【关键词】:新能源电力;可持续发展;影响因素
引言
新能源是指通过对新技术的应用开发的如水能、风能、太阳能、地热能等的可以有效利用的再生能源;还包括甲醇、酒精、沼气、氢能等,如石油、天然气、煤炭等应用广泛的能源则被称作是常规能源。
1、新能源在电力系统中的应用
1.1风力发电的应用
作为一种空气流动过程中所产生的动能,风能的潜在应用价值大、储量大,具有良好的市场应用前景。因此,在实现电力系统中新能源发电目标时,应重视风能发电的科学应用。具体表现为:
(1)充分考虑风力资源丰富的地区实际情况,加大资金投入力度,设置好性能可靠的风力发电设备,实现对这类新能源的高效开发及利用,满足市场中的用电需求,减少电力系统中对煤炭资源的依赖程度,完成好其发电计划,提高风电发电在电力生产实践中的利用效率。
(2)基于风能发电的电力系统运行,应对相应的发电技术适用性、发电装置的工作性能等进行科学分析与评估,促使风能发电的应用优势得以充分发挥,实现电力生产效益最大化的长远发展目标,并使电力系统应用中的环保效果更加显著,满足新能源发电科学应用要求。
(3)电力系统中运用风能发电技术时,为了使其发电计划实施中的技术内涵更加丰富,应注重对双馈、双速异步、变速风力发电机的合理选择及使用,利用风机并网控制方式,控制好发电过程中的机组转速和功率,提高风电功率转换效率。同时,应重视对模糊控制与神经网络控制方式的配合使用,避免引发风能发电问题,增强这类发电技术在电力系统中的应用效果。
1.2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。
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1.3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。
2、新能源发电技术的难点
2.1 低电压风机穿越技术
在风里发电技术中比较关键的技术是低电压穿越技术。当降低风机出口的电压时,如果不对低电压的穿越情况进行考虑,造成风区内风机出现大面积的拖网现象,导致正片风区全部发生瘫痪,电力系统也因此出现不稳定的情况。因此当前在设计的时候都对风机的低电压穿越能力有较高的要求,使这种低压运行的影响对风场的安全性的威胁发挥有效控制的效果。此外,在处于低电压状态时,若要保证风机继续保持强大的穿越能力,应以电压本身为切入点,对其进行更加科学合理的设计,如果发生凹陷的电压区域是风机出口,可通过对SVG、AVC等技术的有效应用使其快速接近正常水平,最大限度的为低电压风机穿越性作业的开展提供有利环境。
2.2 光伏电站SVG调压技术
对于光伏电站而言,特别是末端电源点电站容易受到电压的影响,而电站调整能力相对较低,所以此时有效发挥SVG的性能就显得非常重要。SVG的调节主要分为恒功率因数、恒电压模式、恒无功模式情况下功率因数为0.98的模式等。根据电压省调的模式,恒功率因数主要对其日常的运行实现合理的控制,并按照负荷动态的调整其武功变化情况;假如系统电压相比较于额定电压,有10%的超出量,这时针对电压相应的调整需求恒功率的控制模式是无法实现的,此时便需要投入恒电压模式,例如某电站(35kV)调整SVG电压时,如果把其负荷增加,达到38.5kV的母线电压,在其运行时,SVG应投入目标电压为38kV的“恒电压”模式,在小负荷情况下,其运行时SVG应投入0.98的恒功率因数。
2.3 光伏组件PID效应治理
所谓PID光伏组件效应主要是指电位在某种程度上出现逐渐衰弱现象,因为在高压下组件的工作时间较长,受集聚的电荷与漏电流的制约,降低了组件的性能,甚至可出现超过50%的下降情况,而且在温度、湿度和盐碱区域较高的情况下PID效应程度更高。
关于PID效应的有效治理主要分为以下几个方面:
(1)系统方面:针对作业于夜间的电压以及大地反向电压的不断施加,可通过对新工艺和新设备,如逆变器的有效应用,达到减弱和降低PID效应和系统电压的目的;
(2)组件方面:因组件PID的诱因是高湿,因此亟需提升组件的密封性,可实现对EVA生产工艺以及原料配比等进行系统强化,从根本上促使EVA胶膜抗PID效果的全面提升;
(3)电池方面:电池是十分重要的抵抗PID因素,可以把SiN减反层和发射极改变,但是会影响到发电设备的造价和效率等。
结语
总之,随着电力系统中广泛的应用新能源发电技术,通过对设备的设计、选型、对比等有效掌握,分析生产和运营新能源过程中的难点,并制定针对性的措施,同时还要根据当前生产模式,对电力系统中新能源发电技术的作用加强研究,并通过新设备和技术的及时更新,促进电力系统的发展。
参考文献
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[3]王俊,蔡兴国,季峰,李现忠.考虑新能源发电不确定性的可用输电能力风险效益评估[J].电力系统自动化,2018(14):34-35.
论文作者:杨 娜
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/16
标签:技术论文; 电压论文; 新能源论文; 风能论文; 电力系统论文; 风机论文; 能源论文; 《当代电力文化》2019年 19期论文;