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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。
关键词:电力系统;新能源发电;运用
作为一个人口大国,我国正面临较危机的资源储备量短缺问题,国民未来的生活离不开大量能源资源的供应。仅依靠传统能源物质的开采已经不能满足国家的需求,所以开发新能源物质迫在眉睫,同时这也是全世界共同关注的热点。电能是其他能源经过转化而产生的在生活及生产活动中发挥关键作用的能源,它的出现与普及使用是人类发展史的重要章节。目前在电力系统中也在进行不断的进行,新能源发电逐渐代替传统能源发电方式,这极大程度上降低了发电对传统不可再生能源的需求量。
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。
2.2光伏发电技术
太阳与地球运动使得太阳能不断将其能量辐射于地球,这种辐射能量极大,这种太阳能资源经由合理的利用,能够创造出巨大的效益,改变传统的能源利用结构。光伏发电技术的应用中,光电效应是其中最为重要的部分。当相关的物质长期受到电磁波照射时,其物质内部的电子就会在电磁波的作用下被激发,PN结构出现光生伏效应,半导体光照是引发此效应的直接原因。而不稳定的电子始终处于移动状态下,形成了相应的电势。太阳能光伏发电系统主要是应用光电效应,来实现太阳能向电能的转化的。太阳能光伏发电系统中,蓄电池、电池控制器、光伏电池组、直交流逆变器是重要组成,在发电系统运行时,各个部分发挥着重要的作用。太阳能光伏发电系统内,电池组是其中不可获取的组成部分。由太阳能电池组的类型相对较多,在实际的应用中,应结合发电系统运行要求,保障电池组选用的科学性。以晶硅电池为例,其有单晶与多晶之分。而硅基薄膜光伏电池与其他类型的太阳能电池相比,其工作效率相对较低,而化合物薄膜电池的应用,会产生严重的污染,危害人体健康,因此,在光伏发电系统内,这类电池基本的应用极少。当前,聚光光伏电池的应用频率相对较高,这种电池与其他类型的电池相比,其聚光效果更好,但是其成本相对较高。
2.3新型能源发电的应用
光伏和风能发电技术之外,新能源发电还有燃料电池发电技术、潮汐发电技术、地热能发电技术,这些能源技术也有非常广阔的应用空间。燃料电池技术的原理是将化学能转化为电能,应用了化学反应中的电能产生。这种能源技术在电力系统中的应用不够广泛,虽然发电较为便捷,但是实际的发电效果不够理想,还需要不断去研究。我国一直在做潮汐发电技术的开发和研究,利用海洋潮汐的自然现象,将其中的能量转化为机械能,然后转换为电能。我国沿海城市的经济发展较快,电能消耗也较大,所以潮汐发电技术是解决沿海地区用电的主要应用方式。潮汐发电技术拥有成本低、规律性强和储量大的优点,但是在技术应用中要注重防台风建设。地热能的发电技术可以满足发电、空调等各方面的应用,在电力系统中地热能不被重视,主要是因为有一定的局限性,而且在发电设置的建设中会破坏地区环境,所以目前只做小范围的应用,以解决局别用电难的问题。
3新能源发电技术在电力系统中的应用策略
推动新能源的发展以及应用,当前的重要任务为科学合理规划,这也是发展电力新能源的基本要求。具体落实方面,需要相关主管部门能够坚持经济和绿色的基本原则,深度分析当前能源市场的基本需求,除了做好水电和火电的规划外,制定符合发展实际的可再生能源目标。基于提出的新能源发展以及利用总目标,对新能源发电技术的应用,进行合理规划,优化规划方案,并且提出相应的标准,为电力新能源发展和应用面临的问题,提出具体的解决措施,推动新能源发电技术的高效发展。新能源发电技术的应用,并网运行可靠性问题比较突出。随着新能源技术的不断优化和完善,电力系统运行的稳定性得到了有效增强,不过借鉴传统电力系统建设和运行的经验,系统运行环境比较复杂,若想提供稳定的电力服务,合理规划以及控制电路结构,有着重要的意义。建设新能源发电系统时,要做好全面的调查和分析,保证规划的科学性以及合理性,最大程度上保证技术的应用效益。
结论
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:
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