水、水坝和孤立的电网
早在太阳能和现代风能商业化之前,水电工程师就掌握了涡轮机、水坝和输电技术。他们的工作建立了集中发电和监管网络的实用模型。
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低高
工作取决于专业。太阳能工程师对生产进行建模、调整逆变器尺寸并设计电气布局;风力工程师评估资源、基础和涡轮机负载;电网工程师研究互连和保护。大多数还协调承包商、环境专家和公用事业公司。经常性的任务是将能源资源估算转化为安全、可融资的工厂,其产出实际上可以到达客户手中。
通常。电气、机械、土木和能源工程学位是常见的入学途径。雇主重视与公用事业公司、开发商或 EPC 承包商的实习机会,因为电网图纸、施工安全和许可不能仅通过模拟来学习。硕士学位有助于电力系统建模、研究或专业涡轮机和电池角色,但项目工程通常不需要。
不会。太阳能是一个主要的雇主,但该领域还包括风能、水力发电、地热能、生物能源、电池存储、高压输电和需求响应。随着可变发电量的增长,了解电网稳定性、保护设置和存储调度的工程师与布置面板或选择涡轮机的工程师变得越来越重要。
人工智能可以加速资源筛选、图纸制作、设备比对和首过预测。它无法检查站点、协商互连约束、接受保护设置的责任或决定施工变更是否可以保持安全并允许合规性。自动化改变了常规分析的数量,而不是在项目边界需要负责任的工程师。
薪酬因专业和国家而异。在美国,2020 年代中期,经验丰富的项目、电力系统和风力工程师的收入通常约为 10 万至 16 万美元;高级技术主管收入更高。德国和英国的名义工资较低,但通常有更严格的休假规定。现场轮换和离岸工作可以增加津贴。
经常。开发和建设工程师参观拟建场地、变电站、工厂并进行调试测试;海上风电可能需要船只轮换多天。网格建模、采购和业主工程师角色可以是办公室或混合型。工厂进入常规运行后,出行量会下降,尽管故障调查和重新供电项目可以使其恢复。
可再生能源工程比它的现代标签更古老。几个世纪以来,水车和风车一直提供机械动力,但工业电力使它们的可变性成为设计问题,而不是为当地带来便利。
它最近的历史是一系列实验室发现成为基础设施:硅电池、丹麦涡轮机、中国制造规模、围绕分布式发电重新设计的电力电子和电网。
瓦肯街发电厂于 1882 年开始运营,利用福克斯河上的水轮机提供电灯。水力发电并没有发明可再生能源,但它建立了后来的技术所遵循的工程模式:测量资源,围绕其建造土木工程和机械,并将可靠的输出连接到用户网络。
瓦肯街发电厂展示了威斯康星州当地的水力发电。
Daryl Chapin、Calvin Fuller 和 Gerald Pearson 展示了一种实用的硅光伏电池。
禁运使国内替代品成为许多进口国的战略优先事项。
美国法律要求公用事业公司购买合格的独立电力,从而为早期可再生能源开发商提供支持。
丹麦制造商精制可靠的三叶片涡轮机用于出口。
丹麦启用第一个海上风电场,证明了一个新的海洋工程市场。
上网电价补贴为太阳能和风能投资创造了稳定的市场。
制造规模和竞争性采购使太阳能成为主流发电。
北海项目表明千兆瓦级海上风电是可行的。
全球新增项目日益集中在太阳能、风能及其电网连接领域。
早在太阳能和现代风能商业化之前,水电工程师就掌握了涡轮机、水坝和输电技术。他们的工作建立了集中发电和监管网络的实用模型。
硅电池首先在可靠性超过成本的地方有价值,尤其是卫星。研究人员改进了材料和封装,而公用事业仍然以煤炭、天然气和核电站为主。
石油危机和环境问题为示范项目提供了资金,而丹麦开发了可靠的风力机,加利福尼亚州安装了早期的风力发电厂。成本和可靠性仍然限制部署。
德国、西班牙、中国和其他国家利用政策创造可预测的需求。模块工厂和更大的涡轮机降低了成本,使该领域从利基实验转向工业部署。
风能和太阳能是大规模建设的,因此现在的瓶颈包括传输、存储、允许和使用基于逆变器的资源维持电网稳定性。工程师的重点已从证明设备正常工作转向使整个系统可靠。
已不存在的邻近职业——被吸收、自动化或法规抹去。
工匠们为机械风车切割和修理帆布帆。封闭式空气动力叶片和工业涡轮机制造取代了当地的季节性贸易。
市政工作人员用手点亮和熄灭煤气路灯。配电网络消除了日常路线并增加了电力维护工作。
工人们用手给锅炉喂煤并控制燃烧。自动化燃料处理和从煤炭发电的转变消除了大部分职业。
该领域的历史并不是一种燃料被另一种燃料干净地替代。只有当工程师解决其与周围网络、机构和环境的接口问题时,每种技术才能生存。
因此,下一章是传输、存储和控制:决定可再生能源发电是否能够成为可靠能源的不太明显的系统。
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