摘要：随着化石能源的日益减少、环境污染的日益严重，新能源产业获得了前所未有的发展机遇。对新能源的大规模开发、利用使得新能源并网发电技术成为现如今关注的重点，我国要想继续保持持续、健康的发展，就必须加大对新能源发电技术的研究与应用，并把握新形势下新能源的发展趋势。
关键词：新能源；并网发电系统；技术；发展趋势
一、新能源并网发电系统概述
1、分布式新能源发电技术分析
分布式发电又被称为分布式供能或分散式发电，通常是指以新能源或可再生能源为核心的小型发电装置布置在负荷附近区域的发电方式。同时，新能源想实现较优质的供电服务，就必须结合储能技术和分布式发电技术进行供电。
目前较为常见的新能源及可再生能源包括水能、太阳能、风能、海洋能、地热能、以及生物质能等几类，参考国内外的新能源技术研发成果，风力发电、燃烧电池、以及太阳能光伏发电，是当前电气工程的主要研究领域和方向。其中，风力发电技术，就是利用风能带动机组运动，进行电力生产的发电技术。就风力发电机组而言，其在并网运行过程中，需严苛控制电网频率与发电机输出频率相一致，以确保并网运行的安全性和可靠性。风力发电技术主要分为两类，一类是恒速恒频风力发电，主要采用主动失速调节或失速调节的发电机设备；另一类是变速恒频风力发电，主要配置异步感应发电机。相比较而言，变速恒频发电技术可最大限度的捕捉、利用风能，并且转速运行范围相对宽松，调节系统更加灵活，是目前主流的风力发电技术；太阳能光伏发电技术，即在半导体材料光电效应基础上，直接将太阳能转化电力能源的技术。
2、微网基本概念分析
微网一般由分布式微源、储能装置、负荷、电能转换设备、以及控制系统构成，是一种小型的配电网络，可根据不同需求实现灵活的能量管理。对于以新能源或可再生能源为主的分布式电源并网系统而言，通过微网的协调控制，可在微网内实现并网过程中各类负面问题的科学解决，从而降低分布式电源并网对电网整体造成的干扰和扰动。
微网的应用十分灵活，其规模可以从数kW直至几十MW，大到厂矿企业、医院学校，小到一座建筑都可以发展微网。它既十分适宜于对偏远地区如乡村、牧区、山区的供电，也是商业区和居民区供电的有效选择。基于多种能源形式的微网可以为用户提供相对稳定的电能、热能和冷能，许多工业企业、饭店、休闲中心、医院、大学校区、机场、公共部门建筑、写字楼、购物商城等都有潜在发展的可能和需求。
二、新能源并网发电系统的核心技术
1、新能源发电系统结构
多种能源并联组成的分散式结构是新能源发电系统的主要结构。小型的分散式发电系统中包括多种能源的组合供电，如太阳能、风能，而这些供电设施只有通过逆变并联的方式才能与微型公共电网连接。
2、电力电子技术的关键部件
电力电子技术对发电系统有着重要的作用，其中关键部件性能的优劣更是影响着整个系统能否正常运行。
（1）并网逆变器。电力电子变化器的作用是连接燃料电池、风机与微网，若是系统中没有这一逆变器，那么这三者将无法连接在一起。根据实际情况，系统中的逆变器有时是单独的一个逆变器，有时是整流器与逆变器的结合体。此外，速度快、惯性小是逆变器所具有的优点。
（2）静态开关。静态开关相当于一种保护装置，当系统在运行过程中出现问题时，它可以及时发现并识别问题，主动将微网转换成孤岛状态，以保障系统的安全，并在问题得到解决后，重新连接微网与主网，使系统可以正常运行。
（3）电能质量控制装置。任一单元的接入都会对电能质量产生影响，如果对其控制不当，会给电压波形、功率因数、频率等带来不好的影响。如风能、太阳能等能源的频繁启停操作、功率变化，都会导致该系统中电能质量问题的出现。因此，电能质量综合监控技术是保证微网安全平稳运行的一种重要技术。
3、微网技术
（1）微网的运行控制。很多自然资源人类无法对其进行掌控，如风力的大小、方向、出现的时间等，这使得微网的抗干扰能力很差，也无法保障其运行的安全性。因此，对系统加强控制是非常重要的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先要解决的就是协调控制问题，虽然微网系统中每一个微电源的属性、构造都不同，但系统的总能量是固定的，所以只有保持微电网运行中电压的稳定性，才能将其对大电网的影响降到最低。同时，微网在切换并网与独立运行两种状态时，也会给大电网带来危害，因此，要对微电网的结构和参数进行合理的改进，改变控制方法，从而消除其对大电网的威胁。
（2）微网的故障检测与保护。随着科技的发展、进步，微网系统中不仅有着单向潮流，还包括双向潮流，这使得传统的保护措施无法对系统进行有效的维护，甚至损害到相关的设备。因此，需要对在不同与常规的保护模式下运行的故障检测和维护控制系统进行研发，使其发挥出应有的作用。
三、新能源并网发电系统的发展趋势
我国的发电总量是世界第一，但因为我国人口众多，基数过大，人均电量就难以到达令人满意的水平。从另一方面来说，我国的人均用电量还有很大的上升空间，大力发展新能源并网发电技术，解决人民群众生产生活用电需求，既可填补用电缺口，又有利于综合国力的提升。目前环保问题已是全球性问题，能源问题亦然。传统的化石能源必然会被可再生新能源替代。所以说，新能源发电技术必将成电力发展的主流方向，以下就是几种新能源发电技术的发展趋势分析：
1、太阳能光伏发电
太阳能的最大优势在于可再生、无排放、无污染，存在面积广，只要有太阳的地方都可以利用，还可以分散到各家各户采用单独供电的方式。也可采用大规模发电方式并网运行。太阳能无污染无噪音，是一种重要的清洁能源。
我国76%的国土光照充沛，全年辐射重量约917-2333kWh/m2，理论总储量约为147*108GWh/a，且光照资源分布较为均匀，可以说是资源优势得天独厚，就基础条件来讲，我国的太阳能光伏发电前景是非常广阔的。目前，我国能源供应中所占比例最大的就是煤炭，占主导地位，其消耗量巨大，所带来的环境问题更是日益严峻。所以，不管是从环境角度，还是从能源角度，我国政府都在着手计划并已经初步采取措施来研制以可再生新能源来逐渐替代传统能源的技术。2007年我国制定的《可再生能源中长期发展规划》指出，截止2020年，太阳能光伏发电总容量将达到180GW，且按有关专家预测，这一数字或有望达到200GW以上。从市场需求角度看，我国很多边远地区仍处于缺电甚至无电状态，电力缺口很大，加之我国经济发展迅速，可以预见，并网型太阳能光伏电站不日将深入市场，且发展潜力巨大。
2、风能发电
风能是一种可再生清洁能源，无污染、能量较大、发展前景良好。风能得到了各国的认同与重视。且风力发电在众多的可再生能源中属于成本较低的类型，既可并网运行，也可独立运行，又能与其他技术互补组成混合型发电系统。近年来，风力发电技术日趋完善，并网型风力发电机单机额定功率最大已经达到5MW，叶轮直径已达到126m。据行业统计，2017年，新增并网风电装机1503万千瓦，累计并网装机容量达到1.64亿千瓦，占全部发电装机容量的9.2%。中国已成为亚洲风电产业发展的助推者之一，总装机容量位居世界第八。日后，不论国内还是国外，风力发电技术与产业发展速度都会大大提升。
3、地热发电
地热发电也是新能源的一种，但其易受环境影响，利用方面小，对于大面积供电并不适合，但对于有地热资源的地方来讲，这又是一种福音。地热发电的开发和利用有利于拥有该资源的地区的经济文化发展，所以，地热资源也是一种不可忽略的新能源。
4、海洋能发电
利用海洋能发电主要是在海上，对人们的生产生活影响不大，且我国海域资源辽阔，海岸线长，所以，海洋能发电也是新能源的一种主要发电形式。
5、生物质能发电
我国是农业大国，每年都会有大量的农副产品遗留，且随着社会的发展，人民生活水平的提高，所产生的生活垃圾也是日渐增多。这些东西都可以作为发电的生物质能资源，既保护了环境又可以解决电力需求，所以，生物质能资源也有较大的发展空间。
结束语
综上所述，国家有关部门及企业必须全面提高对新能源并网发电系统的重视和关注，把握新形势下新能源的发展趋势，从新能源并网发电系统基本内涵、发展定位及关键技术入手，推动新能源并网发电系统的进一步现代化发展，从而推动我国能源事业的持续、健康发展。
参考文献：
[1]李洁.光伏并网逆变器控制策略及最大功率点跟踪技术研究[D].邯郸：河北工程大学，2015.
[2]付文英.单相光伏并网发电系统关键技术的研究[D].沈阳：东北大学，2013.
论文作者:汤胜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
标签：新能源论文; 系统论文; 并网发电论文; 技术论文; 能源论文; 太阳能论文; 风能论文; 《基层建设》2018年第33期论文;