電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的應(yīng)用研究

邢玉澤

摘 要：過去，火力發(fā)電是我國電力系統(tǒng)中主要的發(fā)電形式，但由于火力發(fā)電運(yùn)用的是不可再生資源，隨著時間的流逝這些資源必然會走向枯竭。在這種趨勢下，運(yùn)用新能源進(jìn)行發(fā)電已成為當(dāng)務(wù)之急。

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

1 引言

新能源指基于新科技手段開發(fā)利用可再生能源物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，減少對環(huán)境的破壞，目前可以開發(fā)利用的新能源有：風(fēng)能、太陽能、潮汐能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、洋流能等。此外，新能源還包括甲醇、酒精、沼氣和氫能等，目前已經(jīng)被廣泛使用的傳統(tǒng)燃料，通常被稱為常規(guī)能源。19～20世紀(jì)，隨著各國工業(yè)的快速發(fā)展，常規(guī)能源得到廣泛的使用，隨之而來的環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。當(dāng)下，新能源在各行業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用已成為應(yīng)對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題的有效技術(shù)手段。

2 現(xiàn)階段常見新能源發(fā)電形式分析

（1）通常情況下，我們會將可再生能源以及分布式能源等稱作新能源。近些年來，科學(xué)技術(shù)得到了非常迅猛的發(fā)展，這也進(jìn)一步推動新能源行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。就目前來看，應(yīng)用最為廣泛的為風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等。隨著人們對新能源的重視力度逐漸加大，在國內(nèi)能源使用中所占的比重也在持續(xù)上升。對于風(fēng)力發(fā)電來說，據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘恳呀?jīng)超過1.2億千瓦，由于近些年來政府對于新能源發(fā)展的重視，我國的風(fēng)力裝機(jī)總?cè)萘恳灿辛撕艽筇嵘?，已?jīng)躍居世界第四。

（2）現(xiàn)階段，國內(nèi)對于風(fēng)力發(fā)電等相關(guān)的建設(shè)給予了更多的重視，這種新能源在國內(nèi)的發(fā)展前景非常好；而對于太陽能光伏發(fā)電來說，目前在國內(nèi)屬于剛起步的階段，相關(guān)的研究也比較少，據(jù)統(tǒng)計我國現(xiàn)在光伏發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘恳呀?jīng)達(dá)到了1.02億千瓦，但是這一數(shù)據(jù)與國外一些國家相比依舊存在著很大的差距，因此，要想使這一差距逐漸縮小，必須付出更多的努力，加大對新能源發(fā)電的重視力度。在近些年來，隨著我國對光伏發(fā)電的重視力度正在不斷加大，并且加大了資金和技術(shù)方面扶持，該產(chǎn)業(yè)存在著很大的潛在發(fā)展空間。

3 電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的應(yīng)用

3.1 太陽光伏發(fā)電技術(shù)

我國現(xiàn)階段的太陽光伏發(fā)電技術(shù)可以分為三種，具體如下：（1）由電壓源電壓控制的太陽能光伏系統(tǒng)，這種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被稱為獨(dú)立戶用型。（2）由電壓源電流控制的太陽能光伏系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)被稱為并網(wǎng)型。（3）融合獨(dú)立戶用型以及并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可在電壓源電壓和電壓源電流控制之間進(jìn)行切換。而太陽能光伏發(fā)電的工作原理如下：利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再由功率變化裝置把轉(zhuǎn)化來的電能調(diào)節(jié)成可以接入電網(wǎng)的電能。太陽能電池轉(zhuǎn)化來的電能為直流電，只能為直流負(fù)荷輸出所需要的電能，想要轉(zhuǎn)化為交流負(fù)荷所需要的交流電，還需要利用逆變器來實(shí)現(xiàn)。而目前，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)不僅需要加大的成本，并且發(fā)電效率十分之低，這種技術(shù)未來發(fā)展趨勢會朝著如何降低成本、如何提高發(fā)電效率這兩個方向出發(fā)，當(dāng)解決這兩個問題后，該技術(shù)將會大規(guī)模推廣使用。

3.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

（1）通常情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)主要由主控制器、調(diào)向系統(tǒng)、以及制動系統(tǒng)裝置等這幾個部分組成，因此，這使得風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)與常規(guī)發(fā)電控制系統(tǒng)之間存在著較大的差異。在利用雙饋方式來對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制的時候，需要對頻率進(jìn)行合理的控制，而這一來都是利用對轉(zhuǎn)子交流勵磁頻率開展調(diào)節(jié)來完成的。

（2）更重要的一點(diǎn)是，在對風(fēng)力發(fā)電接到電力系統(tǒng)之后的運(yùn)行穩(wěn)定性開展研究的時候發(fā)現(xiàn)：一般情況下，當(dāng)風(fēng)電接到電網(wǎng)之后，并不會對以往的機(jī)電震蕩模式造成太大的影響，而且由于風(fēng)電機(jī)組的裝機(jī)容量相對來說非常小，因此，由它所導(dǎo)致的負(fù)阻尼震蕩不是特別明顯。此外，當(dāng)風(fēng)電接入到電網(wǎng)中之后，基本上不會對其正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的損害，但是會導(dǎo)一部分線路的潮流方向出現(xiàn)變化，因此，應(yīng)當(dāng)在對線路保護(hù)設(shè)置的時候給予重點(diǎn)關(guān)注。

3.3 燃燒電池發(fā)電技術(shù)

燃燒電池也是現(xiàn)代新能源技術(shù)的一種，通過燃燒電池可以把化學(xué)能給轉(zhuǎn)化為電能。它可傳統(tǒng)意義上的電池一樣，擁有正負(fù)極，同時也具備電解質(zhì)，但不同于傳統(tǒng)意義上的電池，它沒有在電池的正負(fù)極放置一定量的活性物質(zhì)。在燃燒電池運(yùn)作的過程中，供給的燃料會和氧化劑產(chǎn)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生所需要的電能。在燃燒電池技術(shù)下，只需要對內(nèi)輸送供給燃料和氧化劑，那么就可以產(chǎn)生源源不斷的電能。這種發(fā)電技術(shù)，對于能源的使用理論上來說可以達(dá)到百分之百，但在現(xiàn)實(shí)理想狀態(tài)下，對于能源的利用能達(dá)到百分之八十。

4 新能源發(fā)電發(fā)展建議

4.1 加強(qiáng)新能源發(fā)電科學(xué)統(tǒng)一規(guī)劃

要制定出更加科學(xué)合理的規(guī)劃，這對于新能源發(fā)電來說至關(guān)重要，此外還需要對最終的發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行明確。對于能源主管部門而言，在實(shí)際工作的時候一定要嚴(yán)格按照經(jīng)濟(jì)、綠色的原則，并綜合分析目前國內(nèi)的能源實(shí)際需求，以及可再生能源的利用情況等，來對水電、以及火電等開展合理的規(guī)劃，并制定出各個時期可再生能源的發(fā)展目標(biāo)等。當(dāng)總目標(biāo)制定好之后，需要對新能源發(fā)電作進(jìn)一步的規(guī)劃，其中包括主要任務(wù)、項(xiàng)目建設(shè)、以及服務(wù)體系等。在對新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模進(jìn)行規(guī)劃的時候，應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)階段國內(nèi)電力系統(tǒng)的調(diào)解能力相匹配。通過開展科學(xué)統(tǒng)一規(guī)劃，使新能源發(fā)電的發(fā)展過程中有可以遵照的標(biāo)準(zhǔn)，針對建設(shè)中出現(xiàn)的問題，要及時制定出有效的應(yīng)對舉措，這樣才能夠促進(jìn)新能源發(fā)電更加健康穩(wěn)定的發(fā)展。

4.2 明確各方責(zé)任，全方位促進(jìn)發(fā)展

為了能夠進(jìn)一步促進(jìn)新能源的發(fā)展，我國政府部門、以及監(jiān)管部門必須要制定出統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，明確各方責(zé)任，使各個部門都能夠意識到自身所承擔(dān)的責(zé)任，只有這樣才能夠推動行業(yè)的發(fā)展，為新能源發(fā)電在國內(nèi)所占的比例得到顯著的提升。

5 新能源發(fā)電的發(fā)展趨勢

在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的主旋律上，電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電未來必然會成為主流趨勢。而且，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展以及人民群眾、國家領(lǐng)導(dǎo)的不斷重視，傳統(tǒng)火力發(fā)電會逐漸推出歷史的舞臺，而低污染、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的新能源發(fā)電會成為主要發(fā)電力量。目前，由于思想和技術(shù)方面的限制，新能源發(fā)電的發(fā)展還有很長的路要走。就現(xiàn)階段而言，風(fēng)力發(fā)電受環(huán)境、地理位置的影響，還需要占據(jù)一定的空間，而這種局限性會在未來階段來限制風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，再如太陽能光伏發(fā)電，只能在白天才可以進(jìn)行光能裝化，這種局限性也會阻礙太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的推廣和發(fā)展。我國想要推動新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，國家政府方面需要給于一定的支持，同時也需要全體業(yè)界人士的共同努力。

6 結(jié)語

隨著世界各個國家對環(huán)境保護(hù)的高度重視，新能源的開發(fā)和利用已成為各個國家發(fā)展的戰(zhàn)略。新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)火力發(fā)電下的弊端，可再生能源的利用可解決了能源枯竭的問題。然而，在新能源發(fā)電技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用過程中，仍然存在很多問題需要解決，但隨著技術(shù)的發(fā)展，新能源發(fā)電必然會成為主流。

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