摘要:开发新能源是解决当前经济发展中环境问题的重要举措,新能源的开发和利用离不开电力电子技术的支撑。本文主要从太阳能、地热能、风能以及潮汐能这四个方面对于电力电子技术在新能源领域中的应用进行探讨。
关键词:电力电子技术;新能源;应用
一、把电力电子技术运用于太阳能发电的简析
地球上生命的产生和进化都离不开适合的光照条件,阳光不仅仅是植物进行光合作用的的必要条件,也是人类社会经济发展的重要能源。和传统的能源相比,太阳能是一种新型的能源。它具有清洁无污染、可再生、容易获取的能源,太阳能的开发和利用越来越受到各个国家的重视,纷纷将其当做传统的石油、煤等污染大、不可再生能源的替代品之一。我国的自然条件优越,有不少地区日照时间长,日照强度高,蕴含着丰富的太阳能。太阳能在我国具有巨大的开发潜力,而电力电子技术的进步可以为太阳能的开发提供必要的技术条件,有效地提高太阳能的开发效率。电力电子技术在太阳能的应用上主要体现在太阳能光电技术上。
所谓的太阳能光电技术就是太阳能电池在白昼吸纳并存储电能之后,通过专门的放电控制终端进行转化,释放电能,从而满足室内的照明以及其他类型的电力工作需要。
硅太阳能电池是现阶段我国最为主流的太阳能储存电池,具体又可以细分为单晶形式、多晶形式以及非晶形式等多种形式。而光伏系统在整个系统中主要是为了配合太阳能电池、负载媒介、蓄电池以及控制终端来进行工作,通过这些不同部分的融合构成了整体的系统。这类系统在工作的模式上与同晶体原理并不存在太大的区别,它们都是配合着半导体来进行组合沿用的,硅以及其他的一些合金物质仍然是其内部的主导性材料。独立和并网是太阳能光电系统两种重要的工作模式,其中直联系统是最稳定,而且也是最简易的独立性光伏系统。直联系统中产生的直流电力可以直接交给负载应用,而不会通过储能转接设备,因此在这种系统中负载只能在光照充足的条件下才可以可靠地运行。而并网光伏发电系统就需要通过太阳能电池方阵吸纳直流电力,然后结合逆变器转化为交流电,通过和电网并联向电网供电。并网光伏发电系统的革新拓展速率快,在应用中已经远超于独立式光伏发电系统,同时还演化出了用户并网光伏以及光伏电站这两种新型的系统形式。在太阳能光伏发电系统中,无论是太阳能电池,还是蓄电池,又或者是控制终端都需要现代电力电子技术的技术支持。脱离了现代电力电子技术,它就无法有效地运行,尤其是在由太阳能转化到电能这个过程当中,现代电力电子技术所带来的支持辅助效应是不可或缺的。
二、把电力电子技术运用于地热发电的简析
地热发电是一种把地下蒸汽和热水作为动力来源进行发电的新型发电技术,通过地热系统可以得到新型的清洁能源。地热发电在基本原理上与火力发电相类似,主要运用的是能量的转换原理,通过将地热能转化成机械能,再讲机械能转化成电能这一能量转化的过程来实现发电。热水型、地压型、干热岩型、岩浆型以及蒸汽型这物种类型的地热能在理论上都可以用来发电。但是受到技术条件等多种因素的影响,目前热水型和蒸汽型是开发利用比较多的两种形式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆和火力发电相比,地热发电不需要额外的燃料,因此不但不会因为燃烧而带来各种污染,同时在发电成本上也远低于火力发电。同时其还具有设备使用时间长,基础设施建设投入低,发电时间不受季节变化影响的特点,发电及其稳定,是一种应用前景广阔的新型能源。
在地热系统中,无论是压缩机的控制,还是水泵的控制都需要有相应的电力电子技术提供支持,现代电子电力技术的发展可以为地热发电的奠定良好的技术基础,把地热发电的效率提到一个更高的水平上来。除此之外,冷源和热源的循环控制也需要有现代电子电力技术来实现,以保证整个地热发电系统的正常运转。
三、把电力电子技术运用于风力发电的简析
风能是新能源领域中的又一个重要成员,风力发电具有可再生、清洁以及储量大的优势。风能的开发和利用对于我国缓解供电压力,消除能源危机,改善生态环境具有重大的意义。在新能源领域,从技术的成熟程度来看风力发电是除水力发电以外运用得最为娴熟的技术。与太阳能发电、生物质能发电等新能源技术相比,其在技术控制手段上更加科学、健全。风力发电已经取得了长足的进步,得到了长效的发展,其规模经济效益也在逐渐显现出来。在对风力发电技术的技术流程进行不断的改良之后,风力发电机组在整体的运营和管理上不断向着高效化和低成本的方向迈进。
虽然如此,风力发电的分布式发电系统所开发的电能稳定性还是有所欠缺,需要经过技术人员的额外调试引导,这样才不会对电网结构形成巨大的冲击。为了保证风力发电系统可以更为安全快速地把能量灌输到电网,就必须在事先构建起能源储存的单元,从而让后续电力的复转化工作可以流畅地进行下去。在风力发电系统当中,电力电子技术通常被用于进行变速恒频以及并网控制。风力是具有间歇性的,同时风速也极为不稳定时大时小是极为常见的现象。受到这些因素的影响,风力发电系统转化出来的电能无论是在电压,还是在频率,又或者是在相位上都存在着稳定性的难题。而通过恒频恒速控制技术可以起到一定的作用,随着现代电力电子技术的不断发展,并应用于风力发电系统中,开发出了变速恒频发电系统。它利用变流器,通过逆变和整流对于转化得到的电能进行控制,从而使各项电能指标符达到了电网并网的要求,保证了风力发电的安全、正常运行。
四、把电力电子技术运用于潮汐发电的简析
地球的表面被海洋覆盖的面积超过了七成,受到月球引力的影响海洋中会形成潮汐,潮汐中蕴含着巨大的能量,只要通过转换就可以变成可供人类利用的电能。潮汐发电是新能源开发中的有一个重要方向。运用电子电力变换装置,潮汐的动能就可以被发电机转化为电能,然后通过恒压恒频的方式进行输出,在经过其他电力装置给电力系统供应电能。潮汐能是一种新型的、可再生的替代能源,对于减少碳排放,具有积极的意义。
总之,新能源是未来经济社会发展中能源开发和利用的趋势,电力电子技术的发展和进步对于新能源的开发和利用至关重要。只有实现电力电子技术的长足发展,才能使新能源的开发得到更好的实现。
参考文献
[1]章登东;电力电子技术在新能源领域的应用分析[J];农家科技(下旬刊);2016年5期.
[2]郭建;电力电子技术在新能源领域的应用研究[J];科技与企业;2015年24期.
论文作者:吴焱
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
标签:电力论文; 地热论文; 电子技术论文; 新能源论文; 系统论文; 太阳能论文; 电能论文; 《基层建设》2018年第28期论文;