关于新能源发电电力系统可靠性的研究论文_张江伟

关于新能源发电电力系统可靠性的研究论文_张江伟

(河南同力电力设计有限公司 河南郑州 450000)

摘要:为了能够使新能源发电迅速的发展,一定要对电网布局等进行合理的规划,在实际工作中,不可以仅凭借历史经验来作决策。在对电网开展设计的时候,应当更加注重能源转型,从而制定出更加合理的整体战略,从而使我国新能源发电更加稳定的发展。

关键词:新能源发电;电力系统;可靠性

1 现阶段常见新能源发电形式分析

(1)通常情况下,我们会将可再生能源以及分布式能源等称作新能源。近些年来,科学技术得到了非常迅猛的发展,这也进一步推动新能源行业的发展和进步。就目前来看,应用最为广泛的为风力发电、光伏发电等。随着人们对新能源的重视力度逐渐加大,在国内能源使用中所占的比重也在持续上升。对于风力发电来说,据统计,现在全球风力发电装机总容量已经超过1.2亿千瓦,由于近些年来政府对于新能源发展的重视,我国的风力装机总容量也有了很大提升,已经跃居世界第四。

(2)现阶段,国内对于风力发电等相关的建设给予了更多的重视,这种新能源在国内的发展前景非常好;而对于太阳能光伏发电来说,目前在国内属于刚起步的阶段,相关的研究也比较少,据统计我国现在光伏发电的装机总容量已经达到了1.02亿千瓦,但是这一数据与国外一些国家相比依旧存在着很大的差距,因此,要想使这一差距逐渐缩小,必须付出更多的努力,加大对新能源发电的重视力度。在近些年来,随着我国对光伏发电的重视力度正在不断加大,并且加大了资金和技术方面扶持,该产业存在着很大的潜在发展空间。

2 电力系统中新能源发电技术的运用分析

2.1风能

2.1.1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,[1]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。

2.1.2风力发电前景

风能的利用具有悠久的历史,早在19世纪90年代风力发电便在丹麦出现,成为解决传统输电线路到达不了的地区用电问题,可见早在100多年以前人类就意识到风能的利用问题。据研究以9米每秒的风速作用于物体能产生大约98N的力,20米每秒的烈风能产生大约500N的力,可以想象风力中蕴藏着巨大的潜在能量。我国西北戈壁地区、华北以及东北的草原地带、东南沿海及岛屿附近有着丰富的风力资源,同时我国的东部海岸线浅海域地区风力稳定,具备建立海上风电场的潜力。

2.2光伏发电

光伏发电系统是可直接将光能转化为电能的一种发电系统。根据不同的特点,太阳能光伏发电可分为光伏发电、光热发电。太阳能光伏发电也指太阳能发电,即可简称为“光电”。光电是利用半导体的光伏特性,将光能直接转化为电能的一种新型技术。近年来,随着我国科学技术的不断发展,光电技术的应用也越来越完善和成熟。其中,太阳能电池在经过串联、封装后可形成电磁组件,并加强控制器,即可组成光伏发电装置。由于光伏发电系统具有的优点,已被我国广泛应用于电力发电事业中。光伏发电主要具有以下特点:(1)无转动部件,使得系统运行无噪音。(2)不排放废水,无空气污染。(3)维修费用低,维修保养作业简单。(4)无工质消耗,运行安全可靠。(5)电池使用寿命长。(6)启动快,在有阳光的情况下,即可发电。(7)适用范围广,如工厂、变电站、居民楼。(8)建设周期短,安装简单。(9)建设规模可大可小。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但系统维修和使用不当、系统设计存在不足、光电元器件失效等问题,依然影响着光伏发电系统的可靠性。因此,在未来的工作中,还需加强对太阳能光伏发电系统可靠性的研究,从而为提升光伏发电系统的可靠性,促进光伏发电事业的发展作出更大的贡献。

2.3海洋能源利用的可能性与前景调查

我国新能源发电主要采用风力发电、太阳能发电这两种方式,忽视了海洋所蕴含的能源。其实,海洋的能量巨大,并且是现阶段找到可替代能源前唯一可依靠的能源。现阶段,以海洋能为基础进行发电主要有两种方法:第一种:施工人员将沸点较低的水质加热使其呈现为蒸汽;第二种:以温水为基础,将其运送到真空室内加热至沸腾状态,从而转变为蒸汽。液体水转换为蒸汽后具有强大的热能,推动汽轮发电机进行发电,再从600~1000m深处进行冷却水的抽取,从而实现冷凝蒸汽的目的。1930年,法国科学家借助海水存在的温差进行发电,并取得试验成功,但发出的电能与消耗的电能相比少之又少,不值得推广和使用。目前,大多数国家都在积极研究海水温差发电。大量的试验证明,其具备一定的优点:(1)将温海水作为基础进行发电,能有效避免化学物质对海水产生污染;(2)采用开放式循环能降低试验成本,提高发电效率;(3)采用塑料制造的直接接触热交换器,能有效提高设备的抗腐蚀性;(4)能产生大量的蒸馏水,为其他部门的使用节省资源。

我国的潮汐能发电在国际上具有一定的地位,并且正常运营的潮汐发电站已达到几十座。经过5~10年的发展,我国的潮汐能发电站势必会超过100座。由此可以看出,海洋能发电和宽阔的海洋一样具有巨大的发展空间和发展前景。我国的海岸线较长,具有丰富的海洋能源,具有一定的优势。海洋能是可再生能源,并且永远不会枯竭,其与煤炭发电相比较,不会消耗现有的能源,也不会对环境产生污染;与太阳能发电进行比较,不会占有现有的土地资源,能过提高土地的利用率;与核能发电进行比较,不需要消耗稀有的能源,也不需要强大的保护措施和科学技术作为依靠。

3 提高新能源发电可靠性措施

3.1 明确各方责任,全方位促进发展

为了能够进一步促进新能源的发展,我国政府部门、以及监管部门必须要制定出统一的执行标准,明确各方责任,使各个部门都能够意识到自身所承担的责任,只有这样才能够推动行业的发展,为新能源发电在国内所占的比例得到显著的提升。

3.2 加强新能源发电科学统一规划

要制定出更加科学合理的规划,这对于新能源发电来说至关重要,此外还需要对最终的发展目标进行明确。对于能源主管部门而言,在实际工作的时候一定要严格按照经济、绿色的原则,并综合分析目前国内的能源实际需求,以及可再生能源的利用情况等,来对水电、以及火电等开展合理的规划,并制定出各个时期可再生能源的发展目标等。当总目标制定好之后,需要对新能源发电作进一步的规划,其中包括主要任务、项目建设、以及服务体系等。在对新能源发电装机规模进行规划的时候,应当对现阶段国内电力系统的调解能力相匹配。通过开展科学统一规划,使新能源发电的发展过程中有可以遵照的标准,针对建设中出现的问题,要及时制定出有效的应对举措,这样才能够促进新能源发电更加健康稳定的发展。

结束语

当前阶段,化石能源过度消费导致常规能源短缺和环境问题突出,世界上大部分国家都将风能、太阳能等新能源开发利用作为应对能源安全和气候变化双重挑战的重要手段。但是,新能源的推广和应用必然会对电网带来一定的影响,因为风能、太阳能等的绿色能源通常具有一定的随机性和间歇性,这使得电网运行控制的难度出现了大幅度的提高,同时也影响到电网运行的安全稳定,因此必须重视新能源发电技术的可靠性。

参考文献:

[1]闫伟,魏立明.浅谈新能源发电技术[J].科学技术创新,2017(23):103-104.

[2]任莉莉.新能源发电技术的最新进展研究[J].山东工业技术,2017(13):78.

[3]黄前康.简要分析新能源发电技术现阶段的实际情况[J].城市建设理论研究(电子版),2017(11):214.

[4]何昱.在火力发电厂中新能源发电技术的应用[J].电子制作,2017(02):20+22.

论文作者:张江伟

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/22

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