新能源发电技术在电力系统中的有效应用

发表时间:2020/7/6   来源:《工程管理前沿》2020年3月第9期   作者:索义清
[导读] 随着我国社会经济的快速发展,能源的重要性无可代替,所有的生产生活都需要能源的支撑。
        摘要:随着我国社会经济的快速发展,能源的重要性无可代替,所有的生产生活都需要能源的支撑。但常规能源是有限的,这些不可再生资源已经不足以维持如今社会的生产生活需要,逐渐面临枯竭,故各国都十分重视新能源的开发使用。在日常的生产生活中,电的使用是必不可少的,电能是关系到我国经济发展的重要能源。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
        改革开放以来,我国工业化进程迅速,工业化加速在使得人们生产生活水平的同时,也因其过快的发展速度使得能源问题越来越严重。同时,随着城市化进程提高以及人们生活水准的提升,人类生活对于能源的消耗越来越大,在能源的不断消耗下,能源危机以及环境问题逐渐的威胁到了人们的生产生活。火力发电厂主要的发电原理是通过燃料燃烧释放热能,通过转子将热能转化为电能。传统的火力发电厂存在一些节能上的问题,例如能源利用率以及转化率不足,释放出过多的污染物等。传统的发电工程并不能在根本上整治我国目前的能源消耗现状,因而在发电过程中实现可再生能源利用、低能量消耗以及清洁发电成为了建筑设计领域内的热门讨论话题。
        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。
        2发电工程中的新能源发电技术类型
        2.1太阳能
        太阳能作为当前应用最为广泛的一种清洁能源,其在新能源发电技术中的应用能够取得理想的技术应用效果。与其他的能源资源相比较,太阳能的获取与利用相对便捷与稳定,在具体的应用中,直接应用相应的技术,就可以实现太阳能向电能的转化,比如,经由太阳能电池板。但是,当前的太阳能利用中,其利用率有限,未来需要加大技术研发,提高太阳能的能源利用率。
        2.2风能
        风能在新能源发电工程中通常作为机械能以及电能的转换来使用。西欧地区很早就开始使用风车来进行一些农业和工业活动,其原理主要是将风能转化为机械能进行人们生产生活中的机械能供给。在现代社会,风能通常被用于转化为电能进行使用,系统的风力发电设备可以安装在大型建筑设计中进行电能的提供,并且在一定程度上提高了建筑的美观性,使得人与自然的建筑理念更加深入人心。
        3新能源发电技术在电力系统中的有效应用
        3.1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。
        3.2光伏发电技术
        地球能量作为太阳辐射的重要部分,太阳能不断的向地球进行辐射,这种能量每秒钟的辐射大约相等于500万t标煤产生的能量。通过对该部分能量的合理利用,可获得更多的经济和环保效益。①光电效应物质在接受特定电磁波照射后,内部相关电子被有效激发。由PN结所构成的光生伏效应主要是由于半导体光照所导致。不稳定的电子—空穴对的移动,而电势通过对P与N两侧的电子的影响使其形成相应的电势。太阳能光伏发电系统的组成主要包括蓄电池、电池控制器、光伏电池组、直交流逆变器等。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。③选择光伏阵列方式支撑光伏组件主要包括单轴、固定式、双轴跟踪三种。这三种光伏组件可使其工作效率分别提升20%、25%、30%,但应重视安装过程中的倾角问题。④逆变器其作为重要的光伏发电的一部分,应该在综合分析性能、效率、采集数据、保护功能的基础上对逆变器进行合理的选型。
        3.3太阳能发电
        太阳能发电系统的主要设备是太阳能电池板。目前太阳能热水器在我国阳光充足的地区已经得到了较大规模的应用,其利用形式也各不相同。太阳能电池板在持续集热的集热方式下提供的电能水平较低,因此在利用太阳能进行能量转换时就可以使用这些低能量供应的设备进行供暖等,实现太阳能到电能再到热能的转换,降低实际生活中的用电量。在实际生活中,太阳能是在具备阳光条件时发电的首选,同时在企业生产过程中对电能要求不高的情况下也可以使用太阳能发电设备。
        结束语
        随着我国社会经济的不断发展以及工业化进程的不断加快,我国人民的生产生活中对电力的需求越来越大,这为我国发电工程的发电效率提出了巨大的挑战。传统的火力发电能源利用效率较低同时对环境危害较大,在如今世界性能源问题以及环境问题的背景下,需要不断的开发新能源发电技术来代替传统的火力发电技术。目前,国家对电厂发电系统的节能优化更为重视,因此发电企业应当不断地更新自己的发电系统来提高能源利用率,同时降低环境污染。以发展节能型的电厂发电系统为主要目标,降低电厂对热量的消耗,进一步提升运行效率。同时,在人们的实际生活中,电力的供应系统也应当不断地进行相关新能源技术的创新和改革。
        参考文献
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