大规模新能源电力安全高效利用问题及改善途径

大规模新能源电力安全高效利用问题及改善途径

张伟

华能新能源股份有限公司蒙东分公司内蒙古通辽市028000

摘要：科学解决大规模新能源电力安全高效利用的问题将会是国家在未来的主要研究方向。本文介绍了大规模新能源电力系统的特点，分析了大规模新能源电力安全高效利用存在的问题，提出了加强大规模新能源电力安全高效利用的改善途径。

关键词：大规模新能源电力；安全高效利用；特点；问题；改善途径

节约和高效利用能源能够促进我国的发展，同时也会在不同程度上体现新能源的价值。在新形势下，为了能够适应社会需求，其必须要充分利用新能源，从而有效的实现电网自动化，满足人们的用电需求。因此，提高大规模新能源电力的安全高效性，促进新能源电网的持续健康发展是需要研究的课题。

1、大规模新能源电力系统的特点

所谓电力系统是一种生产电能的消费系统，其包含了发电和输电过程，具备配电和用电功能，将能源转换为电能后利用输电设备来供用户使用，其具有供求与需求平衡的特点。在新能源电力系统中，无法大量储存能源，为加强对电源侧的有效控制，其必须制定科学的中长期负荷预测，优化机组调度，以实现发电控制的自动化，从而为电网的稳定性提供重要的保障。利用风能和太阳能这种新型能源来进行发电，不同于过去传统的水能、核能发电，其难以储存，无法对电能的输出进行控制。这种一次能源具有随机波动性，是电能随机波动的决定性因素。在新能源电力系统中，其电源侧不仅具有传统电力系统中的电源，还具有新的虚席部分的电源，其基本特点就在于具有响应负荷侧的能力，可影响电源侧功率的随机波动性。因此，在新时代下，必须重视能源短缺问题，关注能源污染，减少能源的消耗，加强环境保护，有效解决新能源电力消耗问题及电力系统的不稳定状况，以提高电力系统的可靠性，实现高效利用。

2、大规模新能源电力安全高效利用存在的问题

2.1多重新能源电力系统之间的协调问题。虽然我国在现阶段已经开始尝试大规模的开发利用新能源进行发电，但是依然没有完全摒弃传统发电方法。所以，我国的旧能源发电系统依旧在正常运作。在旧的能源发电体系中，每一种传统发电体系都存在着彼此之间相互制约发展的现象，而新开发的新能源发电体系则是一种在客观上较为独立的体系。因此，在这个多重能源体系共存的状况之下，每种能源体系之间的相互协调问题则变得尤为突出。

2.2建立新能源电力系统时的相关问题。伴随着新能源电力的不断进步，我国相关部门在进行了专业的研究之后，进一步明确了建立新能源电力体系的必要性。在我国所要建立的新能源电力体系中无法避免多时空尺度特性，这个特性虽然是此系统中存在的客观规律，但是，它也是造成在这个系统不断地出现不稳定状况的主要原因。因此，在我国目前新能源发电技术所处的阶段，如何才能使新能源电力系统变得更加稳定才是技术发展的核心内容。

2.3新能源电力开发的成本问题。目前，我国对新能源的利用率比较低，相关的政策和理论体系都非常的匮乏，技术上相较于其他发达国家也稍有欠缺。而且，我国目前还不能完全掌控太阳能、风能、水能等新能源的发电功率，所以，在发电过程中具有很多不安全的因素。但是，如果为了解决这些问题而引进国际上最先进的设备，那么在无形之中就为整个发电工程增加了很多的成本。因此，成本问题就变成了新能源电力安全高效发展之路上的阻碍。

3、加强大规模新能源电力安全高效利用的改善途径

3.1改善新能源系统消纳途径。为有效解决大规模新能源电力发展中的能源消纳问题，必须着力改善就地消纳途径，从而促进新能源电力系统的消纳能力和整体效率，并加强对新能源电力系统的科学控制，不断提高系统运行的可靠性和稳定性。另外，更新理念，改进工作模式，创新能源储存技术，采取切实可行的优化控制措施，提升能源的有效利用率，合理解决其平抑问题，降低系统的安全风险，最大限度减少新能源电网故障发生几率。

3.2提高新能源电网的安全防御能力。新能源电网中，必须高度重视电网控制和安全防御的因素。先进的电网控制和有效的安全防御，能突破电网输送极限，对电力系统的安全工作具有巨大的积极影响作用。目前，信息技术的广泛普及应用不仅推动了我国的自动化、信息化发展进程，而且为大规模新能源电力系统的建设提供了有力的技术支持。与此同时，也给电力系统带来了较高的安全风险，系统遭受攻击的概率也将大幅度上升。要想保证新能源电力系统的可靠运行，必须重视提高系统的安全防御系数。在构建电力系统时要选择先进的硬件和软件设施，并加强系统运行过程中的监督和管理，定期对系统进行检查和维护，以便及时发现系统中的潜在问题并加以解决，从而为大规模新能源电力系统营造安全的运行环境。

3.3合理控制新能源电力负荷。目前我国的新能源发电产业还处在发展中的阶段，所以在外界对其有强烈干扰的时候会受到很大的影响。当新能源发电系统在受到干扰时，此系统的安全性能会迅速降低，如果没有在短时间内得到很好的处理，甚至就会造成系统严重瘫痪，而它附带产生的后果也不堪设想。因此，需要不断的培养和提高系统本身和控制新能源电力负荷的能力。同时，利用现有的一些技术可以有效开发出智能的家庭控制网关，利用信息采集和处理等方式实现高级量测系统，利用区域优势，最大限度的为新型用电方式提供科技支持，最终达到大规模新能源电力安全高效利用的目标。

3.4优化新能源电网结构和输电方式。电网结构和配置都是直接决定电网输送效率的主要因素，为提高大规模新能源电力安全高效利用率，必须优化电网结构，将新能源电力系统相互结合，使其局部电源满足新能源电力系统的要求。采用多元互补方案，充分利用电网来实现多元化能源的利用，加强对能源储存的控制，从而保障整个电力系统中能量的平衡。构建分区域和远距离解耦连接输送的电网结构，更能提高新能源电力系统的高效传送，避免局部电力系统的不稳定性和波动性。另外，创新输电方式，利用大规模的集中输电设备结合交流输电系统和微网分布式等手段，实现多元互补，以提高电网的输电能力，降低线路上的能源损耗，实现资源的合理利用和优化配置。

3.5科学利用先进新能源发电技术。先进的发电技术，不但可以提高能源的利用率，同时还可以保障电网运行的安全性。新能源发电的过程中对设备投入是相对较大的，并且发电机的容量比较小，其能量转换缺乏效率，因此，创新新能源发电原理，采用更先进的发电设备和技术，是减少成本费用具有经济性的条件之一。新能源电力发展的过程可以说是存在随机性的，难以预测和控制，更不利于新能源的电力使用，为此，改进发电技术是必须的，优化新能源电力系统的分配政策，提高功率控制技术水平。另外，新能源电力系统很容易受到电网干扰，耐受能力相对较差，安全性根本得不到保障，为了能够更好的解决这样的问题，那么就必须要充分的了解新能源电源控制系统的特点和性质，从而良好的保障电网的安全性。

4、结束语

大规模新能源电力系统的构建是解决能源问题的有效举措，为我国电力企业的发展指明了新的方向。要想提高大规模新能源电力系统的实效性，电力企业应加快智能化电网的建设，优化电网结构，改进工作模式，创新设备维护技术，建立规范、科学的保障机制，提高多元化新能源电力系统间的互补与协同调控能力，从而有效促进大规模新能源电力系统得到安全、高效利用。

参考文献：

[1]王春玲.电力新能源的安全高效利用分析[J].科技风，2016（09）

[2]冯雪松.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].科学技术创新，2017（19）