摘要：近年来，我国的能源紧缺问题逐渐凸显出来，新能源的开发与利用逐渐受到人们的关注，其不仅代表着一个国家的经济发展水平，同时也是一个国家先进技术的具体象征。要发展我国的电力事业，就必须给予新能源并网发电系统足够的重视。基于此，文章简单地讲解了新能源发电系统的一些关键技术，并对其发展趋势做出了合理预测。
关键词：新能源；并网发电；关键技术
1新能源并网发电系统概述
1.1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,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。目前,光伏发电系统主要分为并网光伏发电系统和独立光伏发电系统两类;燃料电池技术,该技术多以燃料电池的方式呈现,即直接将储存在氧化剂和燃料中的化学能快速转化为电能的一种发电装置,多具有排气干净、燃料多样、噪声小等特点。
1.2微网基本概念分析
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。
2新能源并网发电系统核心技术分析
2.1新能源发电系统结构分析
新能源发电系统的结构大多采用多种能源并联组成的分布式发电系统结构。对于小型分布式发电系统而言,其多存在着太阳能、风能、燃料电池、储能系统、以及微型燃气轮机等多种能源的组合供电,并且多数需借助逆变电源并联的方式与微型公共电网相连接。
2.2电力电子技术基础上的关键部位分析
就新能源及可再生能源的开发和利用而言,电力电子技术占据着重要地位,是发展分布式发电的核心技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着我国电力事业及科学技术不断发展,部分在电力电子技术基础上,结合微网实际运行需求研发的电子设备,如静态开关、并网逆变器、以及电能质量控制装置等,在新能源并网发电系统中得到了越来越广泛且重要的应用,并逐渐成为新能源并网发电系统的核心部件,直接影响着系统的运行安全和稳定。
2.3微网技术分析
由以上分析可知,微网即微型电网,是由各类微型能源、电力电子装置、以及电力储能装置构成的一种小型配电网络,通过与大电网的“柔性联网”,可有效解决多种分布式电源并网过程中的扰动问题,提高系统整体的运行安全性和可靠性。但微网系统整体的抗扰动能力较弱,在实际运行过程中,还需重点解决微网中不同微电源间的协调控制问题、不同运行状态的切换问题、以及高级能量管理运行的优化问题,从而保障系统整体的可靠运行。
3新能源并网发电系统的未来发展趋势分析
3.1太阳能光伏发电
太阳能的最大优势在于方便廉价,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。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进入市场,且发展潜力巨大。
3.2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,即可并网运行,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。
3.3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。
结语
综上所述,虽然新能源发电技术目前有一定成绩的取得,但是受种种因素的制约,可再生新能源的并网发电发展不是特别理想。为了走可持续发展的道路,要逐渐减少发电企业对传统的不可再生化石能源的依赖,大力发展可再生新能源的并网发电技术。将新能源研究纳入大电网的总体规划研究框架中。在坚强电网的高级配电运行框架下,新能源的发电并网一定能够快速发展并发挥重要作用。
参考文献:
[1]孙佐.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].池州学院学报,2010,24(3):31-35.
[2]罗杰.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].低碳世界,2016(27):71-72.
论文作者:苏伟,赵岚,范李平,叶雨,尹雯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：新能源论文; 并网发电论文; 系统论文; 技术论文; 分布式论文; 地热论文; 太阳能论文; 《电力设备》2018年第20期论文;