新能源发电在电力系统中的应用

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:张 凡
[导读] 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。
        张 凡
        中国葛洲坝集团国际工程有限公司, 北京市 100025
        摘要: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。
        关键词:新能源发电;电力系统;应用
        1 新能源发电系统研究的重要性
        想要对整体问题进行研究,就必须要在一定程度上明确新能源发电系统研究的重要性。目前很少有学者分析新能源发电系统的相关问题,存在着理论空白,只有对其进行研究才能够更好的填补国内研究的空白,为新能源发电系统技术的持续发展打下坚实的理论基础,除此之外,相比较于发达国家我国现有的新能源发电系统还不够完善,在发展潜力较大的情况下,需要结合实际情况不断优化新能源发电系统,并将与其相关的系统设计工作落到实处。目前对新能源发电系统发展情况进行衡量的主要标准为监控技术,监控技术的成本与性能将影响到新能源发电系统作用的发挥,如何能够对性能完善同时成本较低的健康系统进行配备,也是促进新能源发电系统不断发展的必然趋势,甚至会直接提高我国对新能源进行利用的水平,当这一条件能够达成,不仅仅我国在国际上的竞争力会大大提升,同时我国也可以将这一技术进行推广,促进国内外风光互补发电系统高的共同发展,造福全世界。除此之外,近几年来有学者分析了新能源发电实验教学系统,同时并对其进行了实际的投入实验,完成了系统上位机监控界面的具体设计,同时与下位机通信也建立了风光一体的集中监控系统,目的在于较好的对新能源现场设备运行状况进行监控,在对数据进行不断采集的过程中,可以对具体的协调控制策略进行优化,来保证系统功率的平衡。为了能够不断提升系统功能水平,就必须要加强对新能源发电系统的进一步研究。
        2 电力系统中新能源发电的具体应用
        2.1 风力发电技术
        提起新能源发电,首先不得不介绍的就是风力发电,这一技术在设备组成、技术控制以及系统运行方面较易实现,所以是当前阶段普遍应用的发电技术之一。风能是一种丰富的自然能源,是大自然给与人类的宝贵馈赠,将风力中蕴含的能量经过一系列转化变为电能已经得到很好的实现与应用。根据不同地区风力大小的差异,风力发电所选择的风机也不尽相同,一般而言分为小型、中型、大型以及特大型四种机型。对风力发电机组的结构进行分析,包括风轮、机舱等,其中风轮的叶片形状对风能的吸收有着不同的效果。不同地区由于气候条件基地型结构的影响,其风向与风速大小在一年四季有一定的特点,所以风力发电机组在选择风轮叶片形状时要对这些因素综合考虑,从而利用最合适的叶片高效的捕获风能。在并网发电机的选择中一般有几个常见类型,具体为双速异步机、双馈机及变速风力发电机。目前在发电机控制中模糊控制技术发挥了有效作用,既保证风发电机的转速及功率能得到有效调节,同时还能预测风轮气动特性。这种控制技术在发电系统运行过程中减少无用功的产生,对优化运行状态及加强经济效益有着积极影响。
        2.2 太阳能光伏发电技术
        太阳是一颗一直不断都在发生燃烧反应的恒星,在燃烧过程中不断释放大量的辐射,地球作为距太阳较近的行星受到了一部分太阳辐射。对于人类而言,拥有大气层的保护,进入到地球大气层内部的太阳辐射已经是极少量,但是这一部分辐射能也足以供人类生存的利用。

太阳能光伏发电就是一个利用太阳能的实例,将太阳能进行捕获通过光伏电池组等设备转化为电能,这种新型的发电方式不仅环保,同时还能增加电力企业的经济效益。由于太阳能的特殊性,想要对其进行捕获具有一定难度,当前出现的太阳能电池种类较多,但在实际应用中却不是所有类型都能发挥有效作用。例如化合物薄膜电池在使用过程中会产生一定的化学污染,对生态环境起到负面的影响。同时太阳能发电系统还涉及到设备成本、发电能效等相关问题,在实际应用中都需要详细考虑。太阳能发电机组主要包括几个基本的构成部分,光伏阵列、逆变器、SVG调压技术等,这些部分的协调工作保证了发电系统的运行。在实际应用中常出现光伏组件性能降低的状况,引发这一现象的主要原因就是工作电压较高,且运行时间较长,这种现象就称之为PID效应。想要降低PID效应对发电系统的影响,就要从优化光伏组件及工作环境条件控制来入手,使太阳能发电的环境控制在湿度较低温度较低的条件下,这种从多方面控制才能有效降低PID效应的危害。
        2.3 燃烧电池发电技术
        在新能源发电技术不断创新与完善的过程中,燃烧电池也是其中具有长远发展潜力,且发挥积极效能的发电技术之一。之所以称之为燃烧电池是因为它也有正极、负极、电解质等组成电池的基本结构。不同的是这种电池在发电过程中其正负极不存在活性物质,只需对其输送燃料与氧化剂就能将化学能转化为电能。在工作效率上,燃烧电池实际的能源利用率不能达到百分之百,在反应中难免有一定的损耗,所以从结构上优化电池组,降低反应过程中的能源损耗是燃烧电池发展的关键点。
        3 新能源发电系统的未来发展趋势
        新能源发电系统的优势十分明显,相比较于常规发电,新能源发电系统可以大程度的节约能源,但是在对其进行应用的过程中必须要注重技术上的发展,不断提升技术的可行性。针对其未来的发展趋势,其系统结构必须要在现实中得到持续的优化,另外还需要从保护环境等角度进行考虑,拓展具体的工作范围,提升风光互补发电系统的运行效率。新能源发电系统的具体建设与维护都需要保证具备精细化的特点,也只有如此才能够真正发挥系统作用。精细化管理能够降低系统应用风险并诠释其具体的价值,另外还需要对信息化进行发展,针对发电技术可行性,研发解决现有技术弊端的技术方法,保证发电效率,让新能源发电能够成为发电的主体,对现有发电结构进行改变,不断提升技术水平。总而言之,作为现代社会中的主要发展趋势,新能源发电系统应从多个方面进行考虑,只有如此才能合理对其进行应用。
        4 结束语
        综上所述,目前对新能源发电系统发展情况进行衡量的主要标准为监控技术,监控技术的成本与性能将影响到新能源发电系统作用的发挥,如何能够对性能完善同时成本较低的健康系统进行配备,也是促进新能源发电系统不断发展的必然趋势。风光互补发电系统存在着多种不同的技术,所以系统构成较为复杂,在对其进行设计的过程中相关工作人员也必须要保持谨慎的态度,另外还需要对信息化进行发展,针对发电技术可行性,研发解决现有技术弊端的技术方法。
        参考文献:
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        [2]曹钰.新能源发电在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(21):227-228.
        [3]董强.关于我国新能源发电发展思路探析[J].化工管理,2019(30):8-9.
        [4]马宁宁,谢小荣,贺静波,王衡.高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡研究综述[J].中国电机工程学报,2020(07):11-13.
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