淺談新時(shí)期電力新能源及其利用

王星星

【摘要】：電力已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾茉矗藗兯鶑氖碌膸缀跛械娜粘；顒?dòng)都與電力有關(guān)。本文首先說(shuō)明了新時(shí)期電力新能源利用的必要性，然后分析了新時(shí)期電力新能源利用面臨的挑戰(zhàn)，最后探討了新時(shí)期電力新能源的具體利用。

【關(guān)鍵詞】：新時(shí)期；電力新能源；利用

1、新時(shí)期電力新能源利用的必要性

電力資源在社會(huì)生產(chǎn)和人民生活中發(fā)揮的巨大作用是毋庸置疑的。從電力的主要來(lái)源看，我國(guó)當(dāng)前的電力主要來(lái)源于煤炭以及石油和天然氣。然而我們都知道，不管是煤炭，還是石油天然氣，都是屬于不可再生能源的范疇，隨著人類(lèi)使用量的增多，這類(lèi)能源的儲(chǔ)存量只會(huì)變得越來(lái)越少。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，如果按照當(dāng)前對(duì)能源的使用量來(lái)計(jì)算，煤炭的產(chǎn)量岌岌可危，只能再供給二十年，而石油只夠開(kāi)采三十年，相對(duì)儲(chǔ)量豐富的天然氣也只夠開(kāi)采六十年使用。基于能源枯竭這種嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)狀況，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展變得尤為重要。這就要求人類(lèi)要更多的關(guān)注那些可再生能源，從另外的角度來(lái)講，不可再生能源，煤炭的大量使用帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，從環(huán)保的角度來(lái)講，可再生能源的清潔性應(yīng)該被更多的重視，因此，新時(shí)期電力能源采用新能源是一個(gè)不可逆的趨勢(shì)。

2、新時(shí)期電力新能源利用面臨的挑戰(zhàn)

2.1調(diào)峰、調(diào)頻問(wèn)題

當(dāng)前利用新能源進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)并不十分成熟，因此會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)一定的隨機(jī)波動(dòng)性，而電力系統(tǒng)的發(fā)電運(yùn)行需要保持平衡的狀態(tài)，這樣一來(lái)就很有必要利用其它的電源形式來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，以彌補(bǔ)新能源發(fā)電帶來(lái)的負(fù)面影響。當(dāng)前最優(yōu)的互補(bǔ)組合便是水電和火電。不得不承認(rèn)，當(dāng)前火電仍然是總裝機(jī)容量中占據(jù)主導(dǎo)地位的發(fā)電形式，從這里也可以看出，要利用新能源進(jìn)行發(fā)電，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，一定要更加依賴(lài)火電的快速深度調(diào)峰。

2.2新能源電力消納問(wèn)題

新能源發(fā)電還存在一定的電力消納問(wèn)題，這是源于新能源的分散性。以風(fēng)力發(fā)電為例：我國(guó)的西北地區(qū)是風(fēng)能資源最為豐富的地區(qū)，然而該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)較為落后，風(fēng)能發(fā)電的發(fā)電量就不可能被這些地區(qū)全部消納掉，剩余的電量只有借助于西電東送，把西北過(guò)剩的發(fā)電量輸送到東部地區(qū)進(jìn)行消納。由此可見(jiàn)，未來(lái)我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展一定是大電網(wǎng)與分布式小規(guī)模電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)代。

2.3繼電保護(hù)遇到的挑戰(zhàn)

利用新能源發(fā)電還會(huì)遇到一個(gè)大的挑戰(zhàn)，那便是繼電保護(hù)問(wèn)題。我們知道，異步發(fā)電機(jī)無(wú)法做到如同同步發(fā)電機(jī)那樣即使在發(fā)生短路故障時(shí)依然可以提供可持續(xù)、穩(wěn)定的電流。這也是新能源發(fā)電中繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中的一大難點(diǎn)。如何使得繼電保護(hù)裝置依據(jù)不持續(xù)的短路電流來(lái)判定故障的發(fā)生，從而能夠?qū)⒐收线M(jìn)行準(zhǔn)確并且快速的切除，保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。

3、我國(guó)新能源的開(kāi)發(fā)和利用

3.1風(fēng)能能源的開(kāi)發(fā)利用

風(fēng)能能源也是我國(guó)著重發(fā)展的一項(xiàng)能源，風(fēng)電轉(zhuǎn)換對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是做一種重要的意義。我國(guó)風(fēng)電建設(shè)規(guī)劃在風(fēng)力資源較為豐富的地區(qū)可以運(yùn)用之前使用過(guò)的海上石油天然氣的成功開(kāi)發(fā)方法，運(yùn)用這種方法來(lái)達(dá)到風(fēng)電轉(zhuǎn)換，來(lái)推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)展設(shè)備的制造業(yè)來(lái)形成更大的規(guī)模。大中型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)甚至世界風(fēng)能能源利用的主要生產(chǎn)模式。

3.2太陽(yáng)能光伏發(fā)電

目前人類(lèi)能夠利用的最為成熟的技術(shù)新能源技術(shù)莫過(guò)于太陽(yáng)能，根據(jù)特性和原理的標(biāo)準(zhǔn)，又可將太陽(yáng)能分為太陽(yáng)能光伏和熱力太陽(yáng)能兩類(lèi)，這兩類(lèi)太陽(yáng)能的適用領(lǐng)域也是不同的。太陽(yáng)能光伏技術(shù)是目前利用較為廣泛的新能源形式，這種技術(shù)主要利用了存儲(chǔ)在組件中的太陽(yáng)能電池板而產(chǎn)生一定能量的技術(shù)，使用高純度硅作為主要材料，這種材料的最大優(yōu)勢(shì)就是能夠迅速將太陽(yáng)能進(jìn)行電能的直接轉(zhuǎn)化。當(dāng)前太陽(yáng)能光伏的主要應(yīng)用要與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，尤其是在一些偏遠(yuǎn)山區(qū)，這些遠(yuǎn)離公共大電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)山區(qū)應(yīng)用了太陽(yáng)能光伏技術(shù)，就可以直接將豐富的太陽(yáng)能資源轉(zhuǎn)化為電能來(lái)使用。

3.3地?zé)崮茉础⒑Ｑ竽茉吹拈_(kāi)發(fā)利用

地?zé)崮茉粗饕堑責(zé)岚l(fā)電，對(duì)于中溫和低溫的地?zé)幔梢詫⒌責(zé)岚l(fā)電再進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用。海洋能源的開(kāi)發(fā)由于密度低。轉(zhuǎn)換的設(shè)備較大。而且技術(shù)難度較高，所以投入也比較大。相對(duì)來(lái)說(shuō)與太陽(yáng)能、風(fēng)能和其他的能源開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，但是海洋也可以發(fā)電，還可以進(jìn)行海水養(yǎng)殖業(yè)、灌溉、交通、旅游等等。

3.4核能發(fā)電

我國(guó)核電工程開(kāi)展較早，可是核電具有一定文獻(xiàn)性，切爾諾貝利核電站的爆破的危害記憶猶新，可是核能是人類(lèi)動(dòng)力開(kāi)展的主要趨勢(shì)，所以我國(guó)開(kāi)展核能時(shí)，一直都從核能的安全性動(dòng)身，對(duì)核電站的選址慎之又慎，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)歷積累，我國(guó)的核電技術(shù)較為老練，可以防止核事故，因而僅在2015年就通過(guò)了8處核電站的建造作業(yè)，我國(guó)核電數(shù)量（包括在建）到達(dá)49處，核電的迅速開(kāi)展不僅是我國(guó)動(dòng)力的需要，也顯示了我國(guó)在核電技術(shù)上熟練的科技。另一方面我國(guó)長(zhǎng)在使用核聚變技術(shù)，掀起新的技術(shù)革命，假如試驗(yàn)效果，那么時(shí)間將在具有動(dòng)力危機(jī)，為了這一方針，我國(guó)科學(xué)家盡力科研，并在這一范圍取得世界最領(lǐng)先的位置，期間技術(shù)不斷的打破，從某院合肥物質(zhì)研究院得悉，該院等離子體所承當(dāng)?shù)拇罂茖W(xué)工程“人工太陽(yáng)”試驗(yàn)設(shè)備（EAST）又獲嚴(yán)重試驗(yàn)效果，其輔佐加熱工程的中性束寫(xiě)入體系（NBI）在綜合測(cè)試平臺(tái)上成功完成100秒長(zhǎng)脈沖氫中性束引出，初步驗(yàn)證了體系的長(zhǎng)脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)能力。

3.5生物質(zhì)能發(fā)電

生物質(zhì)能發(fā)電，很多人忽略它的重要作用，有專(zhuān)家計(jì)算我國(guó)全國(guó)的生物質(zhì)能發(fā)電水平能夠與三峽工程相比較，生物質(zhì)能是運(yùn)用運(yùn)用生活廢物和垃圾。運(yùn)用微生物的作用發(fā)生沼氣，運(yùn)用沼氣發(fā)電，沼氣不僅能作為發(fā)電材料，同時(shí)也能夠作為生活燃?xì)猓苯佑糜谥箫垼蛟S將其加工為電力運(yùn)用的動(dòng)力。生物質(zhì)能開(kāi)展僅在初級(jí)階段作用就現(xiàn)已非常明顯，所以在未來(lái)的動(dòng)力開(kāi)展這是一項(xiàng)能夠要點(diǎn)開(kāi)展的項(xiàng)目之一。

結(jié)語(yǔ)

總而言之， 隨著科學(xué)技術(shù)水平的高速發(fā)展， 合理開(kāi)發(fā)和利用新能源， 提高能源的利用率， 成為解決能源問(wèn)題， 推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑， 因此， 廣泛利用新能源發(fā)電技術(shù)， 提高能源的利用率， 減少能源污染， 保護(hù)自然環(huán)境， 以促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]康小義，白茂楠.新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用情景[J].電子制作，2014，（01）：98-101.

[2]周海波，李家坤.新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用前景分析[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（01）：82-85.

[3]于三義.淺談新能源發(fā)電技術(shù)[J].我國(guó)電力教育，2011，（15）：92-94.