摘要：在环境日益恶化的今天，对电力新能源的高效开发和利用有助于满足现代环保的要求。本文分析了当今我国新能源电力系统中的不足，为解决其中的电源响应、电网响应和负荷响应的三大问题，特提出了相应的具体方案。
关键词：新能源；电力安全；高效利用
1引言
随着我国社会经济的发展和科技的进步，人们对能源的消耗和需求日益增多，电力能源作为所有能源类型里面应用最广泛的类型，在我国的国民经济发展中起到至关重要的作用。目前我国的主要发电方式为火力发电，是以燃烧煤炭和石油为主要方式，煤炭和石油是一种不可再生资源，而且对它们的燃烧会对环境造成严重的污染，已经满足不了现代环保型社会的要求，所以亟需大力开发和利用清洁型新能源，例如水能、太阳能、风能、地热能、核能等。近几年我国在大力发展新能源发电站的建设，各种规模的水电站、光伏电站、风力发电站、地热电站、核电站等已经建成或者正在筹备建设中，但是对新能源的规模化的开发利用还远远达不到国际标准，其中最主要的原因是我国对电力新能源的开发较晚，经验和技术力量不足，对新能源的利用率远不及发达国家的水平，所以，如何安全高效的利用电力新能源是近几年研究的重要课题。
2新能源电力系统概述
电力系统是综合了发电、输电、配电和用电功能的电能生产与消费系统，它是将其他能源转化为电能以供用户使用，且要保证电能供需的平衡的系统[1]。电能是一种无法大量长时间储存的能源，电力系统通过长期短期的预测和规划、发电机组的调度和自动优化控制等方式对电能进行供需平衡的控制。传统的发电系统，如火电、水电、核电等，它们的一次能源是能够进行储存的，所以对其系统电能的控制相对比较简单，而新能源电力系统是相较于传统能源电力系统而言的，是利用风能、太阳能等可再生资源进行发电的系统，其一次能源是不可储存的，具有随机波动性，所以要求新能源电力系统应具有同时响应负荷侧和电源侧功率随机波动的能力，确保电能的供需平衡。
3新能源电力系统中的问题
3.1新能源发电技术不足
近年来我国政府对新能源的开发利用非常的重视，也给予新能源电力建设很多政策上的支持，使我国新能源发电站项目的开发建设发展迅速，装机容量急剧增加。但是由于风能、太阳能等具有随机波动性，容易受地域和气候环境的影响，其一次能源不可储存，如果将新能源发电并入国家统一电网，需要有较成熟的技术进行供需的调控，而我国现阶段对新能源电力调峰的技术还有所欠缺，还不具备大规模调控新能源电能的技术能力[2]。
3.2新能源开发利用的成本高、利用率低
正是由于新能源开发利用技术不成熟，国家投入了大量的人力物力财力进行技术研发和引进。此外，进行大规模的新能源电力开发需要的设备体积庞大，设施数量多，前期成本投入大，使开发利用的成本较高。加之目前的技术不成熟，使其利用效率较低，造成了新能源电力开发经济效益较差。
4大规模新能源电力安全高效利用的策略
要想做到大规模新能源电力的安全高效利用，需要解决以下三个方面的问题：电源响应、电网响应和负荷响应问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体的解决方案有以下几点[3]：
4.1研发和利用先进的新能源发电技术
目前风电转换效率约为40%，而太阳能发电的转换效率只有20%左右，远远低于其他传统能源的发电转换效率，因此需要提高发电单元的能量转换效率。对于风电系统，应优化风轮机的结构和性能，研发智能叶片与智能控制系统提高风轮机的捕风能力；对于光伏发电应研发太阳能跟踪系统，提高发电效率。针对新能源的随机波动性，应研发高精度的风功率预测技术、大规模新能源发电系统的功率分配技术和单元功率控制技术等先进的新能源发电技术。
4.2采用多元互补与大型火电深度调峰技术
要平抑新能源的随机波动性，需要利用具有互补特性和快速响应速度的电源，研究多种能源电源与储能的互补特性以及多元互补控制技术，在我国还需研发大型火电深度调峰技术，以实现新能源电力系统的多元互补。
4.3建立新型电网结构和先进的输电方式
提高电网的资源配置能力，就要改善电网结构，采用先进的输电方式。根据新能源电源和先进输电方式的特性，建立区域电网间解耦连接、分层分区的输电网络和就地消纳与远距离输送结合的新型电网结构。结合多种能源的多元互补，建立大规模集中并网外送、就地消纳、分布式围网接入等方式的先进输电方式。
4.4电网先进控制与安全防御
应建立多因素影响下的设备故障诊断、老化评估理论与方法以及基于设备安全评估分级模型的新能源电力系统安全评估理论方法；应研究大规模新能源电源接入后对电网保护配置与原理的影响；建立在线状态监测和预警的安全防御系统，也能提高其接纳新能源电力的能力。
4.5利用好负荷平移技术、采用智能化用电方式
通过建立合理的价格机制、出台相应的政策来充分发挥负荷平移的减小峰谷差和调频的作用，使之能够保障电网的可靠运行。另外还要改变人们的用电习惯，发展智能用电方式，使终端设备的用电信息采集更加的精确，便于进行资源调度和技术改进，实现新能源电力的高效利用。
5结语
在社会经济高度发达的今天，能源紧缺、环境恶化等问题已是不容忽视和亟需解决的问题。电力能源与人们的生产生活息息相关，开发和利用电力新能源是缓解能源紧张，减少环境污染的有效途径。目前我国的大规模新能源电力的开发和利用中存在着电源响应、电网响应和负荷响应这三大问题，本文针对这三大问题，提出了研发和利用先进的新能源发电技术、采用多元互补与大型火电深度调峰技术、建立新型电网结构和先进的输电方式、进行电网先进控制与安全防御、利用好负荷平移技术、采用智能化用电方式的具体解决方案，希望通过对这些技术的研发和方案的实施可以促使我国大规模新能源电力的安全高效利用。
参考文献：
[1]刘吉臻.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].中国电机工程学报,2013,33(16):1-8
[2]寿瑜江.探讨大规模新能源电力进行安全高效利用的问题.科技视界,2014(15):258
[3]杨财业.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].能源与技能,2014(11):70-71
论文作者:李永富
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：新能源论文; 电力论文; 电网论文; 高效论文; 能源论文; 技术论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第8期论文;