探究新能源发电技术在电力系统中的应用效果论文_张建民1,赵亚冰2

探究新能源发电技术在电力系统中的应用效果论文_张建民1,赵亚冰2

(1国家电投集团山东新能源有限公司 山东济南 250100)

(2国家电投东方新能源股份有限公司河南分公司 河南郑州 450000)

摘要:在电力企业发展中,新能源发电应用非常重要。因此,在对电力系统方面进行研究时,为了增强其发电过程中的环保性,保持这类系统良好的工作性能及利用价值,应给予新能源发电应用更多的关注,实施好相应的研究计划,避免对电力系统应用中的发电效果、生产效益等产生不利影响。

关键词:新能源发电技术;电力系统;应用效果

引言

新能源的有效利用能够在很大程度上促进我国的可持续发展,现阶段已经通过新能源实现一些地区的发电,但是还需要继扩大应用范围。本文概述了新能源发电技术及其应用和难点,仅供相关研究人士参考。

1新能源技术的发展

从相关科研技术的转化成果来看,新能源技术的发展主要分为以下四个阶段,研发阶段、示范阶段、推广阶段以及生产阶段。目前,部分新能源技术的发展已逐步进入完善和成熟阶段,如,核电、太阳能热水器以及沼气等等,并且诸如生物质发电、垃圾发电、风力发电、太阳能光伏发电以及地热发电等也在不断的研发中走向成熟,大中型沼气池、地源热泵只有具有一定规模才能使其成本降低,当前还正在逐步推广;而燃料电池、氢能制备和储存、潮汐发电、太阳能热发电已经在技术上获得成功,但还有较大的提升空间,当前也在做进一步的示范工作等;其中开采和勘探天然气水合物、纤维素乙醇等工作、受控核聚变等技术的研发还正在进行。

2新能源发电技术的现状概述

因为我国人口众多且疆域辽阔,所以随着社会的发展,对于电能的需求也就更加巨大。常规能源的匮乏,使我国对于风能以及太阳能等新能源的开发越来越重视。如今的我国电力系统中,风力发电与太阳能发电占了很大比重,是我国电力系统中极其重要的一部分,且还在不断发展。截至2018年底,我国新能源发电累计装机容量达3.6亿千瓦,同比增长22%,占全国总装机容量的比重达19%,首次超过水电;新能源发电新增装机容量6622万千瓦,占全国电源总新增装机容量的54%。《发展报告》透露,2018年,在政策作用及市场选择下,新能源发电装机持续向消纳较好的地区转移。截至2018年底,“三北”地区风电累计装机容量占比较2015年底降低9个百分点;太阳能发电累计装机容量占比较2015年底降低18个百分点。新能源发电量及占比实现“双升”。

3新能源发电技术应用

3.1风能发电的应用

作为一种空气流动过程中所产生的动能,风能的潜在应用价值大、储量大,具有良好的市场应用前景。因此,在实现电力系统中新能源发电目标时,应重视风能发电的科学应用。具体表现为:(1)充分考虑风力资源丰富的地区实际情况,加大资金投入力度,设置好性能可靠的风力发电设备,实现对这类新能源的高效开发及利用,满足市场中的用电需求,减少电力系统中对煤炭资源的依赖程度,完成好其发电计划,提高风电发电在电力生产实践中的利用效率。(2)基于风能发电的电力系统运行,应对相应的发电技术适用性、发电装置的工作性能等进行科学分析与评估,促使风能发电的应用优势得以充分发挥,实现电力生产效益最大化的长远发展目标,并使电力系统应用中的环保效果更加显著,满足新能源发电科学应用要求。(3)电力系统中运用风能发电技术时,为了使其发电计划实施中的技术内涵更加丰富,应注重对双馈、双速异步、变速风力发电机的合理选择及使用,利用风机并网控制方式,控制好发电过程中的机组转速和功率,提高风电功率转换效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,应重视对模糊控制与神经网络控制方式的配合使用,避免引发风能发电问题,增强这类发电技术在电力系统中的应用效果。

3.2太阳能发电技术

在很多方面可以说太阳能发电是世界上应用最广泛的新能源发电技术,也是普及面最广的发电方式。太阳能发电可以分为两种形式,光热发电技术和光伏发电技术。其中光热发电主要是通过现有的科技将太阳光聚合到一起,而后转化成为其他能量物质,以此推动发电机发电。但就目前的使用情况来看,这种形式具有一定的局限性,因为技术上存在的各种问题,导致光热发电技术的应用虽然比较广泛,但其对光热能的利用率不高。光伏发电的主要形式有两种,一种是将光能转化为电能,然后通过蓄电池储存,在日常应用中更方便、更可靠,被称为离网型光伏发电,这种方式的相关技术发展的相对来说更成熟。另一种是直接将太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充,不需要蓄电池储存电能,被称为并网型光伏发电,这种形式能够提高对光能的利用率。总体来说,光伏发电是太阳能发电的最主要形式,随着科技的不断发展,光能发电技术对能量的利用率逐渐提高,为解决能源压力问题做出了很大贡献。

3.3光伏发电技术

(1)光电效应。物质在接受特定电磁波照射后,内部相关电子被有效激发。由PN结所构成的光生伏效应主要是由于半导体光照所导致。不稳定的电子—空穴对的移动,而电势通过对P与N两侧的电子的影响使其形成相应的电势。太阳能光伏发电系统的组成主要包括蓄电池、电池控制器、光伏电池组、直交流逆变器等。(2)电池组。因太阳能电池包括的类型较多。晶硅电池可分为两种,一种是单晶电池,另一种为多晶电池;相较于其他类型,硅基薄膜光伏电池在工作效率方面能力表现略显不足,而化合物薄膜电池对环境和人类容易产生严重污染和危害,因此该类型电池使用频率较低。当前最高效率的电池主要是聚光光伏电池,但需要有散热器和聚光系统配备,为对其聚光效率提供保障而投入的设备成本,要比其发电产生的效益大出许多,因此想要在商业方面对聚光电池进行有效的应用还需要对其加强研究。(3)选择光伏阵列方式。支撑光伏组件主要包括单轴、固定式、双轴跟踪三种。这三种光伏组件可使其工作效率分别提升20%、25%、30%,但应重视安装过程中的倾角问题。(4)逆变器。其作为重要的光伏发电的一部分,应该在综合分析性能、效率、采集数据、保护功能的基础上对逆变器进行合理的选型。

4新能源发电的未来趋势

在如今的社会,经济迅速发展,对于电能的要求日益增多。但由于常规能源逐渐枯竭以及人类可持续发展理念的运用,新能源发电已然成为发展的必然趋势。因此,各国都在不断加大对于新能源开发使用的政策支持与资金投入,对此十分重视。相比于过去的常规能源发电,新能源发电资源丰富且洁净安全,目前受限之处在于技术的不够成熟与完善。随着社会经济与科技的不断发展,新能源发电一定会彻底代替常规能源发电,为人类的生产生活服务。

结语

综上所述,通过对新能源发电应用的深入探讨,可提高电力系统运行效率及质量,减少其运行中对生态环境的影响,实现电力建设事业与环境之间的协调发展。因此,未来在提升电力系统运行水平、优化其使用功能的过程中,应给予新能源发电应用更多的考虑,加深对其科学应用方面的重视程度,确保电力系统运行状况良好性,拓宽能源危机缓解方面的工作思路。在此基础上,可实现对新能源发电的高效利用,增加电力系统运行中的技术优势。

参考文献

[1]秦湘灵.可再生能源发电政策与环境效益分析方法研究[D].北京:华北电力大学(北京),2011.

[2]蓝澜.新能源发电特性与经济性分析研究[D].北京:华北电力大学,2014.

[3]李彦龙.风力发电机变桨距控制技术的研究[D].内蒙古大学,2012.

论文作者:张建民1,赵亚冰2

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/9

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