李斌 梁永翠
国网西藏电力有限公司经济技术研究院
摘要:当前我国对于能源的使用需求量在不断的增加,我国目前的能源结构依旧是以传统能源为消费主体。同时对于传统能源的消耗量也在日益地增加,由于传统能源大多属于不可再生能源,因此调整能源结构,利用新的技术优化能源消耗结构,让新能源代替传统能源,以此来更好地满足当今市场的需求。
关键字:新能源;发电技术;发展趋势
引言
自然环境与能源紧张问题是现阶段全球经济发展面临的主要问题。基于对生态环境保护的基本要求,风能、太阳能、水能以及生物能等新能源逐步得到了广泛应用与发展,在很大程度上推动了国内外电力行业的繁荣发展。因此,在未来发展阶段,需要进一步对新能源并网发电的技术及发展趋势进行深入研究与分析,从而结合时代发展的要求,充分发挥新能源的优势,提高能源的利用率,促进经济与生态的协调发展。
1新能源行业
人类的生存发展离不开能源的支撑,但过度开采传统能源会给环境及人类生活带来一系列变化,造成空气质量下降、温度上升、生态平衡遭到破坏等[1]。而且,国家缺少优质能源,就会导致国家、社会经济发展受到抑制,不利于国家长期发展。因此,加强对新能源材料行业的关注和探索、改变传统粗放式经济发展模式非常重要,国家需要高度重视新能源的开发和传统能源的合理应用,避免出现能源枯竭现象。目前,我国运用新能源材料的方式包括太阳能发电、风能发电、地热发电等,这些发电方式都还存在一些弊端,需要不断进行优化改善,提高物质的可利用率。
2新能源发电技术在电力系统中应用的现状
2.1 新能源决策
新能源一般是指基于太阳能、生物质能、水电、风能、地热能、波浪能、潮汐能、潮汐能、海洋表层和深层热循环等新技术开发和应用的可再生能源,以及氢气、沼气、酒精等等,例如,风能,水能,氢能已经成为可再生能源的主要来源。由于传统能源的有限性和环境问题的日益重要,许多国家越来越重视环境友好型的新能源和可再生能源。
2.2 新能源技术的发展
新能源的发展根据技术的成熟度和技术改造的程度可分为四个阶段:研发、示范、推广和产业化。核电、太阳能热发电、沼气等技术已进入产业化成熟阶段,而太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电和生物燃料等技术大多成熟,处于产业化初期或中期。地热泵和大中型沼气炉正处于融资阶段,因为需要规模经济来降低成本。乙醇纤维素、天然气水合物的勘探和生产、可控核聚变等仍处于研发阶段,但还需进一步完善。
3新能源发电技术的发展趋势与应用
3.1微网技术
微网系统本身抗干扰能力较弱,并且在诸多不可控因素的影响下,容易降低微网系统运行的安全性和稳定性。因此,微网技术的应用过程中需要对微网系统的运行情况进行有效控制与管理。微电源作为微网系统的重要组成部分,虽然其构成与属性存在一定差异,但微网系统的总能量是一定的,因此,为避免微电网对整体电网的负面影响,需要在微电网的运行中保证电压的稳定性,但从现阶段的实际情况来看,这一问题并未得到妥善地解决。同时,微网从独立运行状态到并网状态的相互切换过程中都会在一定程度上影响整个电网运行的稳定性。因此,技术人员需要结合具体要求和实际情况对微电网的结构与配置参数进行优化与调整,从而提高对微电网系统运行效果的控制,避免微电网对整个电网造成的不利影响。现阶段,传统的保护措施在实现对微网系统单向潮流的保护过程中,难以起到对微网系统双向潮流的保护作用。
因此,在社会经济与科学技术高速发展的背景下,对于微网技术的研发与应用工作需要对常规保护模式下的运行故障进行检测,并利用保护控制系统保证微网系统运行的稳定性。
3.2生物质燃料燃烧特点
生物质燃料挥发成分含量高、易燃烧,其燃烧后CO2净排放率为0,NOx排放量仅为煤的1/5,SO2排放量仅为煤的1/10。生物质燃料中N,S元素含量少,但K,Cl等无机杂质含量较高,在直燃过程中会导致锅炉内结渣、受热面灰沉积、低温受热面氯腐蚀、过热器管高温腐蚀等问题,尤其在提高生物质纯燃电厂的发电参数以提高整体发电效率时,由过热器表面沉积引发的高温腐蚀问题将严重影响电厂正常运行。灰沉积会引起受热面磨损、腐蚀,并可能导致发电量减小,甚至非计划停炉。尽管可以使用吹灰来控制沉积,但在清洗设备难以到达的位置仍可能发生不受控制的沉积。由于积灰的传热系数是钢材的1/40,当积灰严重时甚至会导致管道爆裂,直接威胁锅炉的运行安全。灰沉积问题的解决方法在世界范围内受到广泛关注。
3.3纯燃生物发电技术发展现状
我国是世界上最大的能源消费国,为了减少碳排放、实现低碳发展,我国在能源结构调整中优先发展可再生能源,其中生物质能源以其多种天然优势成为可再生能源发展的重点。2006年,山东单县采用丹麦BWE公司生物质炉排炉技术的30.0 MW小型生物质纯燃发电系统建成,配有1台130 t/h的振动炉排高压锅炉[14]。我国的生物质燃烧发电总装机容量从2016年的12.1 GW增长到2019年的22.5 GW,连续3年增幅超20.0%,提前完成“十三五”规划中对于生物质发电总装机容量的要求。在生物质纯燃发电技术的发展过程中,CFB由于具有燃料适应性广、污染物排放低的优点,同时考虑到机组建设投资,新建机组普遍采用了CFB燃烧方式。截至2020年4月,我国纯燃生物质机组数量近440台,其中CFB机组336台。2010年以后,纯燃生物质机组向着大容量、高参数方向发展。具有里程碑意义的几个项目包括:2011年,广东湛江50.0 MW生物质CFB锅炉发电机组投入运行;2016年,国内设计制造的世界首台125.0 MW生物质CFB锅炉在泰国投入运行。2019年以来,大量的超高压一次再热生物质CFB锅炉已经得到广泛的工业应用。目前,超高压一次再热80.0 MW生物质流化床机组正在安装调试。
3.4风力发电技术
风能是世界上最重要的资源之一,其储量是目前人类可利用的其他资源的十倍以上。风能的产生是将风转化为机械能,驱动风再通过风力发电机将机械能转化为电能。风力发电机的类型。根据装机容量的不同,风力发电机可分为小型、中型、大型和特大型。风力发电机的容量越大,叶片就越长。根据风力发电机的设计,可分为纵轴结构和横轴结构两类。根据功率控制方式的不同,可分为变攻角汽轮机、主动齿轮箱汽轮机和固定攻角汽轮机。根据发电机转速的不同,可以分为恒速风力发电机、变速风力发电机和恒速风力发电机。不同的能源形式可以分为海上风电和陆上风电两类。风能可分为高速和低速风力发电机,上游可分为风力发电机和风力发电机。设备配置和功能。风力发电机主要由风机、短舱、基础和塔筒组成。风机通常由叶片、轮毂和插接系统组成,叶片的形状决定了风能吸收多少能量。
结语
总而言之,将电子技术应用到新能源材料行业中有着很高的应用价值,不仅能够促进新能源材料行业快速发展,还能有效改善我国能源资源匮乏的局面,推动社会经济发展。但是,目前对于电子技术的应用还处于探索提升阶段,还需要相关机构和研究人员加强这方面的研究,不断突破新技术,这样才能推动新能源材料行业步入新的发展阶段。
参考文献
[1]张铁龙.新能源风力发电技术研究[J].技术与场,2020,27(11):116.
[2]全斌.新能源发电在电力系统中的发展前景[J].科技风,2020(29):126-127.
[3]王万里.新能源并网发电系统及其相关技术[J].河南科技,2020,39(29):146-148.