黄智
广西前之锦人力资源有限责任公司 广西南宁市 530000
摘要:随着人类社会的发展进步,能源枯竭和生态恶化成为全球各国不得不面对的重大危机,亟待解决。为了努力缓解危机带来的各种问题,我国和世界其他各国一样都在努力探寻新的绿色发展道路,而新能源就是在这一时代背景下应运而生的。为解决全球社会发展与能源、生态环境之间日益激化的矛盾,人们开始探索新的发展道路,而新能源的开发就成为必然之选。明确新能源发电设备可靠性的重要性,由此分析影响新能源发电设备可靠性的主要因素,并推出提升新能源发电设备可靠性的举措。
关键词:新能源;发电设备;可靠性;主要因素
1影响新能源发电设备可靠性的主要因素
新能源发电设备可靠性的影响因素有很多,从作用原理角度分析具体可细分为三方面 :一是设备自身因素,包含设备制造缺陷、设备老化等 ;二是外部环境因素,涵盖外部自然环境、自然灾害等 ;三是设备运行工况,包括设备电流电压运行过载等。
1.1 主要影响因素的原理
影响新能源发电设备可靠性的主要因素在原理上主要如下。新能源发电设备本身运行特性导致其很容易受到来自天气条件的影响,从而影响其安全可靠运行。尤其是在一些恶劣、极端类天气情况下,设备出现停运的概率非常大 ;设备在运行当中,当输入的风速明显小于切入风速或大于切出风速时,则通常风电机组自身输出功率将由此归零,由此就相当于机组本身陷入停运状态。而当风电场气温明显偏高或偏低时,相应的风机也将随之受到影响,因此外部环境当中的温湿度、风速等都将影响到设备的稳定运行乃至引发故障等[2]。当新能源发电设备出现过电压、电流乃至欠电压时,将由此增大设备故障发生概率,或触动保护装置发生前置反应,从而致使设备停止运行。可见新能源发电设备运行受限的主要影响因素在于天气、风速、温湿度及设备本身运行工况等。
1.2天气因素的指标计算方式
新能源发电设备本身属于外露型设备,在实际运行中的主要功能性部件整体处于室外环境中,因此很容易受到复杂的天气因素影响,其发生故障的概率也因此和天气因素密切相关。
1.3环境因素的计算方式
环境因素所包含的温度对新能源发电设备的影响较为复杂,通常温度影响都是温度间接引导致发电设备停运。因此,针对环境因素的计算就需搭建温度和设备故障的关系模型。首先,设备本身的可靠性数值在模型中和外部条件并不关联,可作为明确定值。但风速和风载荷对设备风机叶片的影响较为明显,因此此类零部件出现故障的概率也相对较高。这就需在故障模型中纳入风载荷这一影响指标。设备本身受载荷和适时风速呈正相关,且紧随风载荷的持续增大其引发故障的概率也将不断攀升。风机本身风载荷影响因素在于重力、风速及控制几个方面,通常因为控制方式的未知性将控制方式排除在外。目前学术界已有学者提出风机载荷和风压呈现出一定相关性,也即是风压和风速呈二次关系。其次,当发电设备的载荷持续增大则设备振动将随之增强,叶片本身受力也将随之增大。最终将致使设备运行停机。当前针对新能源发电设备在零部件故障率和所受载荷间关系方面仍缺乏统一认定。因此假设发电设备机械故障概率和风载荷具备一定相关性,则故障率则为风速的二次函数,在风速大于切出风速或小于切入风速时设备的出力将为0 ;而当风速大于切出风速、小于切入风速时则设备故障率可忽略不计。
2传统发电相比新能源发电的优势
( 1) 可再生性。新能源发电与传统火力发电最重要的区别就在于其可再生性。
传统发电使用的能源物质是经过无数年地壳运动和物质积累形成的化石能源,周期长、积累慢、数量有限,短时间内是不可再生的,一旦过度开采则会造成短缺,过度依赖就会带来能源危机。而新能源只要具备一定条件就可以不断再生。这一特性决定了新能源的开发利用成为解决当前全球性能源危机的关键所在。( 2) 清洁环保性。与传统的化石能源截然不同,新能源发电过程中不依赖物质燃烧可以极大减少发电过程中产生的二氧化碳、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寻新能源的初衷所在。( 3) 资源储量丰富。传统的发电以煤炭、石油、天然气等化石能源为主要原料,其中煤炭占据主导地位。受化石能源严苛的产生条件影响不仅发电所需能源种类单一、分布不均而且数量有限。而新能源发电则不同,种类来源多样化,分布广泛,资源储量丰富可源源不断提供使用,不受某一种来源的过分限制,对于能源安全和社会稳定具有重要意义。( 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多东少、北多南少的格局,而电力需求却主要集中在东部和中部地区,传统发电呈现资源与负荷不均衡的矛盾。而新能源种类多样,分布广泛,从东到西,从北到南,从陆地到海上都能够持续开发利用,十分有利于小规模分散开发利用,均衡供给各地电力需求。( 5) 发展前景可观。新能源是相对于传统能源来说的,开发和利用不是单一或者固定的来源,只是对具有相同特性的能源的总体描述,随着技术的发展进步会有更多种类或形式的新能源出现。新能源拥有无限可能,发展前景可观。
3 新能源发电设备可靠性提升举措
3.1优势互补,走协同发展之路
新能源发电与传统发电都具有各自的优势和不足之处,只有构建合理的电力结构,实现优势互补,协同发展才能真正保障用电稳定和安全,传统电力行业要抓住机遇在协同发展中重新找到自我价值和定位。
3.2打造完善产业链体系
新能源发电设备本身可靠性不仅影响电网安全、稳定运行,同时还影响了新能源对旧能源替代性的提升,更是影响到相关工作人员生命及财产安全。为此须将发电设备可靠性置于首位,强化产品研发战略,从根本层面保障设备的质量及稳定。在此背景下,国家多数先进的能源科研机构开始不断增强多方开发合作模式,由此达成发电设备在设计、制造及运营等各方面可靠性的攀升,打造出完善的产业链体系。
3.3制定和推行全生命周期保障方案
完善的产业链体系保障了新能源发电设备的先天可靠性,而设备在安装运行后的维护服务工作则是后天保证其安全可靠性的重要保障。需针对新能源发电设备制定和推行全生命周期保障方案,将新能源发电塑造成为设备制造为基础、产业化增值服务为发展路线的企业类型,这样才能切实保障新能源发电设备的运行。具体需充分运用先进技术手段,如智慧技术来打造全新的智慧平台,强化功率预测、能源管理、风机监控、全生命周期管理及在线故障检测等功能。
结束语
随着人类社会的发展和人口急剧膨胀等因素,对能源的过度开采和利用带来了巨大财富的同时,也造成了生态环境的极大破坏,能源枯竭、大气污染、全球变暖、酸雨频发等问题不断加剧,严重影响了人类未来的生存发展。新能源迎来了规模化发展的时代,技术经济性持续提升[1]。综上,必须强化对市场机制设计,做好价格杠杆应用、补贴政策推行及产业发展规划等一系列工作,由此才能促使新能源发电设备可靠性的攀升,最终达成电网稳定运行和盈利的双重目标。以上内容就影响新能源发电设备可靠性的主要因素分析展开了分析论述。
参考文献
[1]孙承婧,毛振攀.风力发电设备可靠性统计分析[J].工程建设与设计,2020(16):111-112.
[2]李博.新能源发电集中运行监控对策分析[J].中国战略新兴产业,2018(36):11.
[3]汝少利.新能源发电设备可靠性影响因素分析[J].中国高新技术企业,2016(06):86-87.
[4]何斌,文长辉,沈润杰,任涛,王青华.新能源发电设备转子安全运行监测系统设计[J].系统仿真技术,2014,10(01):36-41.