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摘要：人类开始不断寻找新能源来代替传统能源。在一些发达国家，新能源发电技术现在已经成了他们解决电力系统问题的一种必不可少的手段。本文首先介绍了新能源的特点，接着详细介绍了几种新能源发电技术，包括风能发电、太阳能发电、潮汐发电等，最后阐释了新能源发电对电力系统发展的重要意义。
关键词：新能源；风能；生物质能；发电技术
引言
随着科学和社会的进步，全球所面临的资源和环境问题也日益突出，由于传统能源的存量有限，使得对其的开发和利用受到限制，只能寻找可以替代的新能源。目前，全球正在掀起一场以大规模开发和利用新能源为标志的革命。随着我国经济的发展，对电力的需求也不断增大。现在我国所依靠的电力能源主要是煤、石油和天然气等，这些能源在短期内是不可再生的，开采得越多存量就会越少。同时，开发和利用这些能源会引起酸雨、温室效应等严重的环境问题，这也成为整个世界经济发展的重要限制因素。所以，大力发展新能源发电技术迫在眉睫。
一、我国新能源的特点
我国的新能源资源和各地的能源需求呈现逆向分布的特征，且储量丰富。生物质能资源年产出8.99 亿tce，据统计，波浪能资源的储量为1285万kW，潮汐能资源储量为1.1亿kW，潮流能为1.4亿kW。从资源分布来看，风能较丰富的地区除了东部沿海之外，其它的主要集中在内蒙古、新疆以及甘肃和华北的北部。而太阳能资源只要分布在西藏、青海、新疆南部和内蒙古的西部。但是我国75%以上的能源需求都是在东部和中部地区，所以资源需求和分布逆向性较明显。
新能源资源都具有地域性，本身是无法实现直接供电，而是通过一定方式转化为电能才能被大规模地利用。目前我国的新能源资源分布地区的用电量相对较少，当地并不能完全消化，可以通过长距离的电网输送到中东部用电量较多的地区。新能源资源的一个明显特点是分散性，因为能流密度较低，分布到每单位面积上的能量并不多，风电和太阳能发电站占用的空间比较大。新能源发电具有间歇性和波动性，受季节和气候的影响比较大。
二、风力发电技术
1、风电系统的控制技术
风电发电系统按照其运行方式来看，主要包括三种类型。分别是：独立型、并网型以及联网型。其中，并网型主要是由风机、风机控制器、传动装置、励磁调节器、发电机、变频器和变压器等组成。风电机组中的风机是将风能转换成机械能的能量转换装置，它由风轮、迎风装置和塔架等组成。按结构不同，风力机可分为水平轴式和立轴式两种;按功率调节方式不同，风力机可分为定桨距失速、变桨距和主动失速3种。风电机组中的发电机是将机械能转化为电能的装置，发电机在并网时必须输出恒定频率（一般为50Hz）的电能。按照发电机转速的不同，发电机可分为恒速和变速两类，其中变速需要通过变频器来实现。变频器采用电力电子变流技术和控制技术，将发电机发出的频率变化交流电转换为与电网频率相同、能与电网柔性连接的交流电，且能实现最大风能跟踪控制。
三、生物质能发电技术
1、 生物质锅炉直接燃烧发电
振动炉排秸秆直燃炉的工艺流程：粗处理后的燃料经给料机送入炉堂，燃料自然落入炉排前部，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热、干燥、着火、燃烧。燃料边燃烧边向炉排后部运动，直至燃尽，最后灰渣落入炉后的除渣口。直燃炉易存在的问题：由于秸秆灰中碱金属和氯的含量相对较高，因此，烟气在高温时（450℃以上）对过热器具有较高的腐蚀性。此外，飞灰的熔点较低，易产生结渣的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果灰分变成固体和半流体，运行中就很难清除，就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通道，将烟气堵在锅炉中。针对这些问题各锅炉厂家在锅炉设计上，在锅炉结构、锅炉材料等方面采取了相应措施来解决这些问题，效果仍需实际运行中不断检测改进。
2、生物质～煤混合燃烧发电
循环流化床是一种新型的环保锅炉，它主要采取了炉内物料循环、低温燃烧、可进行炉内脱硫的新技术。由于它采取了炉内物料循环，对燃料的适应性强，它可以燃用低位发热值2000～7000kcal/kg的矸石、原煤、煤泥和洗中煤等;还可以燃用热值比较低的糖渣、木霄、各种生物质秸秆及各种垃圾等。该炉虽然有燃用各种燃料的特性，但是在燃烧的过程中却有不同的效果，或多或少对锅炉都有一定的影响。掺烧糖渣、木屑、各种生物质秸秆及各种垃圾，需要重新计算风量等，并有稳定的燃料来源，相对固定的掺烧比例。循环硫化床锅炉对燃料的适应性非常强，无论燃烧哪种燃料首先要核算经济性，而后计算掺烧量、最后再进行人员培训、注意事项、运行调整等。
3、生物质气化发电
生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点，又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。气化发电过程包括三个方面，一是生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料;二是气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质，包括灰份、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行;三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。目前国际上采用的生物质气化发电技术有生物质整体气化联合循环（B/IGCC）和CAPS-II/250MT型热分解系统。
四、太阳能发电技术
石油，煤炭等常规能源的储量日益减少，作为目前世界上储量最多的清洁能源，太阳能发电无疑已经成为应对能源危机的重要途径。目前国内利用太阳能发电的方式主要有光热发电与光伏发电两种。
1、光伏发电。利用光照造成了半导体和金属相结合部位火灾不均匀导体出现电位差的现象就是光伏效应。基于光伏效应从而把太阳能直接转换成电能的部件，当太阳能电池被太阳光照射时，在太阳能电池里经过太阳光光子的激发产生电子空穴对，电子空穴对与电子向电池的不同方向移动，当在外部形成通路时，此时就会产生电流，从而形成电能。目前，光伏发电应用最多的两种形式是并网型光伏发电系统与离网型光伏发电系统。并网型光伏发电系统是和电网相连的光伏发电系统；而将太阳能电池直流电直接利用的是离网型光伏发电系统，离网型光伏发电系统可以基于不同的需要利用逆变器实现将电流转变为直流电，满足了人们的需求。
2、光热发电。把自然界中的光能进行汇聚，利用结合聚光器实现太阳能的汇集，通过处理后，太阳能实现了由液态向气态的转变，从而可以用来实现汽轮机的发电，这就是光热发电系统发电的原理。光热发电系统主要包括了以下三种形式，即槽式光热发电系统，蝶式光热发电系统，以及塔式光热发电系统。由于槽式光热发电系统的发电效率比较高，因此，是目前应用最广泛的光热发电形式。由于技术的限制，目前和光伏发电相比，光热发电进展比较缓慢。
五、结束语
随着人类社会的不断发展，促进了新能源发电技术日益完善，从未来发展的前景来看，火电、水电、风电、核电的成本和效率提高空间有限，而太阳能发电方面技术和成本改进空间大，相信随着科技的发展，太阳能发电在行业内的比重将会越来越高。
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[3]汪缪华.新能源发电技术的现状与发展趋势分析[J].机电信息，2011，（21）.
论文作者:田雷,邵宜祥,苏宪彬
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/17
标签：新能源论文; 光热论文; 技术论文; 系统论文; 光伏论文; 锅炉论文; 燃料论文; 《电力设备》2016年第5期论文;