新能源发电技术在电力系统中的有效应用

新能源发电技术在电力系统中的有效应用

杨维湘 1 许鑫 2

1.中国三峡新能源集团（股份）有限公司东北分公司 黑龙江省哈尔滨市 150076 2. 东北电力设计院有限公司 吉林省长春市 130021

摘要：近年来，随着各行各业的快速发展，电力资源逐步成为不可或缺的资源。传统的发电技术不仅无法满足日益增长的电力需求，还存在能源消耗与环境污染问题，成为制约电力行业发展的重要因素。在可持续发展理念的推进下，新能源的开发与利用成为主流趋势，新能源发电技术逐步成为电力网络中一种重要的发电方式，其电能资源满足了电力需求。

关键词：新能源；发电技术；电力系统

引言

市场经济的快速发展，加快了我国的工业化进程，生产生活中的电能需求逐年增加。如果单纯依赖传统的发电技术与方式，往往难以满足电能使用需求，还会造成更加大的能源与环境问题。当前，新能源发电技术在电力系统中逐步得到了普遍的应用，与传统的发电技术相比，新能源发电更为清洁，能够大大减少能源的消耗与环境的污染问题，促进电力行业的可持续发展。因此，新能源发电技术将逐步成为电力系统中的关键技术。

1新能源发电的产生背景及发展现状

1.1新能源发电的产生背景

一直以来能源物质都是许多国家间产生争端的主要原因，能源之争不仅是为了国家经济的发展，同时更是满足本国民基本生存的基础。近些年全球多个国家共同面对的难题就是能源储备量日益减少，这对于国家的未来是极大的挑战。所以降低对传统能源物质的开采才能从源头上缓解这一难题。回头去看以往的发电过程都是以石油或者煤炭作为原材料进行燃烧发电，这种发电方式不仅需要大量不可再生能源物质为前提条件，同时在发电过程中还会产生较大的污染物排放量，对于生态环境来说也造成了不容忽视的负担。在迫切寻找新型能源物质代替传统能源发电的要求下，太阳能及风能等被相关学者发现，经过对发电设备的改进，可以利用这些新型能源物质转化为需求量不断增大的电能。

1.2新能源发电的发展现状

不是现阶段所有应用于发电的新型物质都能称之为新能源，对于这一称号来说需要具备一些特质。新能源物质必须是污染物气体排放量少，可再生且具有较高储备量的绿色能源物质。经过不断的理论研究与实际应用，新能源发电已经能够较好的展现出发电稳定性，所以正逐步对传统发电方式进行代替。经过对具体数据的分析可以发现，新能源发电量也在稳步的提升，占发电总量的比例也表现为增加的趋势，这种现象对于电力企业的改革与进步起到积极推动作用。但是在保持良好发展态势的同时，也不能对相关技术的创新与改进掉以轻心，由于新能源发电与传统发电相比应用了更多的新型技术手段，所以在技术的稳定性表现中还有一定进步空间。针对现有问题对技术合理改良，已达到不断成熟化发展的目的，使新能源发电的效率与质量得到显著提升。

2新能源发电技术在电力系统中的具体应用

2.1风力发电技术

从资源的储量来说，风能资源储量比较高，同水资源相比突出，为水资源储量的10倍。借助风力发电，主要是将风力转换为驱动风力的机械力，借助发电机进行能源转换，形成电能。技术的应用分析如下：①风机类型。依据装机容量指标进行划分，主要包括小型机、中型机、大型机以及特大型机。一般来说，风机的容量越大，那么桨叶的长度就越大。根据发电机转速指标，细化为恒速机、变速机、多态定速机。②设备的组成和功能分析。使用的风力发电机组，组成结构为风轮、机舱以及基础等。运行的风轮，组成结构包括叶片和变桨系统等。叶片的形状如何，影响着风能的吸收程度。运行时，风机风速如果大于切出风速，利用旋转状态的叶尖，来完成气动制动。如果叶片处于异常状态运行下，那么要及时有效应对覆冰或者腐蚀等问题，确保叶片得到有效保护以及防护。③风机控制技术。使用的并网发电机，类型包括双馈机、双速异步机以及变速风力发电机。新的并网技术，引入了模糊控制技术，高效调节转速以及功率。利用神经网络，对叶片浆距进行控制，并且预测风轮气动特性，有着不错的效果。当风电场处于并网运行状态时，吸收无功，为了保证运行的效益，为风电场配置SVC或者其他无功补偿装置，通过实时动态补偿，减少因为输送功率引发的系统振荡情况，优化电网运行状态。

2.2光伏发电技术

从地球能量的释放层面来说，太阳辐射为主要部分，通过向地球辐射，为地球提供能量。太阳能每秒钟辐射产生的能源，相当于大约500万t标准煤。若能够高效利用太阳能，则会获得很高的经济效益以及环保效益。技术分析：（1）太阳能电池技术。太阳能光伏发电技术最主要的是通过光伏效应将光能转换为电能，供各用电设备使用，若电能较多，还能将其储存。在多样化太阳能光伏发电中，太阳能电池技术应用最为广泛。到目前为止，对太阳能电池技术的研究依然在继续深入，已经出现了许多的新概念、新结构电池，并进一步提高了光电转换效率，有关资料显示最高的光电转换效率已高达93% 。但太阳能电池技术也存在着一定的不足，首先是生产成本相对较高。由于光能转换为电能的过程比较特殊，需使用硅作为电池原料，但硅的成本较高，因此存在着成本问题。同时，硅虽然能够较大程度地存储电能，但在光电转换效率方面也有所不足。相信随着技术的进步，能够逐步克服以上难关，降低太阳能电池成本。（2）光伏阵列。使用单轴式支撑光伏组件，可将系统工作效率提高20%；使用固定式组件，可将系统工作效率提高25%；使用双轴跟踪组件，可将系统工作效率提高30%，为了保证效能的实现，要做好安装环节的把控。（4）逆变器。不用类型的逆变器，优势差异。例如组串式，MPPT路数多；最高配比组件为1：1；采购成本高；维护点位多；设备提供商多；适用于山地以及屋面。

3新能源发电技术在电力系统中的应用策略

3.1整合各方力量推动新能源的发展

从新能源发电技术的应用角度来说，还面临着系列挑战。若想不断加快新能源发电技术的发展以及应用，需要政府相关部门能够协同作战，结合当前电力新能源的发展实际情况，围绕存在的问题和需求，制定完善的执行标准以及要求，为电力新能源的发展提供动力。与此同时，细化明晰各个部门肩负的职责，推动电力新能源发展，推广新能源发电技术的应用。通过颁布相应的政策，不断提升新能源发电的比重，释放电力新能源的价值和优势。

3.2明确各方责任，全方位促进发展

虽然新能源发电技术在电力系统中发挥着越来越重要的作用，具有明显的技术优势，但是，在具体的应用中，由于参与部门相对较多，为保障新能源发电方式符合电力增长需求，必须要在技术应用中明确各方的责任，实施全方位管理与监督，保障新能源发电技术应用中责任制度的落实，实现新能源的高效开发与利用，改善传统的电力网络结构。

3.3加强新能源发电统筹工作

新能源发电技术在电力系统中的应用，还需要做好相应的统筹工作：①各级政府部门需要结合区域内的电力系统结构、电力增长需求，制定完善的新能源发电总体规划，将此规划作为未来新能源发电技术应用的重要指导，保障电力资源供应。②相关部门要结合区域现状，制定可行的新能源发电目标，严格安排相应的电网建设任务，保障电力系统的优化。

结语

新能源发电对于人类发展来说是一个重要的变革，对于维持社会和谐及生产稳定性意义重大。在现阶段完善与加强新能源在电力系统发电中应用的过程中，需要注意保持其原有优势，并提出合理的改进措施，这才能使新能源发电稳步发展。

参考文献

[1]邵勇.新能源发电技术在电力系统中的应用效果浅谈[J].城市建设理论研究：电子版，2018（7）：4.

[2]田蓬勃.新能源发电技术在电力系统中的应用效果研究[J].中国设备工程，2018（22）：214-215.