電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的運用分析

常宇星+++張翔+++李麗麗

【摘要】：近年來，我國的用電量不斷增加。電力能源枯竭問題尤為嚴(yán)重，成為影響全球生態(tài)平衡多樣化的重要因素，同時對于社會的穩(wěn)定發(fā)展也產(chǎn)生一定的影響。為此采用新能源發(fā)電至關(guān)重要，是現(xiàn)階段電力能源開發(fā)與運用的關(guān)鍵所在，以此本文就新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開探究，并總結(jié)出新能源發(fā)電的主要優(yōu)勢及在電力系統(tǒng)中的主要應(yīng)用方向及途徑。

【關(guān)鍵詞】：新能源；發(fā)電；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對能源的需求也越來越大，其中電力能源表現(xiàn)尤為突出，從人們的日常生活、工作到企業(yè)的發(fā)展，都離不開電力支撐，而我國傳統(tǒng)的電力能源模式是以火力發(fā)電居多，新型的電力能源開發(fā)雖然已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但與社會需求相比，仍然存在差距。傳統(tǒng)電力能源雖然能夠解決社會需求，但是給社會環(huán)境也帶來了很大影響，如空氣污染、水污染、噪音等等。這些電力能源供給造成的污染在一定程度上又給社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了一定負(fù)面影響。因此，電力系統(tǒng)中應(yīng)用新能源發(fā)電成為當(dāng)前能源供給領(lǐng)域的研究重點。

1、新能源電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

新能源電力相對傳統(tǒng)的常規(guī)能源，具有資源量大、分布廣泛、清潔環(huán)保、可持續(xù)等特點，但是對開發(fā)的技術(shù)要求比較高。目前，新能源電力系統(tǒng)主要開發(fā)的有風(fēng)能、太陽能、核能、地?zé)崮堋⑺艿?。由于新能源電力發(fā)展時間相對短，在電力儲存、穩(wěn)定等方面都還需要進(jìn)一步的技術(shù)支撐，也需要有大量的資金投入，但是隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，新能源電力成本也將會逐步降低，與傳統(tǒng)資源電力系統(tǒng)相比的，優(yōu)勢也會逐步凸顯出來。新能源電力系統(tǒng)發(fā)展仍然存在薄弱環(huán)節(jié)。一是技術(shù)支撐有待提高。目前，我國太陽能、核能等新能源研發(fā)上技術(shù)相比國外仍然有一定差距，國外的技術(shù)壟斷也使得我國不得不自己進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。但是技術(shù)研發(fā)需要大量的資金投入，前期發(fā)展新能源電力的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的電力供應(yīng)。同時，技術(shù)自主研發(fā)也需要時間、人才、設(shè)備等，這些條件目前我國雖然有了很大改善，但是研發(fā)效果與社會迫切需求相比仍然存在差距，技術(shù)支撐有待進(jìn)一步提升。二是管理體制有待進(jìn)一步完善。由于我國對新能源電力發(fā)展比較重視，在政策、資金上也出臺了一系列支撐政策，但是在管理上沒有形成一套科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展的政策環(huán)境，這就導(dǎo)致以需求利益為主的各類企業(yè)大規(guī)模地涌入新能源電力行業(yè)中，雖然看起來新能源電力企業(yè)欣欣向榮，但是許多企業(yè)資質(zhì)不夠，研發(fā)能力薄弱，大量的企業(yè)融入導(dǎo)致許多資源的浪費，同時新能源電力效益并沒有得到有效提高。同時，各種新能源電力缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃，各行其是，導(dǎo)致分配不均、接軌不通等問題，影響了新能源電力系統(tǒng)的整體建設(shè)。

2、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用

2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要借助風(fēng)力優(yōu)勢，來帶動機械設(shè)備，從而產(chǎn)生機械動能，在機械設(shè)備運轉(zhuǎn)的高頻率作用下，便產(chǎn)生了一定程度的熱源，通過設(shè)備傳導(dǎo)系統(tǒng)的處理，最終將熱能轉(zhuǎn)化為電力，以此形成完整的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

2.2風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的特點

風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的核心器件是主控制器，該系統(tǒng)具有良好的調(diào)向功能和變距系統(tǒng)。從整體情況來看，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機組控制系統(tǒng)的制動系統(tǒng)以及并網(wǎng)方式與常規(guī)狀態(tài)先得電廠的制動系統(tǒng)存在明顯的差異性。

2.3定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機組的實際情況

定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機組主要采用異步感應(yīng)發(fā)電機進(jìn)行實際發(fā)電操作，該風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電機勵磁本身是無功的，需要從外界自然環(huán)境進(jìn)行汲取和吸收。該風(fēng)力發(fā)電機組采用軟并網(wǎng)裝置，并且其內(nèi)在的葉輪節(jié)距角在實際應(yīng)用中不能夠進(jìn)行調(diào)整。在定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機組進(jìn)行實際應(yīng)用的過程中，風(fēng)速高于額定風(fēng)速后應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況采取額外的保護措施，確保新能源發(fā)電的實際情況滿足社會發(fā)展的實際需求。

2.4定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)控制

該發(fā)電機組軟并網(wǎng)采用750KW異步發(fā)電機為主要設(shè)備，并確保并網(wǎng)滿足35KV。該發(fā)電機組軟并網(wǎng)能夠有效的并網(wǎng)過程中的沖擊電流進(jìn)行有效的抑制，促進(jìn)轉(zhuǎn)速一定的雙向晶閘管導(dǎo)通角的逐步打開，軟并網(wǎng)啟動時吸收的有功、無功相對較小，相關(guān)研究顯示，軟并網(wǎng)啟動時沖擊電流約3倍，很大成都上低于直接并網(wǎng)是的沖擊電流，因而具有良好的應(yīng)用性。

3、光伏發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用

3.1光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要利用光熱傳導(dǎo)的優(yōu)勢，來獲取熱源，以此形成有效的電力輸出系統(tǒng)?，F(xiàn)階段的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要以三種設(shè)備為主，其中并網(wǎng)型及獨立型應(yīng)用較為廣泛，能夠在多種不同環(huán)境下進(jìn)行光伏發(fā)電作業(yè)。而用戶型光伏發(fā)電設(shè)備則需要在特定環(huán)境下，才能夠有效的運轉(zhuǎn)與工作因此其應(yīng)用范圍具有一定的局限性。

3.2并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要技術(shù)

即整個太陽能光伏系統(tǒng)的控制方式通過電壓源電流予以實現(xiàn)。

3.3該系統(tǒng)的運行特性

光伏發(fā)電受環(huán)境影響較大，通常在發(fā)電過程中，容易產(chǎn)生電力資源波動的情況，此時光伏發(fā)電效率便受到一定程度的影響。光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電相比其優(yōu)勢在于能夠有效的提升載波頻率，環(huán)境適應(yīng)性相對較強，可根據(jù)實際環(huán)境狀況設(shè)定其負(fù)荷參數(shù)，以此達(dá)到最佳的發(fā)電效果。

4、新能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的未來發(fā)展

4.1“電網(wǎng)友好型”并網(wǎng)發(fā)電控制技術(shù)

并網(wǎng)光伏發(fā)電為適應(yīng)電網(wǎng)要求可采用的技術(shù)手段集合。儲能技術(shù)、新型逆變器保護、諧波抑制技術(shù)、無功電壓/有功頻率控制技術(shù)。

4.2分布式發(fā)電與“智能”電網(wǎng)技術(shù)

“智能”電網(wǎng)核心內(nèi)涵：集成新型信息通信技術(shù)，促進(jìn)“人工智能”水平提高。目標(biāo)安全可靠、經(jīng)濟、環(huán)保，通過信息集成納入智能電網(wǎng)的DG和MG將極大的提高電網(wǎng)的自愈、互動和優(yōu)化功能。統(tǒng)籌DG和MG的智能電網(wǎng)運行將更加逼近可靠、經(jīng)濟、環(huán)保的最終目標(biāo)。

4.3“微網(wǎng)”技術(shù)研究與實踐探索

與大電網(wǎng)互為備用，提高供電可靠性；降低饋線損耗；提供電壓支撐，改善電能質(zhì)量；黑啟動。核心技術(shù)方面，微網(wǎng)控制與保護；自治系統(tǒng)；能量管理系統(tǒng)；主網(wǎng)協(xié)調(diào)控制。

結(jié)語

新能源發(fā)電對于進(jìn)一步提升我國環(huán)境質(zhì)量安全發(fā)展水平及確保生態(tài)化可持續(xù)發(fā)展的多樣性具有不可替代的重要作用，不僅是我國電力能源發(fā)電企業(yè)邁向現(xiàn)代化與科技化發(fā)展的重要標(biāo)志，同時是保障我國電力基礎(chǔ)設(shè)施完善的重要舉措。因而在現(xiàn)階段發(fā)展過程中，建立完善的新能源發(fā)電設(shè)備建設(shè)管理機制，并不斷加強其電力系統(tǒng)中的應(yīng)用勢在必行，是未來電力能源供應(yīng)與發(fā)展的必然趨勢。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]潘英吉，李秋月.新能源發(fā)電投資的影響因素及對策研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2016（19）.endprint