分布式發(fā)電與新能源發(fā)電對電力系統(tǒng)影響的對比研究

吳嵐

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，當今社會對能源與電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全可靠性要求越來越高。在電網(wǎng)中一旦發(fā)生什么意外狀況就會造成很嚴重的后果，可能會導(dǎo)致大面積的停電或者說更為嚴重的后果，最為嚴重的是會威脅國家的安全。因此，電力供應(yīng)在生活中起著不可替代的作用。該文就分布式發(fā)電和新能源發(fā)電進行比較，簡要說明了各自的優(yōu)點及不足，論述了對電力系統(tǒng)的影響，從而得出結(jié)論，分布式發(fā)電與新能源發(fā)電相比較，兩種方式結(jié)合發(fā)電更適合以后的可持續(xù)發(fā)展目標。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電 新能源發(fā)電 電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（a）-0039-02

隨著我國人民經(jīng)濟的迅速發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展概念的提出，環(huán)境污染的嚴重性以及資源的緊缺性，我國對能源與電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全性、可靠性、環(huán)保性的要求也越來越高，大電網(wǎng)由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。現(xiàn)在，有兩種發(fā)電方法可以改進這種缺陷，一種是分布式發(fā)電，另一種是新能源發(fā)電，那么這兩種發(fā)電方法究竟哪種更適合以后的發(fā)展，下面，就兩種方法各自的優(yōu)缺點以及對電力系統(tǒng)的影響進行闡述。

1 分布式發(fā)電的概念及優(yōu)點

分布式發(fā)電通常是指電能產(chǎn)生或儲存能量的系統(tǒng)，為滿足附近用戶的需要或者支持電網(wǎng)的運行，布置在用戶附近的小型的、模塊化的發(fā)電單元，通常發(fā)電功率在30 MW以下，主要包括以液體或氣體為燃料的內(nèi)燃機、微型燃氣輪機、太陽能發(fā)電（光伏電池、光熱發(fā)電）、生物質(zhì)能發(fā)電等。分布式發(fā)電是由美國在1978年作為法規(guī)公布并予以推廣，然后逐漸被其他國家所接受。

之所以分布式發(fā)電能夠被廣大國家所接受的原因在于，它具有輸電損失小、熱點適應(yīng)性好、能源利用效率高，環(huán)境污染小、可持續(xù)發(fā)展、安全性高等特點，無論是在農(nóng)村還是在城市都適合建設(shè)和發(fā)展分布式發(fā)電，總而言之就是不以大規(guī)模遠距離運輸電力為目的建設(shè)。分布式發(fā)電使用的對象非常廣泛，“家家都是電廠”，其實說的就是一種廣義上的分布式概念。隨著技術(shù)成熟，小到一個家庭，大到一個工廠都可以運用適合的應(yīng)用設(shè)備。

什么是電力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化為電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。為實現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)過程進行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全優(yōu)質(zhì)的電能。

2 分布式發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響

分布式電源具有很強烈的不穩(wěn)定性，在接入配電網(wǎng)之后可能會使得配電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓發(fā)生變化，在這種情況下原來的計劃就會作廢，所以，必須要對分布式發(fā)電可能對電力系統(tǒng)造成的影響進行預(yù)判，分布式發(fā)電對發(fā)電網(wǎng)主演造成兩個方面的影響。

（1）分布式發(fā)電（包括分布式電源容量大小、接入位置）的接入影響電壓的分布。

（2）同樣滲透率變得更加集中，對電壓的支持效果不如分散分布。

2.1 分布式電網(wǎng)對電能質(zhì)量的影響

分布式發(fā)電根據(jù)的是電力電子技術(shù)，非線性負載在大量電力電子轉(zhuǎn)換器的壓迫下大量增多，這就使得電網(wǎng)發(fā)生紊亂，電流和電壓波形發(fā)生改變，導(dǎo)致電網(wǎng)受到損壞，分布式發(fā)電給電能質(zhì)量造成了很大的影響，主要表現(xiàn)為兩點：一是電壓閃變；二是諧波污染。

2.2 分布式發(fā)電對繼電保護的影響

系統(tǒng)在農(nóng)村大多為放射狀結(jié)構(gòu)，因為這樣的結(jié)構(gòu)可以使得結(jié)構(gòu)運行更加方便，在保護電流方面也起到一定的作用。放射狀結(jié)構(gòu)可以在配電網(wǎng)接入分布式電源之后使潮流多方向流入各負荷，所以，分布式發(fā)電對配電網(wǎng)原有的繼電保護有著很大的作用。

3 新能源發(fā)電的概念及優(yōu)點

新能源主要是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，主要包括風能、太陽能、水能、地熱能等，新能源發(fā)電就指的是依靠這些新型的能源進行發(fā)電，而不是單純地依靠煤炭石油等傳統(tǒng)能源進行發(fā)電。

采用新能源方式進行發(fā)電，不僅可以實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，而且可以優(yōu)化資源配置，把閑置資源轉(zhuǎn)化為可利用資源，提高了資源的利用率。另外，采用新能源發(fā)電技術(shù)不會產(chǎn)生污染，煤炭石油等傳統(tǒng)能源可能會產(chǎn)生有害大氣的二氧化碳氣體，而采用新能源就不會產(chǎn)生這樣的污染，提高了環(huán)境質(zhì)量。但是，對于新能源并沒有大規(guī)模的開采和發(fā)現(xiàn)，地區(qū)與地區(qū)之間差異也比較大，所以，對于如何穩(wěn)定的利用新能源達到最大化的供電還需要長遠的研究。

4 新能源發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響

（1）大型新能源發(fā)電基地并網(wǎng)時，要求新能源發(fā)電具有能夠支撐電力系統(tǒng)安全運行的控制性能，而我國新能源發(fā)展并不是很完善，所以，在并網(wǎng)時可能會產(chǎn)生一些問題，使對電力系統(tǒng)的控制失控，從而會影響整個電網(wǎng)的安全。

（2）可能會造成系統(tǒng)穩(wěn)定性差。由于新能源分布的地區(qū)差異大，且容易受到自然的影響，采用新能源發(fā)電對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性來說并不是一個絕佳的選擇。舉個例子，假設(shè)用太陽能發(fā)電，如果遇到陰雨天或者晚上，那么發(fā)電效率就大大下降，此時只能依靠傳統(tǒng)的大電網(wǎng)進行發(fā)電；而采用風能發(fā)電的方式，受自然條件影響較大，靠天生活；而采用水能、地熱能等，地區(qū)差異太大，沿海地區(qū)水能充沛，而內(nèi)陸地區(qū)像新疆等地，則屬于缺水地區(qū)，水能發(fā)電并不死一個好的方式。由于這些能源的不穩(wěn)定性，造成電網(wǎng)電壓突降，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性下降。

5 結(jié)語

分布式發(fā)電各電站相互獨立，不會說一個地方出故障導(dǎo)致全部的供電系統(tǒng)不能用，因此，它的安全性、可靠性比較好，且受自然條件影響較小；輸電損失較小，不用建立配電站，可以降低或者避免附加的輸電配電成本；方便，實用性高，但是，采用分布式發(fā)電的方式會導(dǎo)致管理難度加大，分散化的發(fā)電單元不易于管理，且單個發(fā)電單元建設(shè)繁瑣，也會造成耗費人力物力的情況。

新能源發(fā)電雖然具有可持續(xù)發(fā)展，提高資源利用率并優(yōu)化資源配置等優(yōu)點，但是其缺點也是我們不可忽視的，例如：受自然環(huán)境影響較大，導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定，地區(qū)與地區(qū)之間差異較大，這些缺點在應(yīng)用與研究當中也是不可忽視的。

建立結(jié)構(gòu)合理的大型電力系統(tǒng)不僅便于電能生產(chǎn)與消費的集中管理、統(tǒng)一調(diào)度和分配，減少總裝機容量節(jié)省動力設(shè)施投資，且有利于能源的合理開發(fā)和利用，提高資源利用率，滿足國家日益增長的經(jīng)濟需要和人民生活水平的需要，確保經(jīng)濟發(fā)展安全。

綜上所述，對比分布式發(fā)電與新能源發(fā)電的各種優(yōu)缺點以及對電力系統(tǒng)的影響，應(yīng)該把這兩種方式結(jié)合起來，不應(yīng)該只依靠單一的方式進行發(fā)電，使其在同一個供電系統(tǒng)中相互補充，相互協(xié)調(diào)，從而穩(wěn)定電壓，提高資源的利用率，優(yōu)化資源配置、達到可持續(xù)發(fā)展的目標，使污染越來越小。相信，在未來的發(fā)展中，分布式新能源發(fā)電將會得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

[1] 張僥，晁勤，李育強.分布式發(fā)電接入電網(wǎng)繼電保護研究[J].電力自動化儀表，2016（5）：10-12，15.

[2] 易桂平，胡仁杰.分布式電源接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題研究綜述[J].電網(wǎng)與清潔能源，2015（1）：38-46.

[3] 沈鑫，曹敏.分布式電源并網(wǎng)對于配電網(wǎng)的影響研究[J].電工技術(shù)學(xué)報，2015（S1）：346-351.

[4] 李建霞.分布式發(fā)電與新能源發(fā)電對電力系統(tǒng)影響的對比研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（20）：163.

[5] 胡殿剛，張雪佼，陳乃仕，等.新能源發(fā)電項目多維度后評價方法體系研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2015（4）：10-17.