试析电力新能源的安全高效利用论文_李广敏,李庆镭,郑建雄

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摘要:现阶段,电力能源开发与运用的关键就是采用新能源发电。针对电力新能源的安全高效利用,在分析新能源特性的基础上,提出电力新能源安全高效利用问题,并提出相应的解决对策,?最后通过深入分析得出,安全高效的应用新能源既能提高发电的效率,还能实现保护环境的结论。

关键词:电力系统;新能源;安全高效;利用措施

引言

就我国目前的电力发展而言,尽管发电机组的装机容量已具备了非常大的规模,但生产生活对于电能的需求仍在攀升,给电力行业带来巨大压力。所以,加强对新能源电力的研究和开发,有利于缓解电力方面的压力。并且新能源的使用也有利于生还环保的发展,对于经济成本的降低也是有利的。

1新能源发电的特点

新能源特点主要体现在三个方面,首先是无污染,新能源的首要指标即是避免其对生态环境产生影响,以此在确保生态环境多样性的基础上,做好能源的应用工作。其次是可持续利用原则。新能源作为现代化发展的能源产物,需能够在社会发展进程中,可有效的维系社会发展的稳定,这便要求及必须具备与可持续利用的基本特性。最后是可再生的基本特性。早期的发电能源,主要以煤炭及石油等不可再生能源为主,随着时间的流逝,不可再生能源必然会在历史的发展潮流的中逐渐枯竭,所以新能源的可再生特点不容忽视。

2新能源电力利用的基础问题

2.1基本原理

对于新能源电力系统来说,它在实践过程中,具有多时空尺度的相关特性。这有助于电力系统在工作过程中,建立起客观实在的目标。同时,这也是新能源的电力系统在现实性方面运行的原因。在这样的客观条件下,我们需要在实际中,努力使电网与电力系统达到平衡,才能够在现实中完成相关模型建立的特征。并且在遵守相关技术规程的背景下,使新能源电力系统高效运行变为现实。

2.2安全保障方法

对于新能源电力系统而言,它依靠对太阳能、风能、地热能等新能源的使用,转换出电能来。通常情况下,该系统都处于人口比较稀疏、位置比较偏远的地区。同传统的水力、火力发电相比,采用新能源的电力系统通常比较容易出现故障。所以,在具体实践工作之中,应当重视它的运行状况。并且建立起相关系统来保证系统的运行安全。

2.3协调问题

就新能源电力系统而言,由于使用的能源都是一些可再生的能源,如风、太阳、地热等。所以,它具有可再生的特点,而且,其可操作行比较强。然而,从实际角度看来,它依然具有比较明显的延迟性特点,这一特点与那些使用传统能源的电力系统是大致相同的。

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3提高电力新能源的安全高效利用率的措施

3.1先进新能源发电技术

电源响应解决措施主要内容就是提高发电能量的转换效率,而研发新技术能够很好的满足提高能量转换的要求。就我国目前新能源发电而言,单机容量非常小,单次运行投入的资金比较大,而且能源转换为电能的效率也比较低,也是影响电力新能源安全高效利用的主要。比如:风能发电,其原理就是把大自然中的风能先转化为机械能,然后通过相应的设备把机械能再转化为电能,通过计算得出,其转换效率只有30%~40%,而太阳能转化为电能的效率更低只有10%~20%,相比而言,水能转化效率比较高,可到80%~95%,火力发电为60%~70%。从这几组数据中可以看出,新能源发电能量的转化率还不足传统能源转化的50%。就风力发电而言,风轮机性能在影响发电率的关键,所以必须引进新技术来优化在的风轮机的结构,比如:借鉴德国风力发电的智能叶片和自动化控制系统,提高风轮机捕风的能力,可以很大程度提高能源转换的效率。就太阳能发电而言,其发电装置性能,是决定发电率的关键,同时引进高新技术,改善发电装置的运行效率,不但能提高太阳能的发电效率,而且还能降低发电成本。

3.2多元互补与大型火电深度调峰

相关实例表明,虽然引进新能源发电技术很好的改善新能源电力并网的稳定性,但是输出功率的随机波动性却难以得到有效解决,因为随机波动性主要由能源的特性决定,无论是传统能源发电还是新能源发电都很难从根本上解决此类问题。只能通过互补电源来平抑其波动频率的大小。所以在新能源发电过程中,必须通过多种电源互补的方式来平抑波动性的影响,同时也要充分考虑大范围变符合运行过程中的经济性,所以在具体应用过程中,把水能发电和燃气发电相互结合,才能把随机波动性降到最低。

3.3新型电网结构及先进输电方式

单独的发电电源很难到达平抑波动性的目的,而多元互补的方案,必须以电网作为载体才能发挥应用的价值和作用,进而达到全系能量平衡的目的。电网结构是影响电网配置资源的主要因素,所以在电网结构设置时,要根据新能源电源的主要特征和输送电的方式,建立区域电网间解耦连接、分层分区的输电网架和就地消纳与远距离输送相结合的新型电网模式。

3.4电网先进控制与安全防御

根据电网设备的实际情况,建立与之相符的设备故障诊断、线路老化评估理论、评估方法并制定安全评估分级模型,确保电力输送稳定性。积极开展新能源电源接入电网后的保护配置和原理。在电网保护系统建设中,要以电网系统安全为前提,制定复杂电网保护方法和保护原则。

3.5就地消纳与大容量储能技术

就我国目前电力新能源利用率而言,风能发电和太阳能发电占据的比例比较大,如果发电企业只是一味的追求大容量新能源电力,就会很大程度上增加电网系统运行控制的难度,同时也会增加在电力系统运行的风险。就地消纳和远距离外送对提高新能源电力的消纳能力有很大帮助。

3.6可平移负荷与新型用电方式

用电侧的友好响应也是平抑新能源电力随机波动的主要途径。比如:通过平移负荷方式能够行之有效的减小电力系统中的峰谷差异,减少输电线路建设投资,提高电力新能源的利用效率,通过平移负荷色也能达到调频的目的。受传统电力能源发电系统的影响,人们习惯于利用一次能源来满足对生活用电的的需求,在电力新能源的背景下,人们必须改变传统的用电方式,逐步形成人与自热和谐相处的用电方式,也是实现社会经济可持续发展的关键环节。

结语

综上所述,对一些新能源进行开发利用,促进了电力系统的发展,使其在结构、运行、控制和传输等方面发生了巨大的变化。这种新能源电力系统的形成,使能量供需和运行得到了一定保证。

参考文献:

[1]寿瑜江.探讨大规模新能源电力进行安全高效利用的问题[J].科技视界,2014(15):258.

[2]杨财业.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].能源与节能,2014(11):70~71.

论文作者:李广敏,李庆镭,郑建雄

论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/7

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