基于新能源技術(shù)的分布式電源在電網(wǎng)中的應(yīng)用

白龍

摘 要：現(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對分布式電源認(rèn)識程度的逐漸加深，研究基于新能源技術(shù)的分布式電源已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文簡單闡述了基于新能源技術(shù)的分布式電源的基本概念，并對分布式電源在當(dāng)前電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，旨在促進(jìn)分布式電源在電網(wǎng)中的應(yīng)用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源技術(shù)；分布式電源；電力系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.139

目前，全球經(jīng)濟(jì)和科技已經(jīng)發(fā)展到了一定的階段，人們生活水平較之以往有了非常大的提升，電能作為人民生活和工業(yè)生產(chǎn)的重要能源，其需求量在日益增長。在這種形勢下，基于新能源的分布式電源在電網(wǎng)中的應(yīng)用可以增強(qiáng)電力企業(yè)在市場中的競爭優(yōu)勢，使其在電網(wǎng)系統(tǒng)中的地位愈發(fā)凸顯。

1 分布式發(fā)電技術(shù)的基本概念

分布式發(fā)電是在集中式發(fā)電方式的基礎(chǔ)上提出的一種相對技術(shù)，一般指的是發(fā)電功率大約為50kW，分散布置在用戶周圍的一種發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)具有小型模塊化、可靠性高、運(yùn)行效率高等特點(diǎn)。從廣義上來講，分布式電源是指安裝在電力用戶周邊的一種小型發(fā)電設(shè)備，與傳統(tǒng)的電廠相比，該技術(shù)擁有著更加強(qiáng)大的任意性與自主性。

2 分布式電源在電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用以及其特征分析

2.1 實(shí)際應(yīng)用

基于新能源技術(shù)的分布式電源主要包括下面幾種發(fā)電類型：內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、光伏發(fā)電設(shè)備、生物發(fā)電設(shè)備以及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等。這些技術(shù)產(chǎn)生電能使用的都不是傳統(tǒng)的煤炭等能源，也不是應(yīng)用核能，而是采用新技術(shù)和新能源來實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化，具有優(yōu)良的環(huán)保性能，與現(xiàn)代環(huán)保理念非常契合。

（1）燃料電池發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)的基本工作原理為：在電能轉(zhuǎn)化的過程中，使用天然氣以及甲醛等氫元素含量比較高的燃料，這些燃料在在與氧氣相互作用的過程中可以生成H2O。在氫氧元素轉(zhuǎn)化成水的過程中，氫氧離子會發(fā)生定向轉(zhuǎn)移，從而形成電流。與傳統(tǒng)的氫元素燃燒生成水相比，該技術(shù)的燃料中的氫元素在不進(jìn)行燃燒的狀況下，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使得燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成了電能。目前，隨著新技術(shù)以及新材料的發(fā)展，燃料電池發(fā)電技術(shù)正在日益成熟，其應(yīng)用的燃料種類正變得愈來愈豐富。比如固體磷酸型燃料電池、電解質(zhì)燃料電池、堿性燃料電池等。

（2）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)的能量轉(zhuǎn)化原理為：在風(fēng)力的作用下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的扇葉發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的輪轂發(fā)生同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過程中齒輪箱的高速軸、聯(lián)軸器、剎車盤和異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，完成電能的轉(zhuǎn)化。

（3）微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)。就單獨(dú)的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電來講，該技術(shù)并不成熟，不適合在實(shí)際生活中進(jìn)行推廣，因?yàn)樵摷夹g(shù)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率僅僅為百分之三十，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同類型發(fā)電技術(shù)。然而在實(shí)際生產(chǎn)中假如可以采用熱電聯(lián)產(chǎn)的方式將其聯(lián)結(jié)，那么微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電效率就能夠上升到百分之七十五，遠(yuǎn)高于同類型技術(shù)，且其還具備體積小、質(zhì)量輕、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。從本質(zhì)上來講，微型燃?xì)廨啓C(jī)仍然是汽輪機(jī)的一種，它使用的燃料主要為天然氣、甲烷以及石油。目前，該技術(shù)已經(jīng)比較成熟，具有一定的商業(yè)應(yīng)用潛力。

（4）光伏發(fā)電技術(shù)。光伏發(fā)電技術(shù)的原理為通過光伏電池或者光伏設(shè)備將太陽能轉(zhuǎn)化成人們生活和實(shí)際生產(chǎn)可以直接運(yùn)用的電能。和傳統(tǒng)的一些發(fā)電技術(shù)比較，光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)較為成熟，其在電網(wǎng)中的應(yīng)用正在逐漸增多，并且由于光伏發(fā)電技術(shù)使用的是環(huán)保、零污染以及取之不盡用之不竭的太陽能，因此其應(yīng)用前景非常良好。

2.2 基于新能源技術(shù)的分布式電源在電網(wǎng)中的應(yīng)用特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)相比，分布式電源具有高效率、高環(huán)保性、能源來源廣泛以及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，因此，在電力需求不斷增長，電網(wǎng)系統(tǒng)承受壓力不斷增大的情況下，分布式電源受到了人們極大的關(guān)注。當(dāng)電力系統(tǒng)由于某些突發(fā)的原因產(chǎn)生故障影響其正常運(yùn)行后，使用分布式電源，可以確保用戶對電力的正常使用，還可以有效避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的機(jī)動(dòng)性與穩(wěn)定性，可以為電力用戶提供更優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。另外，基于新能源技術(shù)的分布式電源的應(yīng)用，還可以有效的降低配電站的建設(shè)成本以及輸電成本，有效減少輸電過程中對電能造成的消耗。

3 基于新能源技術(shù)的分布式電源在電網(wǎng)中應(yīng)用的影響分析

分布式電源在電網(wǎng)中應(yīng)用之后，使得傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)由輻射狀轉(zhuǎn)變成了高度交叉聯(lián)結(jié)狀態(tài)的電源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與用戶之間的高度互聯(lián)，對電力系統(tǒng)擁有十分重要的影響。

（1）明確分布式電源的具體位置以及電源容量是組建分布式電源系統(tǒng)的必要前提，在結(jié)合客戶終端的具體容量要求以及所處的地理位置的基礎(chǔ)上，綜合分析所有的衡量指標(biāo)，從而明確分布式電源采取何種發(fā)電方式。其分布式電源采取灰色并聯(lián)、小波分析以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，其發(fā)電容量要求是以滿足負(fù)荷正常運(yùn)作情況下所需具體能量為主，同時(shí)還能夠承受突發(fā)事件，構(gòu)建負(fù)荷模型。

（2）分布式電源在電網(wǎng)中應(yīng)用之后，會引發(fā)一些電能質(zhì)量以及輸送問題。在應(yīng)用分布式電源的過程中，配電系統(tǒng)潮流單向模式發(fā)生了改變，無法維持電壓，造成有載調(diào)壓變壓器以及開關(guān)電容器等配電網(wǎng)電壓調(diào)整設(shè)備出現(xiàn)了異常反應(yīng)，進(jìn)而影響到電能質(zhì)量以及系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以在將來對分布式電源的研究過程中，要增強(qiáng)對電能質(zhì)量以及電網(wǎng)運(yùn)行問題的研究。

4 結(jié)束

基于新能源技術(shù)的分布式電源擁有環(huán)保性好、靈活度高、安全節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，并且可以很好的滿足電力系統(tǒng)以及用戶的需求，因此，在將來，分布式電源在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與推廣是一種必然的趨勢，對其進(jìn)行研究具有十分重要的意義。

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