新能源发电电气工程自动化中的问题及解决对策论文_闫虎

新能源发电电气工程自动化中的问题及解决对策论文_闫虎

(中广核新能源投资(深圳)有限公司黑龙江分公司 哈尔滨 150000)

【摘要】近年来,国家政策大力推进新能源建设,新能源发电的相关项目也逐渐发展起来。而新能源技术作为电力能源技术体系的重要组成部分,其中的电气自动化控制技术将直接影响到新能源发电的稳定运行。为此应当将电气自动化控制技术与新能源发电技术进行有机整合,以此进一步提高电气工程自动化的应用价值。基于此,本文对新能源发电电气工程自动化的问题提出解决对策,以此促进新能源发电技术的高效性。

【关键词】新能源;电气工程;问题;对策

引言:新能源发电与其他发电模式相比存在较强的不稳定性,很容易受外界各类因素的影响,例如太阳能,风能等,所以在电气自动化技术应用的过程中,应当以此入手,进一步克服外 界因素对新能源发电过程的干扰。另外,为提高新能源发电的效率,必须对各类能源发电设备的利用效率进行系统的分析,提高其能量的转化率。例如:我国在综合考虑风力发电叶片荷载、稳定性及其风能利用率的基础之上,将风力发电机的叶片长度范围设定在60至100m范围之内,转化效率极高。此外,由于风力发电设备运转的环境大多都较为恶劣。所以,在设备检修与维护上,如果单纯的依赖人力完成相关操作显然是不现实的,为此,应该合理融入远程遥感控制技术等,以此全面提高新能源发电过程电气控制的实际成效。

1.新能源电气技术开发

1.1风能

风能作为一种可再生清洁能源,具有很大的应用潜力。风能由于其量大、质优的优点在世界范围内迅速发展。我国风力发电最早起源于八十年代末的新疆、内蒙和沿海城市。据统计地面1%的风力就能满足全球的供电需求,可见风能是一次能源的首选。近些年,我国的很多地区都修建了风能发电场,风力发电有效降低了煤炭的使用量,且风能发电对环境无任何破坏,只需修建相关采风发电装置即可,风能发电更有利于环保。加强风能的开发利用,可以有效优化现有能源结构;一定程度上增加洁净能源的比重,利用风能可有效减少排放温室气体;避免加剧温室效应。风能的发展是解决能源危机的重要措施,利用风能可以减少对不可再生石化资源的使用,有效解决能源危机带来的各种影响。目前,我国风能发电场的规模还相对较小,并且还需要依靠一定的高等级电压才能实现电能的远距离传输。这些因素,都在一定程序上影响着风能发电站的发展。现阶段我国若想实现大面积风力发电,要先将供电峰谷问题进行解决。据相关统计数据显示,我国各地区的用电峰谷差达百分之三分左右,更有地区达到了百分之四十。

1.2太阳能

太阳能就是利用太阳的光照所产生的能量,当前可通过对太阳能产生能量聚合使其产生蒸汽、热水、电力等。现代的太阳能利用主要是通过电池板将太阳光照产生的能量转换成电能并将其储藏在蓄电池内,待需要电能时则从蓄电池中进行释放,可实现对电器的供电。市场主流的太阳能电池多是硅太阳能电池,通过吸收太阳能后发生光电转换。分为多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池。太阳能电池系统的主要构成有:太阳能电池、蓄电池、负载及控制区,每个部件都有相关的功能和作用。太阳能发电技术的发展,需要相关科研技术的提升和社会各界以及政府部门的支持。在实践过程中发现,太阳能的发电成本要高于煤炭发电成本许多。根据当前市场价格推算,如果建立一个太阳能发电站,可能需要一百年的时间才能收回成本,这样的回报很明显不利于太阳能技术的发展。我国光伏产品的组装能力属于世界领先地位,但对于逆变控制器和晶体硅提纯的核心技术还掌握在其它一些发达国家手,所以,我国太阳能发电技术一直受制于人。针对此种情况,我国应加强对核心技术的研究,对新能源关键技术的研发进行扶持,为实在全面自主研发做出努力。

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2.新能源利用存在的问题

2.1成本高

新能源的首要缺点就是成本较高,这是导致新能源推广难的主要原因。但是,成本高的问题会随着新能源的开发与推广,形成规模化后逐步降低。石化能源随着储存量少,开采难等原因成本价格会逐步升高,最终新能源价格会低于传统能源。

2.2间歇性

各种能源最终都将被转换成电力被利用,所以对其稳定性要求很高。由于新能源的一次能源大多是利用自然资源,具有天气特有的不稳定性。

2.3密度低

光伏和风力发电能量密度较低,主要缘于日照强度和风能的密度自身密度不高的缘故。因此,会导致光伏发电站的占地面积较大,比较适宜建立在荒漠或戈壁。

3.新能源发电电气工程自动化的应用策略

3.1变桨距发电技术

变桨距发电技术的主要目的就是通过改变桨叶角度对风力发电机组的风速功率进行控制,以此确保风力发电机组存在过高风速时,能够得到有效控制。同时,在我国科学技术的不断发展背景下,变桨距的制造材料也出现了较大变化,在材料选择中逐渐倾向于轻材料,使得变桨距的整体重量逐渐降低,整体重量的减少不仅能够有效降低运行事故的发生几率,在很大程度上也给控制工作带来了便利条件。但是,在变桨距发电技术的应用过程中,变桨距的运行稳定性较差问题一直无法得到有效解决,这就极大增加了人力资源和物力资源的消耗,相信在我国科学技术的持续发展下,其运行问题会得到有效解决。

3.2定桨距失速发电技术

一般在发电机组的设置过程中都要进行并网,这对于发电机组的稳定运行有着决定性的影响作用,为了提高发电机组的作用率,我国技术人员研发除了定将失速发电技术,并将这项技术应用到实际的风力发电系统中,使传统发电技术和新型发电技术得到有效结合运用,最大化确保了风力发电系统的运行轨迹。同时,定桨距失速发电技术的主要目的就是控制发电机组的功率,这就反映出定桨距的本身构建极为复杂,而且还存在着高重量和大体积等情况,在这种情况下就无法保证发电机组的运行效率,所以在一些风力等级较高的风力发电系统中并未采用这项技术,而这也是技术人员的重要研究方向。

2.3主动失速风力发电技术应用实践

主动失速发电技术也可以称之为混合失速风力发电技术,该技术实现了变桨失速风力发电技术的有机整合,能够根据风速以及风向的变化合理调整桨距角,有着极高的能量转化效率。但是,该技术在应用的过程中极有可能出现较为严重的失速问题,会在一定程度上制约功率的输出,显然是不利于其发电过程电气控制的。对此,必须切实加强对该技术的改进工作,以此全面发挥该控制技术的现实价值。

结语:综上所述,新能源行业逐渐被广泛关注,政府更是将新能源行业作为国家的核心发展产业。我国目前新能源行业已经呈现较好的发展趋势。截止到2015年我国新能源发电已经提供了4300万吨标准煤的电能,有效的推进了新能源行业的发展;降低了环境污染程度、提高了社会效益环境效益,新能源可有效解决能源危机问题,避免因能源不足而产生的社会问题。

参考文献:

[1]党岩.电气节能措施与电力新能源的开发刍议[J].建筑工程技术与设计,2017 (26)

论文作者:闫虎

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/2

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