新能源发电技术在电力系统中的有效应用研究

发表时间:2020/10/28   来源:《科学与技术》2020年6月第18期   作者:蒙正春
[导读] 能源问题是世界各国关注的核心问题,有了能源才能够推动工业农业生产向前进步。电力工业发展进程中,运用新能源发电技术,从整体上提高了发电的水平和效能。
        蒙正春
        广西送变电建设有限责任公司

        摘要:能源问题是世界各国关注的核心问题,有了能源才能够推动工业农业生产向前进步。电力工业发展进程中,运用新能源发电技术,从整体上提高了发电的水平和效能。本文阐述了新能源技术在电力系统中的有效应用。
关键词:新能源;电力系统;应用
前言
        能源是工业发展的重要保障,随着我国能源消费总量的不断增加,能源供给问题备受关注。传统能源开发容易对环境造成破坏,新能源开发是新经济时代解决能源问题的重要路径。在电力系统发展过程中,运用新能源发电技术已经取得了良好的效果。新能源具有多种优势,符合我国环境保护的要求,能够在技术提升上不断向前发展。新能源发电技术是推动电力系统向前进步的重要尝试。
一、我国新能源发电技术的总体情况
(一)新能源的概念
    新能源是相对于传统能源而言的概念。新能源主要是指运用新技术开发利用的可再生能源。一般包括太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能等。相对于煤炭石油天然气等常规能源而言,新能源更加符合当代环保设计的要求。常规能源具有有限性和严重的环境污染问题,而新能源越来越得到各国的重视。因为新能源可以成为再生的特质性的能源。新能源是我国整个能源系统有效的补充手段,也是生态保护的重要举措。在我国新能源开发的进程中,新能源技术和可持续发展实现了关键性的统一。新能源资源丰富能够供人类永久使用,新能源能量密度低,开发利用有较大的空间,新能源对环境影响较小,分布广,有利于小规模分散性的应用。新能源可以提供持续不断的能量,新能源开发和利用成本较高,能源的利用率可以达到工业发展要求。
(二)我国新能源发展的整体情况
        我国新能源发展起步较晚,但是发展速度较快。在对新能源的开发利用上,我国政府重视新技术和新材料的应用,能够正确认知新能源具有的优势。我国在开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能等方面,注重关键技术的提升。目前,我国新能源的产业发展集中在水能、风能、生物质能、太阳能、地热能等方面。我国能源建设在常规能源的发展利用上将新能源建设与新能源技术有机融合在一起,把太阳能、风能、现代化生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源的核心。在工业发展中和农业发展中重视新能源的资源转化和再利用。在国际合作方面实现了中英核能合作。英国2008年通过的气候变化法案中,规定了能源发展的长期目标,到2050年英国的温室气体排放量在1990年的基础上减少80%。2013年,英国政府正式批准了与中国广核集团和中国核工业集团参与投资的核电站计划,标志着中国核电企业开始了新的发展。中英两国政府签署了《关于加强民用核能领域合作的谅解备忘录》,中英实现了双方受益的国际合作。在中俄能源合作上,两国合作的规模从小到大,从单纯的油气和煤电新能源等各个领域发展到多种能源的交互应用。2011年中俄原油管道建成,俄每年对华输油1,500万吨,中俄双方在商谈原油供给项目中迎来了新的发展,我国有了稳定的陆路石油供应渠道。在中法核能合作方面,2013年4月,中广核集团和法国阿海珐集团签署了长期合作声明,三家公司共同签署了系列文件,促进核电工业的安全水平整体提高。2013年4月,中广核运核电机组为7台,总装机容量为721万千瓦,占大陆运核电总装机容量53%,总装机容量达到1775万千瓦。同时,太阳能利用上有很大的空间,地热能源利用、风力能源利用、海洋能力源利用都跟随着技术发展从小规模阶段向着大规模方向发展。
二、新能源发电技术在电力系统中的应用
(一)太阳能发电应用
    太阳能发电的主要形式是光热发电和光伏发电。光热发电技术利用聚光器收集太阳能,将液态工作物质转化为气态工作物质。光热发电采用蝶式、槽式和塔式基本形式。光伏发电主要运用光电效应,在电磁波照射下某些内部电子被激发出来,形成了一定的能量。光伏发电系统中,由光伏电池组电池、控制器、蓄电池、交直流逆变器等组成(见图1)。电池组一般运用晶硅电池、硅基薄膜、电池化合物、薄膜电池等采用光伏阵列方式呈现。



图1、太阳能发电技术

(二)风力发电技术应用
    风力发电系统是能量转换的系统,在桨叶捕捉到风的动能以后,将动能转化为机械能,机械能经过系统传递给发电机,利用发电机把机械能转化为电能。系统可以直接或者间接的接入电网,风力发电技术使用的是变速恒频发电技术,可灵活的进行调整,最大限度的捕获动能,转速范围之内可控性好。风力发电是发电技术的主流技术,在实践应用中也获得了较好的效果,在我国很多地区建立起了风力发电系统,运用桨叶升压变压器、发电机、机械传动系统和电子装置系统等进行能量的整体转换(见图2)。

图2、风力发电


(三)海洋能发电应用
    海洋能发电是电力系统发展的重要方向,海洋当中波浪发电、潮汐发电是应用的主要技术。波浪发电利用转换装置把波浪能转化为机械能气压或者液压能量,运用机械能运行实现了发电技术应用。波浪发电站在我国符合市场发展的要求,具有广阔的发展空间。潮汐发电是运用海洋水位的引力影响,运用水位波动产生的自然现象进行发电,主要是利用潮涨潮落的水位差创造势能,把势能转化为电能。波浪潮汐发电可再生储存量大,在发电系统建设中具有巨大的优势。潮汐能是清洁能源,不容易引起污染,也不会占用耕地,但是潮汐能电价较高成本较高,在推广发展中存在一定难题。
(四)生物质能发电应用
    生物质能发电主要是运用光合作用通过植物绿色光合作用转化为化学能,化学能储藏在生物体内,通过化学能来发电,可实现能源再生。生物质能再生分布广、低污染,在生物质能运用上通过生化热化等方法达到发电技术要求。

结语
        新能源运用自然资源实现了能源的双重建设。既利用了自然资源的优势,又有效的利用了天然的能源优势,为推动电力系统产业化发展,发挥了重要的作用。新能源技术的应用必须要立足于电力系统发展的现实,无论是风力发电技术、光伏发电技术、海洋能发电或者生物发电都是利用了自然界的资源进行的技术转换,这是能源工程建设与行业发展之间的有机融合,是未来电力工业向前推进的重要战略规划。


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