电力新能源的安全高效利用解析

电力新能源的安全高效利用解析

朱董军刘宏勇

（国网新源张家口风光储示范电站有限公司河北省张家口市075000）

摘要：在我国当前的电力生产中，仍然以火力发电为主，水电、风电、太阳能发电以及核电的应用比重相对较小。而火力发电需要消耗大量的煤炭、石油等不可再生资源，随着社会生产及人们日常生活对电能需求量的不断增加，导致煤炭、石油等不可再生资源面临着即将枯竭的问题，电力新能源的开发与利用已成为电力系统工作中的当务之急。本文针对电力新能源的高效利用进行了相关解析，希望通过电力新能源的高效利用减少不可再生资源的利用率，为人类的可持续发展做出积极的贡献。

关键词：电力；新能源；安全；高效；利用

在全球不可再生资源的日益紧缺的情况下，电力新能源的发展与利用具有非常重要的现实意义。针对我国当前强大的电力需求而言，尽管电力企业的发电机装机容量已具备了相当大的规模，但相对于日益攀升的电能需求，整个电力行业仍然面临着巨大运行压力。在这种情况下，必须采用有效措施加快电力新能源的开发速度，实现电力新能源的安全性与高效利用，以此来降低不可再生资源的利用率。

1.采用更为先进的发电技术

通常情况下，大型火力发电的电能转化率可超过45%，在某些特定条件下，甚至可以达到60%-70%，而风能发电的电能转化率可达到40%，太阳能发电可达到20%，大型水力发电可超过90%。但是，相对于新能源发电而言，火力发电需要大量的一次性投入，在这种情况下，电能转化率则显得相关较低，有悖于自然资源高效利用的原则。因此，在对发电设备进行相关设计时，还需要从工作原理、成本控制等多个方面进行综合考虑。在风力发电中，其电能转化率容易受到风轮机性能的影响。在进行设计的过程中，有必要针对风轮机的智能控制系统和结构性能进行优化，使其获取风能资源的能力得到大幅提升。在太阳能发电中，电能转化率容易受到发电装置的性能的影响。因此，要想提高太阳能发电的转化率，则需要对发电装置进行改良，同时降低其经济成本。相对于新能源来发电而言，火力发电在成本控制方面存在较大的随机性和波动性，针对发电成本难以进行有效预测，最终导致整个电力接入过程受到很大的限制。因此，在针对火力发电机组设备进行设计时，需要采用更为先进的技术措施。

2.火电发电的深度调峰及多元互补

在使用新能源进行发电时，需要依靠一些新技术改善其稳定性，例如采用互补电源的方式来对随机性与波动性进行平抑。这就需要在电力系统中，同时采用多种能源电源实现系统内供需平衡。并且，对于互补电源的反应速度存及经济性都具有较高的要求。当前，在一些欧洲国家当中，水力发电是电能调峰的主要方式；在美国，燃气发电的占比高达45%以上，是其电能调峰的主要手段。就我国目前的国情来看，火力发电依然占据着主要地位，这显然不符合不可再生资源的高效、合理利用原则。在今后的发展中，还需要进一步研发深度调峰的相关技术，实现新能源发电的多元互补。

3.输电方式与电网结构

在平抑新能源发电的随机性与波动性方面，使用局部电源的这一手段已经暴露出较大的局限性。如何采取多元互补的手段，仍然需要依靠电网的作用完成电能储备以及电源方面的控制，方可达到平衡系统能量的效果。在电网资源配置方面，极易受到输电方式和电网结构的影响。同时，这二者之间还存在着某些相互作用。因此，有必要针对两个方面进行技术创新与改良。在输电方式方面，如果采用较为先进、有效的方式，可以使电网的输送能力获得大幅提升，并且使电力资源的相关配置得到优化。依靠大规模集中电站并网外送以及储能等手段相结合的方式，可实现多元互补，使大规模新能源发电得到有效突破。在电网结构方面，由于新能源电源具备一定的时空性，外加在输电方式方面存在一定的特性，适合构建一个多种方式相结合的电网模式。除此之外，还需要对电网结构方面的理论进行系统化的研究，为新能源发电提供相关理论支持。

4.大容量储能和就地消纳技术

在整个电力系统娄中，在新能源发电占比较大的情况下，如果只是单纯地考虑输送距离的问题，极有可能造成系统运行风险的增加。这就需要从多个方面进行综合考虑，引入就地消纳等技术，增强系统对于电能的消纳能力。如果能在大容量储能方面获得技术上突破，则可以使其平抑问题得到有效解决。

5.新型用电和可平移负荷

在电力系统当里，借助友好用电方式可以完成负荷平移，使峰谷的差值得以缩小，使发电成本得到有效控制，相关设备的利用率也因此面得到了显著提升。同时，还能够进行相就的调频，使旋转储备方面的作用得到有效发挥。即使在面对那些极端恶劣天气所带来的影响时，同样可以保证电网的稳定性与可靠性。在电力系统中，存在很多属于可平移负荷的友好类型，只需要对其进行合理运用，即可使其作用得到有效发挥。同时，在对新能源进行开发与利用的过程中，智能电网的应用与推广使用电方式得到了较在程度的改变，这一点非常有利于可持续发展战略的全面实施。

6.先进控制和安全防御

在当前的电网输送极限因素当中，先进控制和安全防御这两项工作是非常重要的。从目前的发展现状来看，大多数情况下只会使用到本地信息，并且主要依靠离线仿真的方式，根据最差情形对相关保护措施进行设计。因此，这不仅导致输送极限的下降，还使资源优化配置方面的效果受到了严重影响。与此同时，由于受到一些现实条件方面的限制，导致新能源设备比较容易出现故障，从而增强了系统发生风险事故的可能性。当前，我国的智能电网正处于发展阶段，信息化水平也得到了相应的提升。这就需要建立起一些检测平台，并且对传感器进行广泛应用，通过大量的有效数据信息，使先进控制和安全防御方面的能力获得有效提升。

结束语：

电力新能源的开发与利用，可从根本上促进电力系统的健康发展，同时降低了不可再生资源的利用率，使电能输送在运行、控制和传输质量等方面都发生了巨大的变化，在一定程度上推动了社会经济及生态资源的可持续发展。

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