张兴鹏 张小松
（上海电力新能源发展有限公司 上海 200010）
摘要：在过去，我国电力系统中，火力发电是最重要的形式。但是随着社会进步以及人们生活水平的不断提高，对于电能的需求日益增多，且火力发电所需要的煤炭等资源的日渐枯竭，故新能源发电已经逐渐成为我国电力系统中的“新宠儿”。当然，新能源发电正在一步步实践中，技术还不算成熟，为此要努力钻研相关科技，加强对于新能源发电技术的研发。基于此，本文对于电力系统中新能源发电的应用进行了简要的探讨，以期为相关专业人士提供一定的参考。
关键词：电力系统；新能源发电；应用；研究
1 新能源发电开发价值及开发现状
中国新能源的资源储存量巨大，并具备良好的开发价值，以下对风能和太阳能资源的开发状况进行举例阐述。
1.1 风能资源
风能资源是中国近几年开发的一种清洁再生能源，产生原理是太阳辐射于地球表面时受热不均，从而引发大气层的受热不均，使空气沿着水平直线移动，最终由空气流动产生风能。其实质就是太阳能的一种转化形式。中国气象局通过第四次风能资源普查结果得出，离地50 m的高度，风能资源的潜在开发量为 23.8 亿千瓦，近海 5～25 m 的深度，风能资源的潜在开发量为 2 亿千瓦，华北地区、东北地区、西北地区以及东南沿海地区的风能资源潜在开发量占全国开发总量的 80%，其主要原因就是中国在“三北”地区及东南沿海地区间接规划部署了 8 个千瓦级风电基地。
1.2 太阳能资源
太阳能资源的主要来源是太阳对地球表面的辐射，而太阳能的原始形态就是太阳内部持续不断地进行核聚变反应期间所产生的能量，并且地球上使用的绝大多数能量全部来自于太阳能。以中国为例，1971-2000 年29年间，中国陆地表面接收的太阳辐射总量约为 49.3 万亿吨标煤，每年平均接收 1.7 万亿吨标煤太阳辐射量。从太阳辐射资源的总体分布状态来看，中国东部要小于中国西部，高原地形大于平原地形，内陆地区大于沿海地区，干燥地区大于湿润地区，其每年的辐射量的空间分布特征和总辐射相差无几，诸如内蒙古西部、青海中部、西藏西南部等高原地区都是直接辐射资源最丰厚的区域。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地球内部温度较高，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。
（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。
如今我国在太阳能发电方面技术还不够成熟，对于太阳能的收集与使用还不够完善，成本较高与效率较低的问题亟待解决。终有一天，安全、洁净的太阳能发电会占主导地位，为我国电力系统予以最大助力。
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。
4结束语
综上所述，目前世界范围内的能源补贴研究正处于起步阶段，特别是中国相关系统尚未建设成熟，缺乏补贴机制的专业知识。总体来说，中国当前的新能源建设发展存在能源供给与能源需求矛盾突出、生态环境保护压力日趋加大等问题，针对现阶段国内新能源电站的建设发展现状，国家相关部门已经颁布了改良决策，并大力推行实施。谨以此篇，供相关人员参考借鉴，以期为中国新能源电站建设发展贡献一份力量。
参考文献：
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[4]刁洪君.独立风光互补发电能量变换技术研究[D].哈尔滨理工大学，2011.
论文作者:张兴鹏,张小松
论文发表刊物:《河南电力》2019年4期
论文发表时间:2019/10/30
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