【摘要】:随着工业革命的发展人类的科技水平得到了跨步式的提升,但伴随而来的便是化石燃料的大量消耗造成了严重的环境污染和资源匮乏等问题,使我们不得不寻找新能源来代替化石燃料等传统能源。本文简单的介绍了新能源发电的种类以及未来的发展和前景。
【关键词】:电力系统;新能源;发电技术
引言
能源可持续发展是指各种能源在当代得到有效的开发与利用,同时又能够为后代创造持续利用各种能源条件的一种发展过程。解决好我国的能源可持续发展战略问题,是实现我国社会经济可持续发展的重要环节。煤、石油、天然气、水能、太阳能、风能、核能、地热能等一次能源中,化石能源不仅储量有限而且会带来严重的环境污染问题。要解决能源短缺以及环境问题,必须走能源可持续发展之路,发展可再生能源。而可再生能源中,太阳能具有清洁、分布广、容易获取等特点,越来越受到人们的青睐,依赖于太阳能的光伏发电,逐渐成为取代化石能源最完美的替代能源。
1、电力系统中新能源发电的应用
1.1风力发电
儿童所玩的纸质风车便是风力发电原理雏形,它利用空气的流动使风车叶片旋转从而将将动能转化为机械能。风力发电设备由风轮、机舱、塔架和基础构成。风轮是风力发电机的主要部件,由两片或其以上的螺旋桨性叶轮构成,要求其材料具有高强度、质量轻的特点来适应野外的风场环境。根据当前的风车技术,以每秒三公尺的微风速度就可以推动发电,而实际中为了提高风轮的转速,将其转轴与增速机相连,让它带动发电机发电。机舱是由底盘、整流罩和机舱罩三部分组成,底盘上有机组发电系统,变桨矩系统及偏航系统等部件组成,机舱罩后上方装有风速和风向传感器,舱壁上有隔音器和通风装置等部件。塔架与机舱底部相连支撑机舱,塔架上有发电机和主控制器之间的动力电缆、控制电缆、通信电缆等等,为了获取一定强度和均匀的风力,一般将铁塔修建的比较高,具体高度依据风轮的直径和地面物体对风速的影响而定。基础用钢筋混凝土结构制成,上面安放塔架,基础四周设置防雷击的接地装置。
1.2太阳能热发电技术
1.2.1塔式太阳能热发电技术
塔式太阳能热发电,是利用大规模的定日镜形成的定日镜场阵列,将阳光反射到位于中心接收塔顶部的吸热器,加热传热介质,经热交换后产生蒸汽,以驱动汽轮机发电。按传热工质分类,塔式太阳能热发电系统主要有空气、水、熔融盐等形式,其中空气作介质时采用多孔体传热方式,水或熔融盐作介质时采用管流换热方式。
1.2.2槽式太阳能热发电技术
槽式太阳能热发电,是将大量的槽型抛物面聚光集热器串并联排列构成方阵,聚焦太阳能至真空集热管,输送至热交换器加热工质,产生过热蒸汽驱动汽轮机发电。
槽式发电系统目前技术相对成熟,应用最为广泛,结构部件简单,易于实现工业标准化批量生产和安装,对太阳的跟踪系统通常采取单轴跟踪系统,跟踪装置较为简化,并且出功均衡、并网友好,但其聚光比小,抗风性略差。
1.3海洋能发电技术
1.3.1波浪发电
该发电形式需通过转换装置,将波浪能转换成机械、气压或液压等能量,以此推动机械运行。在我国波浪发电技术发展,广东油尾建立的100千瓦震荡水柱式波浪发电站,是非常典型的,海南、福建等地建立的波浪发电站也取得了较好的研究成果,将100千瓦波浪发电站建设作为目标,虽然波浪发电技术难度大且资金投入大,但却能够很好的满足我国市场经济发展需求,发展前景好。
1.3.2潮汐发电
潮汐,主要是海洋水位受太阳及月球等引力影响,变化而形成的水位波动自然现象,其发电方式是通过潮水张拉形成的水位差创造势能并转换成电能,满足供电需求,其有着明显的优势,比如可再生、储量大且生产成本低。另外,潮汐能也是一种清洁型能源,不会污染环境,在河口或还玩建立潮汐能发电水库,也不会占用耕地面积。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但在我国潮汐能发电电价与成本比较高,不利于潮汐能的推广与使用。
1.3.3潮流能发电
潮流能是指海水流动的动能,主要指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。中国潮流能资源理论蕴藏量为8.3 GW,技术可开发量1.7 GW,空间分布较为集中,主要在浙江杭州湾口和舟山群岛海域,约为5.2 GW,占中国潮流能资源总量的62%,技术开发量约为1 GW。
潮流涡轮机在退潮和涨潮周期内往复流动,一般设计为双向发电。依据转换装置运行原理不同,可分为轴流式涡轮机、横流式涡轮机和往复式装置。潮流能发电装置结构较为简单,但涡轮机通常位于海水中,存在易受海水腐蚀、投资成本高、安装维护困难等问题。
大型潮流发电设备的商业化和产业化逐渐成为海洋能利用发展新思路,英国、加拿大、韩国、新西兰等国家都在着手兴建大型潮流发电站。世界上首个实现商业化并网试验运行的潮流能发电系统为北爱尔兰"SeaGen" ,位于斯特兰福特湾,装机容量1.2 MW,通过第一代产品" Seaflow”演化而来。中国潮流能发电装置研究以哈尔滨工程大学等科研高校为代表,已研制成功中国首座自行研制并长期示范运行的水平轴潮流能发电系统“海明I”及首座70 kW漂浮式垂直轴潮流试验电站“万向I”等。
1.4生物质能
作为农业大国,我国农副产品每年出现大量遗留,同时随着居民生活品质的提高,生活垃圾产量逐年提高,而这此都可用于生物质能发电,环境得到保护的同时,为人们提供了新的电能,因此,新时期,生物质能源的开发与利用是十分重要的。
2、发展建议
2.1建立适应可再生能源发电的管理体系
为了促进可再生能源的发展,国家有关部门出具了《国家能源局关于建立可再生能源开发利用目标引导制度的指导意见》,通过分析我们能够了解到,当前国家非常重视可再生能源的发展和开发。作为发展可再生能源的地方政府部门,一定要根据国家的要求和指导方针开展工作,并结合当地的实际状况,建立适应可再生能源发电的管理体系,促进其有效发展。
2.2加大科研投入
可再生能源的发展离不开科研技术的投入,因此一定要加大投入力度,通过改善传统的研发模式,安排技术人员成立专业平台,对可再生能源发电技术展开研发和创新工作。
2.3完善相关的金融保险体系
可再生能源发电项目要想发展,离不开完善的金融保险体系。因此要加快投融资机制的完善,通过创新投资、融资的政策机制,对可再生能源项目的融资成本降低到合理范围,避免成本过高影响发展。
2.4建立各部门之间的协调管理机制
可再生能源发电不仅是单个企业的努力就可以实现的,需要建立部门间的协调管理机制,通过建立公共的信息管理平台实现信息共享,实现可再生能源发电企业上下游之间的良好互动,确保各个部门之间能够做到及时的沟通和交流。
结语
综上所述,在经济飞速发展下,能源已经进入到紧缺的时期,这不仅影响着我国相关产业的发展,同时也限制了能源木身的发展。为了加快实现能源可持续发展这一目标,需要大力研发光伏发电,用太阳能代替其他能源,从而真正实现能源可持续发展。
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[3]李谭龙.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].通信电源技术,2016,33 (05):144-145.
论文作者:赵培培
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
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