【摘要】:现阶段,我国新能源发电技术持续进步,并且利用新能源进行发电所取得的成就显著,其不仅很好的满足了当前社会的有电需求,同时对于促进我国社会的可持续发展意义重大。
【关键词】:电力系统;新能源发电;技术与运用
引言
人们的生活和工业生产离不开电能,可以说电能是支撑我国经济发展的重要能源。随着人民生活水平的提高以及工业生产的进步,未来阶段内我国用电数量会逐年增长,而发电需要消耗大量的能源,过去中,我国发电普遍使用的是化石燃料,如碳煤以及石油等,而这些化石燃料并非可再生资源,用多少就消耗多少,如果一直使用化石燃料的话,必然会导致化石燃料的枯竭。在这样的背景下,研究新能源的应用具有十分重要的意义。
1、我国新能源发电现状
现代意义上的新能源指的是那些可再生资源,如太阳能、水利、风力等,这些能源不同于化石燃料用多少就消耗多少,在自然界中这些可再生资源是无穷尽的。除了可再生能源之外,分布式能源也是现代意义上的新能源。而现阶段,我国新能源发电技术较为成熟的就是风力发电以及太阳能发电。从数据上来看,我国目前风力发电装机总容量在120000MW以上,已经超出世界上绝大多数国家,而且近些年来我国风力发电发展十分快,且没有明显放缓的趋势。而我国太阳能发电较于风力发电还有很多不成熟的地方,目前仍然处于研究阶段,而太阳能光伏发电装机总容量和世界平均水平仍然具有很大的差距。近些年来,随着国家领导的高度重视,也制定了很多关于太阳能光伏发电的扶持政策,在这种背景下,我国太阳能光伏发电必然会呈现高速发展的状态。
2、电力系统中新能源发电技术的运用
2.1太阳光伏发电技术
我国现阶段的太阳光伏发电技术可以分为三种,具体如下:(1)由电压源电压控制的太阳能光伏系统,这种太阳能光伏发电系统结构被称为独立户用型。(2)由电压源电流控制的太阳能光伏系统,这种结构被称为并网型。(3)融合独立户用型以及并网型太阳能光伏发电系统结构,可在电压源电压和电压源电流控制之间进行切换。而太阳能光伏发电的工作原理如下:利用太阳能电池将太阳能转化为电能,再由功率变化装置把转化来的电能调节成可以接入电网的电能。太阳能电池转化来的电能为直流电,只能为直流负荷输出所需要的电能,想要转化为交流负荷所需要的交流电,还需要利用逆变器来实现。而目前,太阳能光伏发电技术不仅需要加大的成本,并且发电效率十分之低,这种技术未来发展趋势会朝着如何降低成本、如何提高发电效率这两个方向出发,当解决这两个问题后,该技术将会大规模推广使用。
2.2风力发电技术
风力发电技术的运用较为成熟,而随着该项技术的不断发展,现阶段已经可以在传统风力发电系统上实现可调控的发电功能参数输出作业。风力发电的原理如下:自然风吹动桨叶,会使桨叶旋转,而旋转的桨叶会为发电机带来所需要的动能,发电机再把这种动能转化为所需要的电能,从而实现风力发电。基于这种原理下的风力发电系统,主要包含桨叶、机械传动系统以及发电机和各类装置。
2.3风电场与抽水蓄能电站联合发电
风力发电具有随机性、波动性等特点。风力发电的出力往往不平稳,起伏较大。风力发电不具备有功调节和无功调节的能力,最显著的短板就是,当风小时不能发电,当风太大时为了保护机组也不能发电,这样的特性大大影响了风电的可靠性。为了解决风电的连续性和稳定性问题,最好的解决办法就是利用抽水蓄能电站弥补风力发电的不足。
抽水蓄能电站由于其自身特征,相比其他的发电形式更适合同风电场互补运行。主要表现在:其一,具有很强的调峰能力。抽水蓄能机组在负荷高峰期,能够快速起动,带上负荷,弥补大型火电站启动慢导致的发电缺口。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在用电高峰期,有的地方负荷变化率可达到50MW/min,尖峰变化率甚至可以达到l00MW/min。在此情况下,相比大型火电机组的负荷反应速率,抽水蓄能机组可以实现更为迅速的负荷响应。在机组启动速度方面,利用天然气发电的机组也能够实现相关功能。但是,抽水蓄能机组相比他们作为快速响应的备用机组,更能节省燃料费用,同时运行维护费用也相对较低。其二,具有很好的调频本领。系统频率会随着当地负荷的变化而上下起伏,为了保证电能的质量,这时就需要有相关设施进行调频处理。抽水蓄能机组拥有水力机组的特点,调节灵活,可以根据相关的调节信号,快速增加或减少出力,及时实现负荷平衡。这种调频能力相比其他形式的发电更为优秀。
2.4燃烧电池发电技术运用
燃烧电池也是现代新能源技术的一种,通过燃烧电池可以把化学能给转化为电能。它可传统意义上的电池一样,拥有正负极,同时也具备电解质,但不同于传统意义上的电池,它没有在电池的正负极放置一定量的活性物质。在燃烧电池运作的过程中,供给的燃料会和氧化剂产生反应,从而产生所需要的电能。在燃烧电池技术下,只需要对内输送供给燃料和氧化剂,那么就可以产生源源不断的电能。这种发电技术,对于能源的使用理论上来说可以达到百分之百,但在现实理想状态下,对于能源的利用能达到百分之八十 。
3、新能源发电发展建议
3.1全方位促进新能源的发展
为了加快新能源发展和应用的步伐,政府部门、监管部门已经根据新能源发展的现状,制定了统一的执行标准和要求,同时明确各个部门在新能源发展和应用过程中所要承担的责任。这此政策的颁布和实施为新能源发电在我国能源市场中占有比例不断提升奠定了坚实的基础。
3.2科学规划新能源发电
科学合理的规划对于新能源的发展和应用而言具有极为重要的意义,而这也是我国新能源发展的最终目标。这就要求新能源主管部门,必须在坚持经济、绿色原则的基础上,深入的的分析我国能源市场的需求,合理的进行水电、火电发展的规划,并于此为基础制定不同时期可再生能源发展的目标。在新能源发展和利用整体目标确定后,进一步加强新能源发电规划方案优化的力度,通过科学统一的规划方案,制定我国新能源发电的标准,同时针对新能源发电项目建设过程中出现的问题,采取积极有效的措施予以有效解决,才能确保我国新能源发电的健康稳定发展。
3.3提升新能源在整个供电系统中的可靠性
优质、可靠的电力供应为我国社会经济的高速发展提供了全面的保障。传统电力系统脆弱性不断提升,将地理位置接近的重要负荷组成电网,合理的进行电路结构的设计和控制,不仅确保了电力供应的稳定与可靠,而且也降低了电能整体质量提升所需要的成本,促进了电力行业经济效益的稳步提升。
3.4化解我国固有光伏电源基地与负荷需求在空间分布上不匹配
经过长期的实践应用发现,分布式光伏发电系统主要适用于中东部等经济发达的地区,由于这此地区的电网系统较为成熟,因此在实际应用的过程中,只需要根据实际情况,对现有电网系统稍作改造就可以实现并网发电的目的。随着分布式光伏发电系统的推广应用,不仅满足了商业和居民的正常生活用电,同时也有效的缓解了因为限制煤电而导致的能源紧张的现状。
结语
总之,在新能源发电技术的开发和应用过程中,仍然存在很多问题需要解决,但随着技术的发展,新能源发电必然会成为主流。
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论文作者:陈松
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
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