新能源发电的相关问题论述分析

新能源发电的相关问题论述分析

梁理

贵州电网有限责任公司兴义供电局 贵州 562400

摘要：能源是人类社会生存和发展的重要基础，是关乎国家经济命脉和安全的重要战略资源，对经济、社会发展起着不可缺少的推动作用。随着我国经济的快速发展，居民生活用电和工业用电逐年增加，常规能源的有限性和环境问题的日益突出，已是可持续发展道路上亟需解决的重点问题。加快风能、太阳能、生物质能等新能源产业的发展，可以有效缓解资源和环境压力，推动能源生产与消费革命。近年来，我国新能源行业发展迅速，装机规模与增速均位于世界前列，然而，从产业发展整体情况来看，尚存在着诸多问题。

关键词：新能源发电；类型；问题；原则；电力发展

1、新能源发电类型

1.1风能发电

风能是目前受到世界各国最为重视可再生能源之一，蕴量巨大，据报道全球的风能含量约为2.74×109MW，方便开发利用，在全球风能约2×107MW可利用，全球可开发利用的风能非常可观，具有极大开发利用价值。风能发电技术通过风力带动风力机转动将风的动能转变成机械动能，与风力机同轴安装的发电机将随着风力机一起转动把机械能转化为电能，所以风力发电系统主要的组成部件包括风力机、发电机和变速箱等。但风能有着其独特之处，其能量密度低，间歇性和随机性也是其突出的特点，为了充分开发利用风能，风力发电中的控制技术是核心技术也是安全高效运行的关键。在国内外的研究中，在风力发电的控制中取得了显著的成果，已经研制较为完善的风力发电系统和非常成熟的风力发电控制技术，能够很好的适用于风力变换的随机性，提高风力发电系统运行可靠、能量转换效率，为进一步推广应用风力发电技术奠下了坚实的基础。

1.2太阳能发电

太阳能是地球上永恒的一种能源，我国陆地面积每年接收的太阳辐射热量较多，属于太阳能资源比较丰富的国家。太阳能发电是将太阳光能直接转变成电能的一种发电方式。太阳能发电主要有两种类型：光伏发电和光热发电。光热发电是将太阳能辐射能转换成热能，再将热能转换成电能；光伏发电是利用光生伏特效应将太阳能直接转换成电能的发电方式。光伏发电系统主要包括光伏组件、太阳能控制器、蓄电池（组）以及逆变器等几个部分组成。光伏发电系统按照是否接入电网又分为离网型和并网型发电系统。离网型光伏发电系统，不依赖电网而独立运行，广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所[2]。并网光伏发电系统把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器，把电能接入电网。

1.3海洋能发电

海洋能发电是利用海洋中储存的大量能量来发电。海洋能属于可再生资源，主要包括潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能等。海洋能对环境无污染，蕴藏量大，但是其能量密度较低，具有很强的地域性，限制了对其的开发，目前海洋能发电得到实际应用的有潮汐发电和波浪发电。潮汐发电是利用潮起潮落形成的水位差冲击水轮机来带动发电机进行发电。这种发电方式规律性较强，能量稳定，便于电网的发电和配电的管理，但是由于成本较高，电价也高，我国的潮汐发电站还不多。波浪发电方式是将波浪能转换成机械、气压或液压的能量，然后再利用传动机带动发电机发电。我国的波浪能主要分布在广东、浙江等沿海地区。

1.4生物质发电

生物质能是蕴含在生物质中的能量，生物质能发电方式是一种以农作物秸秆和木屑为燃料的火力发电方式。生物质能是直接或者间接地利用植物的光合作用，将太阳能转为化学能储存在生物体内的能量[3]。它与传统的火力发电相比的优势在于实现了二氧化碳的零排放，既环保又节能，因此，越来越受关注。并且，生物质能分布很广泛，从储量上来说，总量仅次于地球上的煤、石油和天然气。现在利用生物质能发电的方式有多种，包括直燃发电、混燃发电、沼气发电等。

1.5地热能发电

地热能是指由地壳取的天然热能，这种能量来自地球内部熔岩，并以热力形式存在。据推算，全球的地热能源总量约为现在全球能耗的45万倍。我国地热资源以中低温为主，适用于发电的高温地热资源比较少，主要分布在藏南、川西、滇西地区。地热能属于一种较清洁的可再生资源。地热发电是利用高出沸点的中、高地热（蒸汽）来推动汽轮机，从而带动发电机来发电，或者是通过热交换用地热来给一些沸点低的流体加热，使其变成蒸汽后再同以上原理一样来发电。

2、新能源发电遇到的问题

2.1能源供给与能源需求矛盾突出

我国是一个人口大国，虽然我国的资源十分充足，但是人均占有量少，尤其是化石能源的资源拥有量较少，煤炭石油的价格就可体现出我国的能源的人均占有量，所以说对于能源的消耗量之大对于我国的整体经济的发展水平是一个严峻的挑战。作为一个面积较大的发展中国家而言，我们的发展水平远远低于发达国家，能源供给与能源需求自相矛盾，不能协调发展，伴随着我国可持续发展的战略实施，以及工业化程度的提高，我们在未来的发展中只会对能源的需求只增不减。

2.2生态环境保护压力日趋加大

随着工业时代的到来，经济的飞速发展也是得整个地球的环境日益恶化，面对我国对煤炭石油资源的高消耗，对整个能源结构都发生了很大的改变，生态环境的压力也越来越大，由于工业的发展对煤炭使用的情况不太看好，产生的二氧化硫是直接破坏自然环境的一大杀手。煤炭的排放量与日俱增使全球变暖，所以说在这样的生态环境压力下，人类要想可持续发展下去就必须努力去开发利用新能源，走绿色发展道路已经成为我国电力工业发展的必由之路。

2.3新能源接入电网带来的挑战

近年来，随着新能源发电技术的成熟，尤其是光伏、风能发电的成本大幅度降低，高渗透的新能源电源的接入给传统电网带来很大的冲击和挑战。新能源的出力具有随机性和间歇性，可控性差，将改变传统配电网络不同电压等级之间潮流单向流动的基本特征，并可能严重影响正常电压水平、短路电流和供电可靠性[4]。未来随着储能和微电网技术的成熟，会大大降低大规模接入对电网的冲击。

34、新能源发电对我国未来电力发展的意义

3.1提高电网的可靠性

目前新能源发电技术在我国已经取得一定的进展，有的地区已经投入实际应用中。由新能源组成的微电网系统能够提高我国电网的可靠性，并且能够改善电能的质量。我国的经济发展早已步入了数字化的时代，随着各行各业用电量的增大，只有为他们提供优质且可靠的电力供应才能为经济的发展提供保障。大电网在高峰期的脆弱性就会表现出来，而新能源发电能够在一定程度上缓解这种状况，这样不仅节约了成本，还能提供优质可靠的电能，又能避免因超负荷停电带来的经济损失，从而为我国经济的高速发展创造条件。

3.2有利于扩大我国电网覆盖面

在新能源发电未出现之前，我国利用煤炭、石油和天然气等传统能源的发电方式形成的电网覆盖面受地理环境的制约，使得一部分偏远地区并未实现通电，用电的限制在一定程度上制约了这些地区的经济发展。新能源出现后，可以利用当地的风能或者太阳能等能源来设计合理的微电网系统，在这些地区实现微电网供电。这样在充分发挥我国的资源优势的基础上实现了电力建设的快速发展。扩大了我国整个电网的覆盖面积，使我国电力系统朝着较好的方向发展。

结语：总之，科学技术的不断发展促进了各类发电技术的进步，新能源已经开始呈现出从补充能源想替代能源过度的趋势，随着多样化利用技术和市场的发展，未来新能源具有巨大的发展潜力，在我国能源系统中的应用前景十分广阔。充分利用好各项电能资源有助于缓解国内用电危机，各类新能源发电是满足我国未来电力需求，构成多元化电力供应的不可或缺的清洁电源。

参考文献：

[1]王建录，赵萍，林志民，刘万琨.风能与风力发电技术.北京：化学工业出版社，2015.

[2]王长贵，王斯成.太阳能光伏发电实用技术.北京：《化学工业出版社》，2009.

[3]刘灿.生物质能源.北京：电子工业出版社，2016.

[4]蒋莉萍，李琼慧，黄碧斌.中国分布式电源与微电网发展前景及实现路径.北京：中国电力出版社，2017.