機器人自動上下料系統動上下料系統橡膠硫化工序機器人橡膠硫化工序機器人自動上下料系統自動上下料系統河北省科

5、學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1 堅持以提高科研創新能力為目標，通過建立一系列引堅持以提高科研創新能力為目標，通過建立一系列引進人才、培養人才、激勵人才的機制，逐步成長為一進人才、培養人才、激勵人才的機制，逐步成長為一支專業搭配合理、技術素質過硬、具有創新意識的隊支專業搭配合理、技術素質過硬、具有創新意識的隊伍伍。人員組成、專業和年齡結構人員組成、專業和年齡結構 輔助人員輔助人員技術人員技術人員管理人員管理人員自動控制自動控制機電一體化機電一體化機械制造機械制造計算機技術計算機技術儀器儀表儀器儀表博士博士學士學士正高正高副高副高中級中級3535歲歲以以下下4

6、545歲歲以以上上河北省科學院河北省科學院碩士碩士機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1 研發團隊：研發團隊： 研究所現有固定人員研究所現有固定人員4646人，其中高級職稱人，其中高級職稱1313人，中級人，中級職稱職稱9 9人，專業技術人員占人員總數的人，專業技術人員占人員總數的90%90%以上，人員結構以上，人員結構合理，專業設置齊全，擁有一支集科研、開發、教學于一合理，專業設置齊全，擁有一支集科研、開發、教學于一體、經驗豐富的技術團隊，在自動控制、機電一體化技術體、經驗豐富的技術團隊，在自動控制、機電一體化技術與產品開發、計算機技術等領域逐步形成了明顯的技術優與產品開發、計

7、算機技術等領域逐步形成了明顯的技術優勢和自己的專業特色。通過多層次、全方位引進人才，注勢和自己的專業特色。通過多層次、全方位引進人才，注重人才培養，加強對外的合作交流，單位整體科研水平得重人才培養，加強對外的合作交流，單位整體科研水平得到了明顯提升。我們開發的產品和推廣的科研成果覆蓋我到了明顯提升。我們開發的產品和推廣的科研成果覆蓋我省經濟建設的很多領域，得到了社會各界的好評和充分肯省經濟建設的很多領域，得到了社會各界的好評和充分肯定，創造了良好的社會效益和經濟效益。定，創造了良好的社會效益和經濟效益。 河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1 在過去的三年

8、中，研究所承擔省、市院項目在過去的三年中，研究所承擔省、市院項目2020余項，獲得國家專利多項，代余項，獲得國家專利多項，代表性成果有：表性成果有：太陽能地暖控制器太陽能地暖控制器地下桶式機械立體停車庫自動控制系統地下桶式機械立體停車庫自動控制系統水泥預制構件全自動碼垛車水泥預制構件全自動碼垛車大型沼氣自動控制系統大型沼氣自動控制系統污水處理廠自控系統污水處理廠自控系統連續物料靜態計量系統連續物料靜態計量系統熱泵烘干節能技術研究熱泵烘干節能技術研究熱泵烘干技術應用熱泵烘干技術應用 金銀花烘干、糧食烘干金銀花烘干、糧食烘干熱力交換站全自動節能控制器熱力交換站全自動節能控制器工業機器人技術應用工業

9、機器人技術應用全自動包裝碼垛生產線全自動包裝碼垛生產線大型輸送線集中監控系統大型輸送線集中監控系統礦用全自動布料車礦用全自動布料車Company LogoCompany Logo河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1 規模化沼氣生產過程測控系統是大型沼氣工程必備的的配套技術之一。根據沼氣工程規模和原料的不同，采用集散控制系統和PLC控制技術，實現大型沼氣工程的集中監控和分級管理，增加整個系統的安全性和可靠性；采用模擬工藝流程圖實現人機交互，操作簡便易用；采用視頻監控技術，實現廠區和重要操作工段的實時監控；通過互聯網技術實現遠程監控管理。大型沼氣自動控制系統

10、Company LogoCompany Logo河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1采用中溫發酵技術，發酵罐溫度根采用中溫發酵技術，發酵罐溫度根據設定溫度自動調節，控制精度優于據設定溫度自動調節，控制精度優于2。溫度測量精度達到。溫度測量精度達到1，壓，壓力、流量、物位、成分測量精度優于力、流量、物位、成分測量精度優于5%。實現對電機、控制閥門等設備狀態實現對電機、控制閥門等設備狀態信號、故障信號的自動監測和報警。信號、故障信號的自動監測和報警。根據發酵罐壓力和儲氣罐壓力實現沼根據發酵罐壓力和儲氣罐壓力實現沼氣增壓泵的連鎖控制。氣增壓泵的連鎖控制。負壓保

11、護與高壓放空實現連鎖控制，負壓保護與高壓放空實現連鎖控制，與本地控制形成雙重保護。對沼氣凈與本地控制形成雙重保護。對沼氣凈化車間和電器控制室進行甲烷含量實化車間和電器控制室進行甲烷含量實時監測，甲烷含量超標時自動啟動通時監測，甲烷含量超標時自動啟動通風設備并報警。風設備并報警。采用視頻監控和互聯網技術，對上采用視頻監控和互聯網技術，對上料間、操作間和廠區實施全天料間、操作間和廠區實施全天24小時小時監控，實現遠程監控管理。監控，實現遠程監控管理。系系統統主主要技要技術術指指標標河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1鹿泉市石界寨林牧種植有限公司秸稈沼氣聯戶供

12、氣工程鹿泉市石界寨林牧種植有限公司秸稈沼氣聯戶供氣工程巨鹿縣蘇營二村秸稈沼氣聯戶供氣工程巨鹿縣蘇營二村秸稈沼氣聯戶供氣工程欒城縣青牧原養牛場大中型沼氣工程項目欒城縣青牧原養牛場大中型沼氣工程項目藁城市朱家寨秸稈沼氣聯戶供氣工程藁城市朱家寨秸稈沼氣聯戶供氣工程平山縣南馬冢秸稈沼氣聯戶供氣工程平山縣南馬冢秸稈沼氣聯戶供氣工程滄州小屯沼氣工程滄州小屯沼氣工程滄州黃驊下堡村沼氣工程滄州黃驊下堡村沼氣工程家莊龍鳳湖沼氣工程家莊龍鳳湖沼氣工程承德市雙橋區沼氣工程承德市雙橋區沼氣工程滄州小屯沼氣工程滄州小屯沼氣工程張家口張北沼氣工程張家口張北沼氣工程承德市雙橋區秸稈沼氣聯戶供氣工程承德市雙橋區秸稈沼氣聯戶供

13、氣工程河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1 熱泵干燥技術是一種節能干燥技術，比現有的燃煤干燥裝備節能熱泵干燥技術是一種節能干燥技術，比現有的燃煤干燥裝備節能30%30%以上，以上，減少二氧化碳排放減少二氧化碳排放40-60%40-60%；熱泵干燥裝備的溫濕度控制精確，可以提高糧食干燥；熱泵干燥裝備的溫濕度控制精確，可以提高糧食干燥效率和品質，減少加工過程的成本，降低碳排放和顆粒污染物排放，具有節能減效率和品質，減少加工過程的成本，降低碳排放和顆粒污染物排放，具有節能減排的雙重效果，經濟和社會效益顯著。而我國是能源短缺國家，因此充分利用熱排的雙重效果，經濟

14、和社會效益顯著。而我國是能源短缺國家，因此充分利用熱泵節能的特點進行中藥及農特產品干燥作業，是重要的發展方向。泵節能的特點進行中藥及農特產品干燥作業，是重要的發展方向。 項目的技術核心來源于中國科學院理化技術研究所，主要突破和創新點是通項目的技術核心來源于中國科學院理化技術研究所，主要突破和創新點是通過物料干燥過程流變特性與熱泵運行特性的耦合機理研究、熱泵干燥過程中高效過物料干燥過程流變特性與熱泵運行特性的耦合機理研究、熱泵干燥過程中高效能量回收機理的研究，實現熱泵干燥系統的高效化、低成本化。通過高溫熱泵烘能量回收機理的研究，實現熱泵干燥系統的高效化、低成本化。通過高溫熱泵烘烤過程中物料尺度特

15、性對烤房內溫度場、流場、烘烤質量和變色特性等因素的分烤過程中物料尺度特性對烤房內溫度場、流場、烘烤質量和變色特性等因素的分析研究，優化高溫熱泵烘烤工藝條件；通過烘烤過程濕度場和濕球溫度穩定性的析研究，優化高溫熱泵烘烤工藝條件；通過烘烤過程濕度場和濕球溫度穩定性的研究，優化烘烤工藝研究，優化烘烤工藝. .熱泵烘干節能技術研究 河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1協協 作作 單單 位位 : 中國科學院理化技術研究所中國科學院理化技術研究所 金銀花烘干工藝是金銀花生產的關鍵環節，傳統的

16、燃煤烘干方法烘干的金銀花品質不易控制，也污染環境。 我所與中科院理化技術研究所合作，研制了金銀花熱泵干燥成套設備，并在巨鹿縣前堤村金銀花合作社進行了應用。熱泵干燥裝備的溫濕度控制精確，自動化程度高，提高了金銀花的品質，降低了加工成本，增加了農民和加工企業收入。 熱泵烘干技術應用 金銀花烘干控制界面控制界面前三次實驗烤制效果前三次實驗烤制效果烘干現場烘干現場河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1協協 作作 單單 位位 : 中國科學院理化技術研究所中國科學院理化技術研究所 糧食倉儲前必須進行烘干，糧食的烘干具有烘干量大、過程連續等特點。傳統的糧食烘干設備采用燃

17、煤熱風爐加塔式烘干窯，既浪費能源，又污染環境。 我所與中科院理化技術研究所合作，開展糧食干燥機理研究和糧食熱泵干燥成套設備的研制，試制了成套的小型糧食烘干設備，并在河北永安糧庫安裝使用，取得了良好的效果，得到了用戶的肯定。本項目可面向糧儲企業和農場進行推廣，能夠保證糧食入倉前糧食的含水量，提高儲運糧食的質量，降低發霉變質的可能性。 熱泵烘干技術應用 糧食烘干小型烘干塔小型烘干塔系統結構圖系統結構圖河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1 我單位與中科院常州先進制造所聯合開展了工業機器人應用技術研究，購買了ABB等高端機器人裝備，建立了機器人應用實驗平臺。在機

18、器人焊接、鍛造、噴涂、搬運、碼垛等方面進行了研究開發和應用，取得良好的效果。工業機器人技術應用 河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1河北省科學院河北省科學院現有研發條件現有研發條件: : 單位有科研、教學、辦公用房2000多平方米，另有一座1000平方米機械加工車間，各種機加設備齊全。擁有各種研發、實驗及生產設備50余臺套，主要有西門子PLC開發試驗平臺、施耐德PLC開發試驗平臺、運動控制實驗平臺、工業機器人開發平臺、CAD/CAM機械設計開發平臺、工業稱重測試平臺、單片機開發系統、美國NI虛擬測試儀器、接地電阻測試儀、數字示波器、邏輯分析儀等開發試驗設

19、備。機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 研究所基本情況研究所基本情況1河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 隨著國民經濟的發展，對能源的需求在不斷增加，能源緊缺問題日益突出。太陽能作為一種新型、可再生的綠色能源，可在一定條件下取代緊缺的傳統能源，越來越受到人們的重視，因而，太陽能技術得到了突飛猛進的發展。但我國對于太陽能的利用仍處在初級階段，如何合理有效的利用太陽能，是亟待解決的一個課題。 太陽能利用的方式主要有光熱利用、光電利用、光化利、光生物利用四大類。其中應用最為普遍的是太陽能的光熱利用。將太陽輻射能收集起來，通過與物

20、質的相互作用轉換成熱能加以利用；未來太陽能的大規模利用方式是用來發電，利用光伏效應將太陽輻射能直接轉換為電能；光化利用是通過太陽輻射能直接分解水制氫的光化學轉換方式，目前應用成本高，應用不普遍；光生物利用是通過植物的光合作用來實現將太陽能轉換成為生物質的過程；目前主要有速生植物（如薪炭林）、地膜覆蓋、溫室大棚和巨型海藻等。 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 在太陽能利用的四種方式中，太陽能的光熱應用最為普及，太陽能的光電利用是今后發展的方向。在太陽能光熱產業領域，太陽能熱水器、太陽能地暖產品銷量很大，市場競爭也最為激烈。各個

21、生產廠家產品性能相近，產品技術含量不高，主要靠價格和銷量占領市場，企業利潤率難以提高，大企業做的很辛苦，而有些小企業不得不面對生存危機。 企業要想從這種激烈的市場競爭中擺脫出來，最有效的方法是提高產品的技術含量，實行成本領先和差異化發展戰略。實現這兩種發展戰略的關鍵是提高企業產品的技術含量和產品生產過程的自動化程度。下面就自動化技術在太陽能光熱產品中的應用問題作一簡要分析，與各位企業家共同探討。自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用

22、2自動化的概念定義：定義： 自動化是指裝置自動化是指裝置在無人干預的情況下在無人干預的情況下按規定的程序或指令按規定的程序或指令自動地進行操作或運自動地進行操作或運行。廣義的講，自動行。廣義的講，自動化還包括模擬或再現化還包括模擬或再現人的智能活動。人的智能活動。什么是自動化？什么是自動化？ 應用領域：應用領域： 自動化技術廣泛應用于工業、農業、自動化技術廣泛應用于工業、農業、國防、科學研究、交通運輸、商業、國防、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務及家庭等各方面。采用自醫療、服務及家庭等各方面。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力、動化技術不僅可以把人從繁重的體力、部分腦力以及惡劣、危險的

23、工作環境部分腦力以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，極大地提高勞動生產率，中解放出來，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化是一個國家或社會現代因此，自動化是一個國家或社會現代化水平的重要標志。化水平的重要標志。自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2 自動化技術的特點： 自動化技術是自動控制理論為基礎，以電子技術、電力電子技術、傳感器技術、計算機技術、網絡與通信技術為主要工具，面向工業生產過程自動控制及各行業、各部門的自動化。它具有“控（制）管（理）結合，強（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施” 等鮮明的特

24、點，自動化技術涵蓋半導體變流技術、自動控制系統、電力拖動與電氣控制、最優控制、計算機控制技術、計算機通訊與網絡、數字信號處理、軟件工程、傳感器原理、自動檢測技術、系統工程概論、運籌學和情報檢索等多個技術領域。 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 自動化技術的應用領域非常廣。它已經滲透到我們生活的方方面面，其應用面之廣是其他專業難以比擬的。同時，自動化技術發展很快，特別是最近幾年，隨著計算機技術和電子器件的發展，各種高性能、智能化傳感器的出現，自動化技術的發展可以說是是日新月異。我們平常所說的自動化一般指工業生產自動化或設備自動

25、化。主要包括流程工業自動化、工業生產線自動化、專用設備自動化等。自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所1. 自動化技術在太陽能熱水器產品中的應用 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 通過水位檢測和控制，實現太陽能熱水器自動上水 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 通過水溫檢測和混水控制，實現太陽能熱水器恒溫出水 在混水閥的混合水側裝有一個溫度傳感器，當系統的熱水或冷水溫度發生變化時，傳感器和彈簧系

26、統配合作用，使出水溫度保持在設定值。對于單管的水龍頭，使用恒溫混水閥的優點更突出，因為混合水的溫度不會隨用水量的變化而變化。恒溫混水閥安裝在生活熱水系統中，可以節約能源和舒適的使用熱水，及避免被高溫熱水燙傷。 電子恒溫閥則是在機械恒溫閥的基礎上，加入了電腦程序，用戶只需要輸入理想的沐浴溫度，工作過程中，通過機器自動檢測進出水溫度、自動檢測進水流量、自動分配冷熱水比例、自動調節出水量大小，從而達到出水溫度恒定如一的效果，為用戶完美解決洗浴時水溫忽冷忽熱的問題。 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 通過在儲水桶中增加電輔加熱和溫度

27、檢測與控制，實現太陽能熱水器全天候使用 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 主要功能： 1、開機自檢 2、水溫指示 3、 水位指示4、 水溫預置5、水位預置6、缺水報警 8、缺水上水9、炸管保護 10、掉電記憶11、自動防溢流 通過開發設計專用控制器，完善產品功能 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 采用太陽跟蹤技術，提高太陽能熱水器的集熱效率 太陽自動跟蹤技術已經在太陽能發電領域得到普遍應用，對于高端太陽能熱水器可以考慮增加太陽自動跟蹤系統，使得熱水器集熱面

28、始終正對著太陽，提高人水汽的集熱效率。 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所采用移動通訊及互聯網技術，實現太陽能熱水器的遠程監控 2. 自動化技術在太陽能熱水器產品生產過程中的應用 我國傳統制造業發展已經相對成熟,但太陽能行業是一個新興的行業,太陽能家用熱水器生產行業也就成為制造業中的新興行業,雖然近幾年來得到較快的發展,但整體裝備水平還比較落后, 專業化、自動化的生產設備相對較少,很多工序還主要靠人工操作，生產效率低、產品質量不穩定。隨著用人成本的不斷攀升，產品生產成本也在提高。采用自動化技術對現有的生產線進行升級改造勢在必行

29、。自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 充分發揮信息技術和工業自動化技術的滲透性、倍增性作用，在傳統產業的生產和服務上具有提高自動化、智能化水平和現代化管理水平，提升產品質量，增加經濟效益，推動傳統產業結構升級，是實現經濟發展方式轉變的戰略性舉措。應用信息技術和自動化改造提升傳統產業，是實現自動化產業和傳統產業互動與融合的重要機遇。工業自動化技術是改造提升傳統產業的思路和重點。用高新技術改造傳統產業的關鍵是必須用微電子技術改造

30、傳統產業，加快發展機電一體化設備和計算機輔助設計、輔助制造系統；用智能化、柔性化的設備來武裝各個產業，通過大量使用機電一體化設備改造傳統產業；特別要在圍繞電子信息、生物技術與新藥、新材料和新能源、精細化工、環保等高新技術產業和新興產業，大力發展應用軟件產品、石油深加工產品、生物制藥及系列產品、環保工程技術設備等高新技術產品，把改造傳統產業與發展高新技術產業相結合，加快采用高新技術和先進適用技術，推進傳統工業現代化。 3. 自動化技術在太陽能光伏系統中的應用 自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 隨著光伏行業的技術進步，太陽能發電

31、成本逐步降低，在經濟性上已經能夠與核能發電、水力發電展開競爭。當前，在煤電占主導地位的電力行業，因環境承載力限制，煤電發展受到制約。太陽能為干凈的自然能源，沒有常規能源（煤電，油電）與核電會造成環境污染的問題。我國太陽能資源豐富，太陽能利用得到了政府的政策支持，太陽能發電產業面臨前所未有的發展機遇。隨著國家政策的支持和智能電網的建設，大量的分布式光伏發電系統接入電網對傳統配用電系統提出了嚴峻的挑戰，自動化技術在并網太陽能光伏電站的應用是保證真正實現分布式光伏電源“無縫”接人電網的基礎。自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 在并網

32、太陽能光伏電站中必須采用自動化技術來保證太陽能光伏發電站接人電網的安全穩定的運行。 (1) 最大功率跟蹤控制 太陽能電池的輸出功率會隨著日照強度和太陽能電池表面的溫度改變而改變，通過逆變器的調節使光伏陣列輸出電壓趨近于最大功率點輸出電壓，以保證光伏陣列在最大功率點運行而獲得最大能源。 (2)交流電源跟蹤技術 當電網供電端的電壓和頻率等參數在正常范圍內變化時，并網光伏發電系統的輸出可跟蹤電網的電壓、頻率和相位等的變化，隨時調整其交流輸出功率、交流輸出電流、頻率和相位，使之與電網相匹配。自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所 (3)

33、并網保護裝置 一般內置在逆變器中，在電網側和逆變器側發生異常時，應迅速停止逆變器，確保電網的安全。 (4)無功補償裝置 根據電網需要，在光伏發電站內安裝靜態或動態無功補償裝置，以滿足其最大輸出功率及功率變化率不超過電網調度部門的給定值，并在電網故障和特殊運行方式時保證電力系統穩定性。 (5)電能質量監測分析裝置 監測光伏電站的電能質量信息，包括諧波、波形畸變、直流分量、頻率、電壓偏差、電壓不平衡度、電壓波動和閃變等電能質量指標，并將電能質量數據遠程傳送到電網企，保證電網企業對電能質量的監控。自動化技術在太陽能領域的應用自動化技術在太陽能領域的應用2河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所

34、(6) 有功功率控制系統 并網太陽能光伏電站應具有有功功率調節能力，并能根據電網頻率、調度部門指令等信號自動調節電站的有功功率輸出，確保輸出功率及變化率不超過給定值。 (7)太陽能光伏功率預測系統 對光伏電站的輸出功率進行預測有助于電力系統調度部門統籌安排常規能源和光伏發電的協調配合，及時調整調度計劃，合理安排電網運行方式，一方面有效地降低光伏接入對電網的影響，提高電網運行的安全性和穩定性，另一方面減少電力系統的旋轉備用和運行成本，以充分利用太陽能資源，獲得更大的經濟效 會效益。對信息化與工業化融合的理解： 以自動化技術應用推進太陽能產業兩化融合進程以自動化技術應用推進太陽能產業兩化融合進程3

35、以微電子技術改造傳統產業以微電子技術改造傳統產業以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化堅持走中國特色新型工業化道路，推進信息化與工業化融合堅持走中國特色新型工業化道路，推進信息化與工業化融合機電研究所機電研究所工業化的不同時期工業化的不同時期河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所實現新型工業化的標準實現新型工業化的標準v 人均國內生產總值v 產業結構v 勞動力結構v 消費結構v 外貿結構v 技術進步貢獻率 河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所制造業信息化是制造業信息化是信息化與工業化融合的會聚點信息化與工業化融合的會聚點 制造業制造業工業社會

36、工業社會信息社會信息社會工業化、信息化工業化、信息化制造業制造業河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所制造業信息化是一個過程制造業信息化是一個過程河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所我國制造業面臨的壓力我國制造業面臨的壓力我國制造業我國制造業產品多樣化產品多樣化用戶需求變化用戶需求變化市場多樣化市場多樣化競爭白熱化競爭白熱化原材料價格上漲原材料價格上漲人民幣匯率變化人民幣匯率變化出口政策調整出口政策調整 國際貿易摩擦國際貿易摩擦 工資指數提高工資指數提高資金成本提高資金成本提高企業社會責任加大企業社會責任加大貫徹勞動法貫徹勞動法同行產能增加同行產能增加利潤空間減小利潤空間減小環境

37、壓力加大環境壓力加大資源相對短缺資源相對短缺河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所主要依靠資源和投資拉動主要依靠資源和投資拉動主要依靠主要依靠技術進步和提高勞動者素質推動技術進步和提高勞動者素質推動注重生產能力的擴張注重生產能力的擴張注重技術能力的積聚注重技術能力的積聚生產型制造生產型制造服務型制造服務型制造世界制造業價值鏈低端世界制造業價值鏈低端世界制造業價值鏈高端世界制造業價值鏈高端擠壓環境擠壓環境環境友好環境友好五個轉變迫在眉睫五個轉變迫在眉睫河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所產品與裝備中融入信息技術產品與裝備中融入信息技術傳統產品傳統產品PLC傳感器傳感器數控數控技術技

38、術工控機工控機現場總線現場總線激光激光技術技術網絡技術網絡技術微處理器微處理器數字數字化化產品與裝備產品與裝備 河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所設計、制造過程實現數字化v 數字化設計與制造使Boeing777的 研發周期縮短40%，工程返工減少50%。河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所信息化的作用信息化的作用v 加快新產品開發、提高成功率v 提高設備利用率v 提高制造過程自動化、智能化v 提高質量和效率v 加速資金周轉、減少庫存v 充分利用資源v 河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所未來的制造模式未來的制造模式v小批量v多品種v質量高v成本低v研發期短v生產柔性v環境友好 河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所轉變生產模式，推進企業轉型升級轉變生產模式，推進企業轉型升級河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所信息交換信息交換構建信息化企業構建信息化企業引自張曙教授引自張曙教授河北省科學院河北省科學院機電研究所機電研究所產品的綠色再生（維修、拆卸、回用、處置）產品的綠色再生（維修、拆卸、