（国家电投集团湖北绿动新能源有限公司光伏分公司 430070）
摘要：人们的生活和工业生产离不开电能，可以说电能是支撑我国经济发展的重要能源。随着人民生活水平的提高以及工业生产的进步，未来阶段内我国用电数量会逐年增长，而发电需要消耗大量的能源，过去中，我国发电普遍使用的是化石燃料，如碳煤以及石油等，而这些化石燃料并非可再生资源，用多少就消耗多少，如果一直使用化石燃料的话，必然会导致化石燃料的枯竭。在这样的背景下，研究新能源的应用具有十分重要的意义。
关键词：电力系统；新能源；发电；应用
一、新能源发电的重要性
1.1国家经济建设需求
在国家的不断发展过程当中，对电力的依赖性也越来越强，而人们的生活衣食住行与电力也密不可分。即就是说，随着国家经济建设，社会的安全稳定以及人们的衣食住行等方面的不断发展，也加强了对电力的需求。而由于煤炭资源的有限性，就使得煤炭资源的生产力受到限制。面对当前国家社会对电力的庞大需求，仅依靠煤炭资源来提供电力已经应对不了当前的社会发展需求。依靠煤炭资源所产的电对于当前社会需求来说相当于杯水车薪，导致电力紧缺，进而造成当前电力系统出现供不应求的局面。所以开发新能源，利用新能源发电能够有效的缓解当前电力紧缺，弥补当前的电力缺口，从而有效的保障人们的衣食住行不受电力的影响。同时也能促进社会经济的发展和国家的经济建设。
1.2能源可持续利用
在传统的发电工作当中，依靠煤炭资源燃烧来发电，隶属于火力发电。传统的发电主要是通过利用一些不可再生资源，通过把其燃烧时产生的热能，转化为机械能，进而转化为电能。单从能量转化的角度来看，其过程耗费了大量的自然资源，而这些自然资源是不可再生的。对于这些不可再生资源过度开采，将会严重影响人们的生活环境，对大气，水土地都有严重影响。例如水位下降，地面沉降，塌陷，河流，湖泊水量减少，以及水土流失，地下水水质恶化等情况出现。而煤炭，石油，天然气等燃料，在燃烧的过程中会释放出大量的二氧化碳。这对于国家所提倡的绿色环保，节能减排的可持续发展理念完全不符。同时也将危及人们的生活环境。所以利用新能源发电可以有效的减少对不可再生资源的开采。使得不可再生资源能够有效的保存下来，同时能够有效的改善人们的生活环境。
二、电力系统中新能源发电的应用
目前，新能源发电技术从应用规模、应用程度、技术安全性的角度分析，以风电、光伏最为成熟，本文将主要就这两种技术展开讨论。
2.1风力发电技术
风力发电是全球最主要的资源之一，它的资源储量高于目前人类掌握的任何一类资源，相当于水资源的10倍以上。风力发电就是利用风力转变为驱动风力的机械力，风力发电机实现机械能到电能的转换。
（1）风机类型。风机按装机容量划分，可分为小型风机、中型风机、大型风机、特大型风机。风机的容量越大，桨叶长度越长。按照风轮结构划分，可分为垂直轴结构和水平轴结构。按照功率调节可分为变桨风机、主动失速型风机、定桨风机。按发电机转速可分为恒速、变速、多态定速风机等；按能源形式又可分为海上风电和陆上风电技术。按风能驱动分又可分为高速、低速风机，顺风、逆风风机。
（2）设备组成及功能。风力发电机组主要由风轮、机舱、基础、塔筒等部分组成。风轮一般由叶片、轮毂、变桨系统组成，叶片形状决定了风能的吸收程度。当风机风速超出切出风速时，主要依靠旋转的叶尖实现气动制动。叶片在异常运行中，针对覆冰、腐蚀、裂纹等情况，要及时做好风机叶片的保护与防护。
（3）风机控制技术。并网发电机一般有3种，双馈、双速异步、变速风力发电机，风机并网制方式是通过改变桨距对机组转速和功率进行控制，可使用最大功率追踪法，实现风电功率的转换，随着新技术的迅速发展，新的并网技术采用模糊控制方式来实现转速和功率的调节，通过神经网络控制叶片桨距及预测风轮气动特性，取得良好的效果。
无功电压控制技术：风电并网点电压的稳定和无功补偿同等重要，风电场并网运行时，吸收无功，此时需要给风电场配备SVG等无功补偿装置，进行实时动态补偿，降低因输送功率导致的系统振荡效果，改善电网运行环境。
2.2光伏发电技术
太阳辐射实际上是地球能量的主要来源，太阳能连续不断的辐射地球，每秒钟辐射的能量相当于500万t标煤的能量。合理利用这部分能量，可以创造大量的经济效益和环保效益。
（1）光电效应。在某一特定电磁波的照射下，某些物质内部的电子会被激发出来，形成电子。PN结的光生伏打效应主要由半导体光照，不稳定的电子—空穴对形成，不稳定的电子—空穴移动，在电势影响下，P侧的空穴和N侧的电子形成电势。太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组、电池控制器、蓄电池、交直流逆变器等组成。
（2）电池组。太阳能电池一般分为晶硅电池、硅基薄膜电池、化合物薄膜电池、有机半导体光膜电池、聚光光伏电池。晶硅电池有单晶和多晶之分，硅基薄膜光伏电池效率低，化合物薄膜电池对环境污染、人身危害较大，暂不考虑。有机半导体光膜电池正处于发展阶段，国内没有应用的先例。聚光光伏电池为目前效率最高的电池，但需要配备聚光系统和散热器，为保证聚光效率所增加的设备投资，要大于多发电量产生的效益，所以聚光电池转入商业运行还有很长的路要走。
（3）光伏阵列方式的选择。对光伏组件的支撑包括单轴、双轴跟踪、固定式3种。单轴跟踪可提高效率20%，双轴跟踪可提高效率25%，双轴高精度跟踪甚至可提高效率30%。还要注意安装倾角的选择。表1为光伏组件阵列对比。
三、结束语
从宏观层面来看,新能源发电在电力系统中具有良好的应用性,因而加强现代社会新能源发电技术的探索和研究,对于建立资源能源节约型社会具有重要意义。相关部门应当对当前我国实际情况进行可行性分析,进而采取有效的方式来促进新能源发电的整体发展,促进其在电力系统中的实际应用,从整体上促进现代社会的可持续发展。
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作者介绍：
刘星雨（1974.10.18），性别：男；籍贯：河南省西平县；民族：汉；学历：本科；职称：工程师；研究方向：电力生产经营管理。
论文作者:刘星雨
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：风机论文; 新能源论文; 电力论文; 电池论文; 光伏论文; 技术论文; 电力系统论文; 《电力设备》2019年第8期论文;