新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响

发表时间:2021/4/25   来源:《建筑实践》2021年1月第3期   作者:王冠中
[导读] 在现阶段我国社会迅速发展,人民需求不断增加和可持续发展理念提出的背景下,

        王冠中
        中国电建集团山东电力建设有限公司,山东 济南 250102
        摘要:在现阶段我国社会迅速发展,人民需求不断增加和可持续发展理念提出的背景下,能源和电力供应过程中的质量保证和安全保证是我国能源部门不可忽视的工作重点。但目前我国环境污染问题严重,资源紧缺、资源浪费的现象也普遍生,大电网由于自身的发展劣势无法完全满足对安全性和产品质量的需求。所以分布式发电和新能源发电的出现适时地填补了这一不足。本文就这两种发电方式自身的特点及其对电力系统产生的影响进行研究,探讨适合后期发展的方式。
        关键词:新能源;分布式;电力系统;影响
        一、新能源发展现状
        (一)新能源已成为全球能源转型及实现应对气候变化的重大战略举措
        全球能源转型的基本趋势是实现化石能源体系向清洁、低碳能源体系的转变,最终进入以清洁可再生能源为主的可持续能源时代,从而实现巴黎协议制定的各项目标,保护地球环境。
        (二)新能源已成为全球具有战略性的新兴产业
        互联网、物联网与区块链在新能源领域的应用将大大改变未来能源供给模式,区域能源综合服务、储能与新能源的结合与应用,这些技术未来将促成新的商业模式,降低生产成本,提高能源效率,促进社会经济可持续发展。
        二、分布式发电基本概述
        (一)分布式发电的基本概念
        分布式发电与传统的集中式发电相比,其发电设施并不集中在发电站内部,而是在依据当地局面实际用电的需求上进行相关设施的合理配置,在居民生活区域内进行分布式发电电源的安装,不仅能够更好地满足居民用电需求,同时还实现了对集中式发电网络的有益补充,在一定程度上还为集中式发电工作的顺利实施奠定了坚持基础。对于分布式发电而言,由于其实给予用户实际用电需求上进行的一种发电设计,虽然有效的改善了传统集中式发电形式的不灵活缺陷,显著的提升了发电效率和稳定性,但由于其发电容量相对较小,因此也只能适用于对集中式发电网络进行补充及对少数用电用户和区域进行供电。就目前我国分布式发电的运行模式来看,其主要有孤网和并网两种形式。
        (二)分布式发电基本类型
        目前我国分布式发电技术主要有以下三种形式:
        第一,太阳能光伏发电,即依据相应的半导体材料成功的将太阳能转换为电能的发电形式。该形式由于无需消耗燃料,因此有效的降低了环境污染问题,同时该技术维护简便,对地域要求较低,因此在我国大多数区域均得到了很好的应用。此外,光伏电池能够将白天所收集的太阳能转化为电能工人们在夜间使用,从而也促使用电效率大幅度提升。但太阳能光伏发电也存在着一定的缺陷,即对于日常强度要求相对较高,这也是该技术的一大重要弊端。
        第二,风力发电技术,即将风能转化为电能的发电技术,该技术不仅不涉及资源消耗,而且投入成本也相对较低,缺陷就是维护工作较为困难。
        第三,燃料发电技术,即通过一系列的电化学反应将化学能转化为电能的发电形式,该形式需要电池不断的添加反应所需的燃料与催化剂,缺点就是对环境的污染性危害较大。
        三、新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响
        (一)新能源发电技术对我国电力系统的影响
        我国现行的新能源发电技术还是以风力发电以及太阳能发电技术为主。其中,风力发电是相对来说已经成熟了的发电技术。但是风力发电技术其发电功率以及发电量受到自然风的影响较大,对于稳定输出电力以及保持输电电压等都需要进一步提高。其次,太阳能的利用率目前还相对来说较低,需要进一步完善太阳辐射的收集工作,提高提高太阳能的利用效率。此外,除了可能造成的稳定性问题,还有在并网时可能产生一些问题,从而导致大规模的电网瘫痪情况,相关部门一定要重视相关问题。


        (二)分布式发电对我国电力系统的影响
        由于分布式发电由用户自行操控,在其接入电网后可能会对供电系统的电能产生影响,发生电网紊乱,不仅可能会造成电网中的用户的供电问题还有可能导致电网损坏。但是在供电系统的供电高峰时期,分布式发电系统也会为供电系统供应相当一部分电量,降低集中供电网络的供电压力。
        分布式配电网络对配电网继电保护的影响主要体现在当电网出现故障时对电网产生的二次冲击上。当电网出现故障时由于继电保护电网的相关系统会进行重合闸的工作,但分布式发电的装置在此期间一直处于工作状态,在进行相关操作十分容易引起配电系统的二次损毁,提高了故障时进行修理和维护的难度。
        总而言之,二者对于提高我国能源的利用率以及能源可持续发展有重大意义,但是在相关技术的科研和应用方面还需要进一步发展,提高太阳能的捕捉效率以及分布式发电在并入综合电网后的安全性。
        四、新能源发电与分布式发电及其对电力系统影响的应对措施
        (一)协调控制储能与新能源
        由于新能源并网后对电力系统电能质量产生了一定的影响,因此,为提高电能质量,有关部门与人员需要协调控制储能与新能源。主要从以下方面来进行:第一,加强对储能与大面积新能源发电整合、并网的管理与控制,在一些特殊的环节,需要做好相应的协调控制工作,积极在相关领域分散控制管理模式的推广,保障新能源能够发挥其应有的作用,实现电力网络的多元化。第二,加大在专业储能技术方面的投入,主要从加强新能源电网的管理着手,比如,积极推广与应用新能源发电装置,优化相关的发电装置,升级风电与光电的爬坡率,避免新能源并网中相关的限制。
        (二)提高分布式能源并网水平
        每个分布式发电系统中电站都是独立的,且相互不产生干扰,通过有效发挥分布式发电实效性的方式,可大幅度降低停电问题出现的几率,促使居民用电的稳定性和安全性有效提升。同时,城市化建设脚步的不断加快,导致各类能源消耗问题逐渐突显出来,只有加大新能源的研究力度才可以确保各环节建设工作的有效开展。分布式发电的出现和发展使得传统集中式供电模式发生了改变,通过对水能和风能等能源的有效应用,实现了大幅度降低自然资源开采和消耗量的目的,缓解了我国资源紧缺的现状,促使能源的利用率得到了大幅度提升。分布式发电促使电力传输过程中的损耗降低,电力的利用率大幅度提升,同时,无需再通过建设配电站的方式实现供电,不仅节约了建设以及人力等的投入成本,对确保供电安全,减少电力传输对自然环境造成的不良影响也具有积极意义。
        (三)解决谐波的影响
        谐波出现是因为电子设备而导致,无论是风力发电机本身存在问题还是并联补偿电容器与线路出现了问题,都是能够避免的。因此,在风力发电厂中,必须要避免单独升高或者是降低风速的情况,对于风电机要避免进行集中连接,以免局部的谐波电压增加。可以采用不同的风机混合装置,然后对电力系统装配合理的谐波过滤装置,避免电网中的谐波影响,同时在产生谐波时适当地应用动态及静止无功补偿装置。
        (四)无功电压控制
        在新能源并网电力系统无功电压的控制上,需要从以下方面来进行:第一,无功电压的管理与控制与功率计算之间存在着紧密联系,相关人员需要结合二者之间的关系,采用相关的无功设施内部响应机制,发挥静态与大容量调换设施的作用,将间歇性新能源场中的无功电压加以科学管理,必要情况下,可以应用小幅波动的动态装置,提升新能源并网电力系统运行的稳定性与可靠性。第二,将新能源场站群管理与无功电压管理相结合,提高新能源并网电力系统的电能质量。
        五、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。分布式发电与新能源发电模式各有利弊,需要将二者有机结合,优势互补。避免单一发电模式,丰富能源获取方式,提高电网的稳定性,满足人们生产生活的需要。
        参考文献
        [1]苑佳卉新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响[J]城市建设理论研究(电子版),2019(09):2
        [2]樊烜尚,何欣洁浅析分布式发电对电力系统的影响[J]电子制作,2019(22):87-88+86
        [3]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
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: