试析新能源发电在电力系统中的应用论文_穆晓东

试析新能源发电在电力系统中的应用论文_穆晓东

(天津嘉能电力技术有限公司 天津市 300000)

摘要:电力能源在整个社会经济环境中的绿色可持续性一直受到社会各方人士的广泛关注。在电力系统领域推行新能源可谓势在必行。新能源是一种传统能源领域之外的,多元化可再生的能源形式,包含太阳能、风能、潮汐能、生物能等。为满足当代社会对环境保护、能源节约等多方面的需求,新能源的开发势在必行。

关键词:新能源发电;电力系统;应用

新能源,又称非常规能源,主要是指传统能源之外的正进行开发或者有待推广的多元化的能源形式,比如太阳能、风能、海洋能以及生物质能等多种。新能源属于一种可再生能源,对于新能源发电的研究和探索。满足现代社会对环境保护和能源节约的实际需求,具有一定的重要性和必要性。

一、新能源发电的类型

为了满足社会发展过程中不断增长的能源应用需求,切实应对生态破坏以及能源紧缺问题,对新能源发电技术的研究以及实践,已经成为了世界范围内的重点科研课题。现阶段,比较常见的新能源发电技术主要有以下几种类型:

1.1太阳能发电

太阳能是已知的唯一洁净、无污染,且不会对生态造成影响的可再生能源,其一般是指太阳光的辐射能量。现阶段,太阳能的应用方式主要有光电转换、光热转换、光化学转换几种。太阳能发电,就是应该光电转化原理,将太阳能转化为电能,并进行应用的方式。现阶段,我国对太阳能发电的应用主要是太阳能电池,使用其进行大范围的生活以及生产用电还存在一些技术上的难题。

1.2海洋能发电

在地球广阔的海洋之中,蕴含着大量的可再生能源,例如:潮汐能、海流能、波浪能、盐度差能、温差能等等,这些能源都可以通过转化,转变为电能[1]。这些能源具备突出的无污染、可再生的特点,现在已经成为了一种具有非常大战略开发意义的能源类型。

1.3风能发电

风能是由于太阳辐射造成的空气流动产生的能源。与其他可再生能源相比,其具有非常突出的开发优势。首先,其蕴藏量大,大约是水能的10倍左右。其次,其分布广泛,永不枯竭。再次,其在交通不便的位置具有突出的应用优势。现阶段,我国对风力发电的研究已经取得了比较突出的成果,垂直轴风机以及水平轴风机就是现阶段应该最广泛的两种风力发电思路。

1.4水利发电

水能同样是一种可再生资源,其主要是通过水的势能、动能、压力等进行电能的转化。水不仅仅是人类生存必须的重要资源,也是能量的载体。现阶段,对水力发电的研究已经成为了我国的重点新能源发电项目之一,在我国的新能源领域具有重要的实际地位。

1.5其他能源

以上所列举的几种只是具有突出代表性的新能源发电类型,其他的例如:核电、生物能发电、氢能发电、沼气发电、地热能发电、铀能发电等等,都是新能源发电的重要类型。可以说,随着现代科学技术的发展,新能源发电技术已经呈现出了多元化的发展特点,这对于缓解能源紧缺问题具有重要的积极意义。

二、目前我国新能源发电存在的问题

2.1发展目标调整过于频繁,使得项目规划不能有效相接

由于政府规划的文件传达时间较慢,还会根据口头调整,因此变更到最后往往不知道到地应当怎么做,也很难有一个时期内的发展计划,同时各个部门和单位对于新能源发电的措施也不能进行有效的衔接,导致电网公司由于调控力度不够导致整个系统瘫痪,没有办法运营,这对于当地的新能源发电来说都是极为不利的。

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2.2项目批准缺乏统一的协调体系

新能源发电这一项目,缺乏统一的协调机制体系,新能源发电项目的审批和电网项目的审批相互脱节,缺乏强有力的竞争机制的产品;一些地方和政府为了争取项目资金,故意躲开国家审批,将得到的项目分开建设,这样不仅仅造成了资金的大量浪费,同时也不利于新能源发电的整体体系建设。

2.3政策法规有待完善

我国法律法规对于信呢公园发电的建设相关政策规定还不够完善,因此,需要国家尽快建立起完善的政策法规制度,出台鼓励使用新能源发电的政策,鼓励对电价的调整,细化市场分布,进行优化管理,完善相关的新能源发电的政策补助标准,从而激发新能源发电产业更好的发展,进一步为新能源发电提供收入来源。

三、发电系统中新能源发电技术分析

3.1风力发电技术在电力系统中的应用

电力电子背靠背变频技术是目前最为常见的风力发电系统调节并控制电功率参数的方法,利用这一技术对于电磁转矩控制机的转速和频率的控制具有重要意义。就整体而言,由于风力发电机组具备控制器装置、变距系统装机、调向系统装置以及制动系统装置,因此风力发电机组控制系统在风向调控和变距等方面有明显优势。此外,对比分析常规状态制动系统与风力发电系统机组可以发现,其制动系统和并网方式都存在十分明显的差距。风力系统对比一般常规发电系统的最突出优势体现在冲击电流参数上,实践证实,风力发电系统具有更小的冲击电流参数,且在有功和无功的控制上更为自如。也有研究对风力发电对电力系统稳定性的影响展开了分析,研究结果显示:第一,电力系统机电震荡模式并不会受到风力发电系统接入的影响,由于风力发电机组的自有装机容量有限,很难影响到电力系统自身由于弱阻尼或者负阻尼震荡而产生的影响。第二,电力系统整体的稳定性也不会随着风力发电机组的接入受到破坏。但值得注意的是,风力系统的接入模式将使部分线路中的电流方向发生改变,这在电路的接入和保护中应加以关注。

3.2太阳能光伏发电技术在电力系统中的应用

太阳能是目前最为常见的一种可再生能源。由于太阳能开发潜力巨大,人类对于太阳能的开发和利用具有广阔的前景。但就目前的技术水平来看,人类对于太阳能资源的利用还处于初级阶段,而针对太阳能技术获得优势和利润对比其他方面的新能源开发而言仍处于劣势。

目前应用于电力系统的太阳能光伏发电技术主要有三种表现形式。一是独立户用型。这种结构形式是指太阳光伏对于电力系统的控制主要是通过电压源电压控制实现的。二是并网型。这种模式下的控制主要通过电压源电流实现。最后一种结构形式为并网/独立型,即PV和UPS的结合,这种模式下可以对电源电压进行灵活切换。就其实际应用效果来看,光伏发电技术的应用会影响负荷的检测,进而影响调度计划。同时,输电网的稳定性尤其是其快速波动都会随着电力系统的调度而发生改变,这也是影响电压稳定性的一项重要原因。所以,从目前的技术来看,怎样对电能质量加以控制是太阳能光伏发电领域举要解决的最大难题。部分研究结果显示,如果能将太阳能发电的材料换成薄膜电池,将使其发电能力提高至少百分之十,从而极大的改善供电效率。因此,薄膜电池将是未来发电领域的又一大新宠。

结语

在全球经济一体化趋势的浪潮下,构建和发展城市建设的绿色可持续是全国乃至全世界人类共同的福祉。作为国民经济发展体系中的重要一员,电力系统的地位不容小觑。相关部门需要从我国电力系统的实际出发,推动电力系统开发利用新能源的发展态势,实现真正的科学技术现代化发展,社会经济环境可持续发展。

参考文献:

[1]夏应朴.新能源发电技术在电力系统的应用[J].华北电力技术,2010.

[2]康国梁,薛志刚,张杰,王丹丹.电力系统的节能减排管理探索[J].产业与科技论坛,2012.

[3]曹彦玲.浅谈电力系统的节能减排管理与实际应用[J].现代经济信息,2011.

论文作者:穆晓东

论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/5

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