電力新能源的安全高效利用分析

王星星

【摘要】：隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民對(duì)能源消耗水平的不斷提高，我國(guó)的電力新能源開發(fā)、生產(chǎn)以及使用都取得了現(xiàn)實(shí)性的發(fā)展成果。但盡管如此，當(dāng)下我國(guó)的電力新能源的生產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，存在嚴(yán)重的供不應(yīng)求。同時(shí)由于，電力新能源是近年來(lái)才開始著手建設(shè)的工程，與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，起步較晚、經(jīng)驗(yàn)尚不豐富，在這樣的背景下，如何高效安全的應(yīng)用電力新能源也是當(dāng)下需要攻克的重點(diǎn)工作。

【關(guān)鍵詞】：電力新能源；安全；高效利用

1、電力新能源的概念及其特性

新能源是指在傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的、有待推廣的能源形式。電力新能源是指應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)將傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的能源進(jìn)行開發(fā)，并應(yīng)用到發(fā)電、輸電、配電、用電等領(lǐng)域中去。電力新能源大部分都是可再生能源，比如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等。電力新能源的應(yīng)用不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，具有清潔、可再生等有點(diǎn)。但由于當(dāng)前的技術(shù)能力的限制，電力新能源具有隨機(jī)波動(dòng)性大等特點(diǎn)。所以將大規(guī)模的新能源電力接入到當(dāng)下的電網(wǎng)中，會(huì)對(duì)當(dāng)下的電網(wǎng)的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、控制手段、輸配電等造成嚴(yán)重的影響。

2、新時(shí)期電力新能源的具體利用

2.1太陽(yáng)能光伏發(fā)電

（1）電壓波動(dòng)

毋庸置疑，要利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，那么太陽(yáng)的光照強(qiáng)度便成為影響太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率的首要因素，我們知道，太陽(yáng)的光照強(qiáng)度也不是人為可以決定的，它要受到天氣和季節(jié)條件的影響，這樣一來(lái)，自然條件的變化的不可人為干預(yù)的，那么太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率就會(huì)從自然條件的不斷變化產(chǎn)生不穩(wěn)定性。新時(shí)期進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，基于保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，就要充分預(yù)估到從電網(wǎng)中瞬間脫離對(duì)系統(tǒng)電壓產(chǎn)生的影響，并采取一定的措施減小這種不利影響。

（2）諧波

諧波會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生極為不利的影響，但是在利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)行發(fā)電時(shí)，系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器在轉(zhuǎn)換電能時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生為數(shù)不少的諧波，會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。如此一來(lái)，就需要加強(qiáng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的檢測(cè)工作，這也是控制畸變率的有效手段。在利用太陽(yáng)能光伏技術(shù)的時(shí)候，如果是直流電并入電網(wǎng)系統(tǒng)，那么其所產(chǎn)生的電壓畸變率尚處于國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍內(nèi)，然而若是要將電壓變?nèi)腚娏鳎瑒t會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，這樣一來(lái)電壓的畸變率就會(huì)超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此可靠的檢測(cè)技術(shù)是防止這種嚴(yán)重畸變率的手段。

2.2風(fēng)力風(fēng)電

風(fēng)力發(fā)電的原理比較簡(jiǎn)單，就是利用自然對(duì)流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，但是這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)可能會(huì)很慢，達(dá)不到風(fēng)力發(fā)電的速度要求，這時(shí)就需要借助風(fēng)力增速機(jī)來(lái)增強(qiáng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，一旦達(dá)到了一定的轉(zhuǎn)速，動(dòng)能就可以轉(zhuǎn)化為電能了。但是通過(guò)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，盡管風(fēng)力發(fā)電節(jié)省了大量的能源，但是這種發(fā)電方式對(duì)風(fēng)能的利用率還是存在偏低的狀況，僅僅從理論出發(fā)，風(fēng)能發(fā)電機(jī)能夠發(fā)揮的最大風(fēng)力才只有全部風(fēng)能的59.6%，實(shí)際應(yīng)用中的利用率則更低。由此可見，風(fēng)力發(fā)電作為一種新型的新能源發(fā)電方式，其未來(lái)可提升的空間還很大，應(yīng)著力于研究風(fēng)能的利用技術(shù)，推動(dòng)風(fēng)能利用率的增長(zhǎng)。

2.3清潔煤的使用

清潔煤是一種新型的煤炭資源，這種煤炭資源將普通煤炭的燃燒率大大提高，減少了燃燒過(guò)程中的浪費(fèi)。清潔煤技術(shù)的應(yīng)用主要有以下幾種：一是原煤的加工技術(shù)。要將原煤進(jìn)行繼續(xù)深加工，型煤是最好的選擇，但是加工之后煤漿和配煤也可以用于選擇。水煤技術(shù)也是一種新型的清潔煤資源，在煤炭原料中摻入相關(guān)的添加劑，使得煤炭的狀態(tài)油固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，這是一種很好的混合燃料，能夠?qū)崿F(xiàn)噴燃，也為運(yùn)輸提供了便利。二是從煤炭的煙氣凈化技術(shù)。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的便是濕式的石灰石裝置。另外，外脫氮氧化物技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)煙氣凈化的先進(jìn)技術(shù)。要使得煤炭降低污染指數(shù)，那么新的燃燒技術(shù)的出現(xiàn)尤為重要，當(dāng)前應(yīng)用的技術(shù)包括煤氣聯(lián)合的循環(huán)、整體地煤氣化聯(lián)合循環(huán)、增加液化床的聯(lián)合循環(huán)。

3、促進(jìn)我國(guó)電力新能源高效、安全應(yīng)用的有效措施

3.1電源響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

加強(qiáng)電源響應(yīng)的主要手段就是需要提高技術(shù)能力。當(dāng)下我們可以適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外的一些先進(jìn)的新能源發(fā)電、輸送以及平抑電力波動(dòng)的一些新技術(shù)，以提高電力新能源的發(fā)電效率以及應(yīng)用效率，確保新能源電力能在電網(wǎng)中安全運(yùn)行。除大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)外，我們也應(yīng)該加強(qiáng)自主技術(shù)研發(fā)，國(guó)家應(yīng)該重點(diǎn)扶植新能源技術(shù)開發(fā)，給予政策和資金上的適當(dāng)支持。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)，提高新能源的開發(fā)利用率。

3.2電網(wǎng)響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

新能源電力存在電網(wǎng)擾動(dòng)的缺陷是當(dāng)下新能源電力在電網(wǎng)中無(wú)法大力輸送的一個(gè)重要因素。新能源電力的電網(wǎng)擾動(dòng)是受新能源電力系統(tǒng)的相關(guān)特征所決定的，這就致使了新能源電力系統(tǒng)的電壓耐受能力以及通能力低的現(xiàn)象。解決新能源電網(wǎng)擾動(dòng)問(wèn)題就需要采用合理的低電壓、高電壓或不對(duì)稱穿越的方式，改變新能源電力系統(tǒng)的阻尼性，使其存在電力系統(tǒng)電網(wǎng)相應(yīng)的慣性，為新能源電力的安全、高效利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為解決新能源電力的電網(wǎng)擾動(dòng)問(wèn)題提供支撐。

3.3負(fù)荷響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

近年來(lái)隨著新能源電力開發(fā)利用技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源電力系統(tǒng)對(duì)一些較大負(fù)荷都有了一定的調(diào)節(jié)能力，但新能源電力系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力顯然還不夠。一旦外界對(duì)其產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的干擾，對(duì)電力系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。甚至在情況嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)新能源電力系統(tǒng)的功能癱瘓。所以，還必須加強(qiáng)對(duì)調(diào)峰技術(shù)的升級(jí)研究，提高系統(tǒng)的調(diào)峰能力。同時(shí)還需要充分應(yīng)用新能源發(fā)電設(shè)備的集中布局，充分發(fā)揮使用距離優(yōu)勢(shì)，全面提高新能源電力的高效利用。同時(shí)分區(qū)域與遠(yuǎn)距離解耦連接輸送電力，也能提高電力資源的高效傳送，同時(shí)有效規(guī)避掉部分區(qū)域電力系統(tǒng)不穩(wěn)性以及波動(dòng)性。

結(jié)語(yǔ)

綜上，在發(fā)電的技術(shù)方面，正在向著應(yīng)用新能源和可持續(xù)的方向在發(fā)展。能源的巨大消耗是擺在世界各國(guó)面前共同的問(wèn)題，國(guó)作為一個(gè)能源十分短缺的國(guó)家，更應(yīng)該注意發(fā)電新能源技術(shù)的利用。我們相信，在了改革幾十年的積累，我國(guó)一定能夠走出一條更為環(huán)保而可持續(xù)的發(fā)電的道路。

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