新能源背景下我国传统电力发展方向研究

发表时间:2021/8/23   来源:《当代电力文化》2021年4月11期   作者:达庆
[导读] 随着人类社会的发展和人口的迅速膨胀,能源的过度开发利用不仅带来了巨大的财富,而且对生态环境造成了极大的破坏。
        达庆
        华电新疆五彩湾北一发电有限公司
        摘要:随着人类社会的发展和人口的迅速膨胀,能源的过度开发利用不仅带来了巨大的财富,而且对生态环境造成了极大的破坏。能源枯竭、空气污染、全球变暖、酸雨频发等问题日益突出,严重影响着人类未来的生存和发展。为了解决全球社会发展与能源、生态环境之间日益激烈的矛盾,人们开始探索新的发展道路,发展新能源成为必然选择。在世界能源形势日益严峻的今天,各国从保障能源安全的基点出发,大力倡导合理开发和有效利用新能源,具有十分重要的意义。随着各领域新能源及相关技术的不断研究和完善,以及国家政策的大力支持,新能源逐渐成为主流发展趋势,尤其是在电力行业。新能源发电势不可挡,开始占领电力行业市场。
        关键词:新能源;传统电力;发展方向
        1新能源电力系统的特点及发展现状
        1.1特征
        新能源电力系统的核心意义是实现真正的“垂直互补、垂直网负荷储能协调”,减少可支配能源的使用,提高新能源在电力系统中的比重,最终逐步使可再生能源在电力资源结构中占据主体地位。
        新能源发电系统具有随机性、波动性和受温度影响大的特点。新能源整合所产生的振荡对电力系统的安全运行有着重要的影响。因此,新能源比例越高,振荡问题越严重。新能源的普及不仅会影响电力系统的安全稳定运行,而且对新能源电力系统的运行率也会产生重大影响。
        选择将传统燃煤发电系统改造为新能源电力系统的主要原因是新能源系统本身的可再生性、可重复性和可用性。风能、核能、太阳能、水电等新能源的开发利用是现阶段新能源发展的重要组成部分。
        目前,清洁变电基础设施支撑能力有待进一步提高,新能源电力系统渗透率较高,导致新能源电力系统控制严重不稳定。特别是分布式发电的弱调度特性,使得高渗透性电力系统的运行难以控制。因此,研究多资源、多目标、多约束的协调控制技术是十分必要的。
        1.2发展现状
        (1) 目前,我国燃煤发电系统缺乏灵活性和调节能力,电网调度运行模式相对僵化,已成为制约可再生能源在电网中比重过高的瓶颈。在我国目前的电力规划中,电力侧灵活的资源配置滞后于可再生能源的发展速度。现有的煤电机组灵活改造仍有很大空间。在能源资源丰富的地区,水利发电、蓄水储能、核能发电等具有调节性能的柔性电源比例不足。
        (2) “三北”地区是我国重要的风电基地,但由于当地吸纳能力不足,需要通过电网进行大规模远距离输电,这也带来了一些经济技术问题。为了大规模推广风电技术,需要解决调峰问题。此外,还要知道,风能、太阳能资源集中在“三北”地区,水资源集中在西南地区,用电负荷集中在华北、华东、华中、华东地区,占全国用电量的80%以上。这就决定了西部北部大量清洁能源需要向东、中部转移,这对电网的输送能力提出了更高的要求。
        (3) 可再生能源在时间长度上具有明显的季节变化和间歇性,具有区域水汽与风能互补、跨流域水力互补、跨区域风能与太阳能互补的特点。因此,通过广泛互联的新发电系统,可以实现多能源互补、时空互助、全网友好接纳。
        2传统电力行业发展现状
        电力作为一种重要的能源,不仅与我国各行各业的经济社会发展息息相关,而且与我们的日常生活息息相关。是国民经济的重要支柱产业。第二次工业革命后,电力逐渐成为最重要的能源类型,得到了广泛的应用。根据发电方式的不同,发电厂分为火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电、核能发电等,其中火力发电为传统发电,风力发电,太阳能发电和其他发电都属于新能源发电。火力发电是利用煤、石油、天然气等可燃物燃烧产生的热能,通过发电厂转化为电能的发电方式。1875年,巴黎北站热电厂实现了第一次火力发电。1882年,中国在上海建立了第一座火力发电厂。
        随着发电机和汽轮机制造技术的提高,输变电技术的提高,特别是电力系统的出现,社会发展对电能的需求越来越大。20世纪30年代以后,燃煤发电进入井喷式发展阶段。上世纪80年代,为了降低成本、提高效率,传统发电行业开始不断引进国外先进技术。从6MW中压机组到超高压机组,再到亚临界机组,直至超临界、超超临界机组的制造和建设,国内火电机组实现了跨越式发展,发电总量惊人。

然而,传统的化石能源发电方式带来了巨大的生态环境问题,甚至威胁到人们的日常生活。越来越多的国家开始重视电力工业的环境保护。政府开始进行能源结构调整,大力发展新能源。
        3新能源发电与传统发电比较研究
        3.1与传统发电相比新能源发电的优势
        3.1.1可再生性
        火力发电与传统发电最重要的区别在于火力发电是最新的能源。传统发电所使用的能源物质是经过无数年地壳运动和物质积累而形成的化石能源。它周期长,积累慢,数量有限,短时间内不可再生。一旦过度开发,就会造成资源短缺,过度依赖就会导致能源危机。只要新能源具备一定条件,就可以持续再生。这一特点决定了开发利用新能源已成为解决当前全球能源危机的关键。
        3.1.2清洁与环境保护
        与传统的化石能源不同,新能源发电过程不依赖物质燃烧,可以大大减少二氧化碳、二氧化硫等严重污染空气的有害气体。开发利用具有清洁环保性能的新能源,也是开展全球能源革命、探索新能源的初衷。
        3.1.3资源储量丰富
        传统发电以煤、石油、天然气等化石能源为主要原材料,其中煤炭占主导地位。受化石能源发电条件恶劣的影响,发电所需能源不仅单一、分布不均,而且数量有限。但新能源发电则不同,其来源多样化、分布广泛、资源储量丰富,不受某一来源的过度限制,可以持续提供和利用,对能源安全和社会稳定具有重要意义。
        3.1.4分布广泛,相对均衡
        由于我国煤炭等化石能源总体分布呈现西部多、东部少、北部多、南部少的格局,而电力需求主要集中在东部和中部地区,传统发电呈现资源和负荷不平衡的矛盾。新能源种类繁多,分布广泛。可以由东向西、由北向南、由陆向海不断开发利用,非常有利于小规模分散开发利用和当地电力需求均衡供给。
        3.1.5可观的发展前景
        与传统能源相比,新能源的开发利用不是单一的或固定的能源来源,而是具有相同特征的能源的整体描述。随着科技的发展和进步,新能源的种类和形式将越来越多。新能源具有无限的可能性和可观的发展前景。
        3.2发展建议
        在新能源发展的背景下,以煤电为主的传统电力行业举步维艰,这是不可回避的现实。目前正处于向新能源时期过渡的发展阶段,传统发电产业在电力结构中仍占据主要地位。因此,传统电力行业应抓住机遇,不断寻求变革,以避免被时代淘汰。对于目前传统电力行业的发展方向,主要有以下几点建议:
        优势互补,走协调发展之路。新能源发电与传统发电各有优缺点。只有构建合理的电力结构,实现优势互补、协调发展,才能真正保证用电的稳定和安全。传统电力工业要抓住机遇,在协调发展中找到自己的价值定位。
        转变观念,走低碳环保之路。要继续发展传统电力产业,首先要转变观念,把低碳环保理念作为指导思想,纳入企业管理和发展的各个方面。通过优化生产工艺、改造生产技术和设备、改进管理,改变高污染、高能耗的粗放模式,走低碳、环保的精细化发展道路。同时,我们也可以考虑引入新的环保技术,如垃圾焚烧发电,以改变我们的发展方向。
        技术革新,走优化高效之路。成本不断升高,是传统电力行业难以生存的重要原因之一,主要是由于原料成本和环保成本上涨导致的。传统电力行业要降低成本就要提高能源和环保投入产出比,这就需要不断革新技术,优化工作流程,提高效率,才能扭亏为盈。
        转变思路,走全方位发展之路。传统电力行业走的是以供电为主、供热为辅的发展道路,供求关系单一,发展有限易受钳制,尤其是被新能源挤占市场后更是举步维艰。今后要转变思路,充分发挥自身优势,走以供热为主、供电为辅的发展道路,迅速占据供热市场的同时开拓新的发展领域。
        结论
        总之,传统电业行业虽然在整体能源结构中占比较大,其自身依然存在一定发展优势。新能源时代必将到来,让所有传统电厂生存下来是不可能的,故步自封只会被时代淘汰,只有时刻保持危机意识,不断改革创新、转型发展,才能在危机中抓住机遇,在电力行业调整完善中走出一条正确的发展道路。   
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