摘要:近年来,我国大力发展新能源,推动着新能源发电技术的发展和应用。从当前新能源发电量的比重来看,处于稳步提高的状态。根据2019年前三季度发布的风电和太阳能累计发电量数据显示,发电量为4629亿kWh,占据总发电量的8.7%,同比提升了0.7个百分点。当前,风电与光伏开发布局不断优化,新能源发电技术释放着能量,具有较大的发展前景。
关键词:新能源发电;分布式发电;电力系统;详细分类
引言
众所周知,由于不可再生能源日益枯竭,原有发电模式已经难以满足社会的持续发展需求,而人们对电力质量、稳定性提出的要求也越来越高,分布式发电应运而生。作为对实现持续发展目标具有积极作用的技术,分布式发电的优势主要体现在对原有发电模式的弊端加以解决的方面,对其合理应用很有必要。
1新能源的发展现状
基于低碳经济的发展背景,开发以及利用清洁能源,追求绿色GDP,最核心的是积极发展清洁能源,通过减少污染气体的排放,达到绿色发展的目标。新能源为可再生能源,具有储量的优势。近年来,我国大力发展新能源,以此保障能源安全,同时推动友好型社会的建设。以湖南为例,优化调度的同时,优先消纳风能、光伏发电、水电等清洁能源,2019年8月末新能源并网规模同比增长23.3%,清洁能源发电量同比增长57.8%,占全省发电量的45.0%。不过新能源发电技术尚且处于发展阶段,还有很多技术以及运用不够成熟,面临着极大的挑战,需要不断创新和探索,推动新能源发电技术的发展,释放技术的能量。
2新能源发电技术对电力系统的影响
随着新能源发电技术在现代社会的广泛应用,对电力系统产生了严重影响。部分新能源的发电机组容量相对较小,经常使用到异步发电机,但在应用过程中,因不具备单独励磁装置,使得发电机在并网前没有电压,多部异步发电机一起并网,就会对同一电网的其他电子设备运行造成影响。
3分布式发电概述
随着电力工业日趋成熟,人们开始关注如何在保证电能质量的基础上节约资源、降低能耗,分布式发电的出现成为必然。原有发电模式的特点为集中供电,用户提出的确切需求难以被满足,另外,集中发电设备多为火力发电,需要通过燃烧化石能源的方式为发电提供动力,不仅会破坏环境,还会加快能源枯竭的速度。分布式电站的特点是规模较小,分布在用户附近,直接为用户提供电能。科学技术的发展为分布式发电的完善提供了支持,该发电模式的优势主要体现在可以利用水能、风能等新型能源完成供电工作,不仅使能源使用结构得到优化,能源枯竭的情况也得到了缓解。由此可见,分布式发电是指分布在用户附近、符合特定用户需求、能够为配电网的经济运行提供帮助的技术。
4分布式发电的影响及问题
分布式发电也面临许多问题,如技术性能的研究、经济效益的成本、商业模式的调查以及国家当前政策等多方面问题。因此,需针对这些问题进行研究分析,并采取有效的对策。大量的分布式电源并网后带来了便捷,但也会产生一些影响到电网安全的不稳定因素。除分布式电源与电网之间的兼容性外,其他方面的侧重点大致分为如下3点。(1)分布式发电对电网造成的不稳定影响,针对其问题寻找出针对性的解决方法,分析出分布式电源在并网后带来的收益及有利影响。(2)不同的电力系统分析方式不同,具体可分为潮流分析、故障分析及稳定性分析。(3)根据电源组合类型划分出每种类型的研究方向,分析多种分布式电源组合后会产生的隐患。
5新能源发电技术在电力系统中的具体应用
5.1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。
5.2电池组
因太阳能电池包括的类型较多。晶硅电池可分为两种,一种是单晶电池,另一种为多晶电池;相较于其他类型,硅基薄膜光伏电池在工作效率方面能力表现略显不足,而化合物薄膜电池对环境和人类容易产生严重污染和危害,因此该类型电视使用频率较低。当前最高效率的电池主要是聚光光伏电池,但需要有散热器和聚光系统配备,为对其聚光效率提供保障而投入的设备成本,要比其发电产生的效益大出许多,因此想要在商业方面对聚光电池进行有效的应用还需要对其加强研究。
6分布式发电技术
6.1太阳能发电
由于越来越多的人开始注重绿色环保的理念,太阳能作为主要能源在各个领域得到广泛应用。分布式发电应用的太阳能电池通常以单晶硅、多晶硅为依托,实现将太阳能转化为电能的目标,在节能环保方面具有突出作用,能源压力也因此减轻。太阳能是典型的可再生能源,对其加以应用,可以有效缓解废弃物排放带来的环境污染问题,这与可持续发展提出的要求十分契合。具体应用如下:在阳光充足的白天,利用光伏电池完成将太阳能向电能持续转化的工作,以满足用户对电能的需求为前提,储存剩余电能,为晚间用电提供保障。但是,光伏电池较易受到外界因素的影响,例如日照强度、时间等,因此,现阶段光伏电池的太阳能转化率并未达到预期,对其加以应用所取得的实际效用也受到了一定程度上的限制。
6.2燃料电池发电
燃料电池主要指一种现代化的能量储存装置,燃料电池发电技术是一种通过化学反应将化学能转化为电能的技术。燃料电池和一般的蓄电池相似,但并不完全相同,能量密度相对更高,由电解质、阳极和阴极构成,经由电化学反应将电子转化为离子,阴极和阳极经由得失电子的方式形成电流。此外,燃料电池发电需要不间断的加入催化剂和燃料,以满足持续发电的需求。
结束语
新能源发电与分布式发电有助于推动电力事业不断进步,在能源紧缺、生态环境污染严重的今天,需推动新能源发电与分布式发电的实际应用。
参考文献
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