摘要:改革开放以来,我国工业化进程迅速,工业化加速在使得人们生产生活水平的同时,也因其过快的发展速度使得能源问题越来越严重。同时,随着城市化进程提高以及人们生活水准的提升,人类生活对于能源的消耗越来越大,在能源的不断消耗下,能源危机以及环境问题逐渐的威胁到了人们的生产生活。火力发电厂主要的发电原理是通过燃料燃烧释放热能,通过转子将热能转化为电能。传统的火力发电厂存在一些节能上的问题,例如能源利用率以及转化率不足,释放出过多的污染物等。传统的发电工程并不能在根本上整治我国目前的能源消耗现状,因而在发电过程中实现可再生能源利用、低能量消耗以及清洁发电成为了建筑设计领域内的热门讨论话题。本文对电力系统中新能源发电的应用进行了简要分析。
关键词:电力系统;新能源发电;应用
1新能源发电在我国的发展现状
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。我国的风力发电技术目前已经领先大部分国家,装机总容量十分庞大,已经达到120000MW以上,相比于此,太阳能发电技术就还不够成熟。
据有关部门统计,2005—2016年,全球对于新能源的利用情况急剧增加。世界光伏发电量从4TWh增长到328TWh,翻了八十多倍;风力发电产量从104TWh增长到958TWh,也有接近十倍增幅。而在这一过程中,中国所发挥的作用不容忽视。我国的新能源发电量占全球新能源发电量的比重逐渐增大,我国已成为世界新能源发电规模最大、增长最快的市场。我国在这些年间,光伏发电量从全球占比2.2%增长到占比22.9%,几乎翻了10倍。风力发电量占比也从2%增长到24.8%,这一系列数据都体现出了我国对于新能源运用的高度重视。
2发电工程中的新能源发电技术类型
2.1太阳能
太阳能是新能源发电技术中应用较为广泛的可再生能源,因为太阳能获取方便同时也较为稳定,在实际应用上可以直接进行能量转换,通过太阳能电池板以及太阳能热水器等直接完成太阳能向电能、水能等的转换。但目前的太阳能利用效率有着一定的上限,需要科学的不断发展和推进才能继续增加太阳能的能量使用效率。
2.2风能
风能在新能源发电工程中通常作为机械能以及电能的转换来使用。西欧地区很早就开始使用风车来进行一些农业和工业活动,其原理主要是将风能转化为机械能进行人们生产生活中的机械能供给。在现代社会,风能通常被用于转化为电能进行使用,系统的风力发电设备可以安装在大型建筑设计中进行电能的提供,并且在一定程度上提高了建筑的美观性,使得人与自然的建筑理念更加深入人心。
2.3地热能
地热能的主要来源是地球内部的热能。地球内部温度较高,但是在实际使用中人类受限于科学技术难以直接取用,地热能利用是在地球的地热温度较高的地区进行热能直接取用的能源利用方式,其能量能够直接转移成人类所需要的热能,并且可以简单转换为电能等。
3电力系统中新能源发电的应用
3.1风力发电的应用
如今,风力发电在我国的运用已经非常普遍、技术已经成熟,并且还在不断发展,这一技术已经逐渐成为我国电力系统中最不可或缺的一部分。风力发电技术在我国的运用相当普遍,并且随着不断发展,相比于过去的风力发电系统来说,如今的风力发电系统已经能够调控风力发电功能参数输出作业,这对于我国电力系统而言十分重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(1)风力发电技术优点在于:能源丰富且不会枯竭;风能是洁净能源,不用担心污染环境;建设规模灵活且周期较短;发展前景巨大。
(2)风力发电技术缺点在于:占用大量土地资源;对于地理环境要求大,部分地区无法使用;工作时会造成噪音污染;对于鸟类生存造成干扰。
3.2太阳能发电的运用
由于常规资源的日益枯竭,人们开始追寻新型能源用来发电。我国过去的发电技术大致分为四种:核电技术、水电技术、火电技术以及近些年发展起来的风力发电技术,每种技术都各有优缺点。火力发电技术成效显著,但是所需能源不足以及污染严重;核电发电量巨大且较洁净,可一旦发生泄露后果十分严重。因此,可再生、安全、洁净的能源逐渐受到人类重视。继人类开发风能发电后,太阳能发电成为下一个攻克目标。太阳能发电技术的工作过程是通过太阳能电池与能量转化装置,将太阳能转化为电能,再将电能调节转化并接入电网。太阳能发电技术还不算成熟,在我国还在初步使用阶段,它有优点同时也存在缺点,这值得人们注意。
(1)优点:①太阳能资源取之不尽且随处可得,十分有利于电能的转化获取;②太阳能发电能量转化过程简单,并且本身十分清洁,不会产生环境污染以及噪音污染;③工作性能稳定可靠,获取的能量十分稳定;④规模灵活,且装置简单。
(2)缺点:①获取能量的密度不足,能量收集较困难;②因为能量的密度较低,所以想要更好地收集太阳能,系统占地面积就会较大;③工作的间歇性。由于太阳能发电所需要的太阳能只在白天才有,因此在夜晚无法工作;④一般的地理环境虽然也可以收集太阳能,但成果却不显著,且受气候因素影响大;⑤由于技术的不成熟,因此目前的太阳能发电转换效率较低且成本高。
3.3燃烧电池技术的应用
燃烧电池是将化学能转化为电能的一种新型能源技术,它和人们所熟知的电池有相同之处,也有不同之处。在燃烧电池的过程中,燃料和氧化剂会产生一系列化学反应,电能也由此而产生。理论上来说效率极高,实际中却由于一些原因,效率比理论上下降20%左右。
虽然燃烧电池技术在我国使用还较少,但在我国,燃烧电池技术始于1958年,在20世纪70年代与90年代分别经历过两次高潮,我国科学工作者在基础技术研究等方面也取得了很大进步。由于这些年来,我国对于此技术的资金投入较少,因此在PEMFC、MCFC、SOFC等方面的技术研究相比发达国家还有一定差距。但如今我国不断加大投入力度,专业科研团队也在不断探索研究,随着国家的不断重视与科技的持续发展,我国燃烧电池技术一定会逐步改进,并为社会生产生活所广泛使用。
结束语:随着我国社会经济的不断发展以及工业化进程的不断加快,我国人民的生产生活中对电力的需求越来越大,这为我国发电工程的发电效率提出了巨大的挑战。传统的火力发电能源利用效率较低同时对环境危害较大,在如今世界性能源问题以及环境问题的背景下,需要不断的开发新能源发电技术来代替传统的火力发电技术。以发展节能型的电厂发电系统为主要目标,降低电厂对热量的消耗,进一步提升运行效率。同时,在人们的实际生活中,电力的供应系统也应当不断地进行相关新能源技术的创新和改革。
参考文献:
[1]牛治强.电力系统中新能源发电的应用研究[J].科技风,2018(06):167.
[2]段展翔.新能源发电在电力系统中的应用[J].中国高新科技,2018(13):97-99.
[3]卢勇.新能源发电在电力系统中的应用[J].云南电力技术,2010,38(03):91-95.
[4]解德鑫.电力系统中新能源发电的运用分析[J].中国市场,2015(35):207-208.
[5]厉一梅,李景文,程艳,于凯.新能源电力系统供应侧及需求侧关键技术问题研究综述[J].电器与能效管理技术,2016(18):1-8.
论文作者:赵持明
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签:技术论文; 新能源论文; 能源论文; 电能论文; 我国论文; 太阳能论文; 电力系统论文; 《中国电业》2019年第11期论文;