大規模新能源電力安全高效利用基礎問題

李珂 劉曉歡 潘欽

【摘要】加強對新能源電力的研究和開發，有利于緩解電力方面的壓力。新能源的使用有利于生態環保的發展，對于經濟成本的降低也是有利的，因此，正確把握和運用新能源系統概念是解決問題的第一步，只有解決新能源電力系統電源、電力和電網的響應問題，才能讓新能源電力系統擁有高效、安全、快速的輸出率。基于此，本文分析了大規模新能源電力安全高效利用基礎問題。

【關鍵詞】新能源；電力安全；問題

一、新能源電力系統的基本概念與性質

相較傳統電力系統而言，在系統性質的考量視角之下，具有更為鮮明的不可存儲性、不可約制性以及不穩定性的客觀特征。例如：對于風力發電的實踐性過程而言，相較其他類型的發電模式，其發電機組具有更加明顯的頻率不穩定性的特證，在發電工作過程中，發電機組對于外界干擾因子的反應性應答程度也往往會表現得更加劇烈。在這樣的背景下，只有切實將較大規模的新能源電力接人現有發展條件下的電能供應系統，才能切實實現改良電力系統運行穩定性的客觀目標，切實促進我國電力能源供應與保障事業取得相對良好的運營實踐。

二、大規模新能源電力發展的現狀

能源的緊缺是世界各國在發展過程中需要面臨的一個問題。關注能源緊缺、關注新能源發展和治理能源污染也是各國在經濟發展過程中需要考慮和研究的主要問題。面對現今社會的發展形勢，只有降低能源消耗、減少污染、保護環境才能適應我國可持續發展的道路，新能源的開發實現智能化電網是我國進行大規模新能源電力發展的需要。解決新能源的電力的消耗問題和系能源電力系統運行的穩定問題是提高電力系統可靠性、實現高效利用的途徑之一。大規模電力系統在發展的過程中存在一些問題，主要表現在系能源電力系統的電源結構不夠完善的，不能適應新能源系統不穩定的特點，另一方面是開發新能源的投入成本比較高，但是利用率卻比較低缺乏經濟性。

三、大規模新能源電力安全高效利用的基礎問題

（一）采取較為先進的發電技術

在目前的設備投入里面，一次性的投入比較多，而且能夠將能量轉換成為電的效率比較低。這對于想要高效地使用新能源來說，無疑是一種制約。通常情況下，在風能發電過程中，由風轉換至電的效率為40%，太陽能則為20%，大型火電可超過45%，在一定條件下，甚至可以完成60%至70%，而大型水電則可以超過90%。所以，對于使用新能源進行發電而言，還需要進一步加強研究。在設計中，如果能夠使風輪機的智能控制系統和結構等得到優化，其獲取風的能力就能夠得到很大提升。在光伏發電中，發電裝置方面的性能嚴重影響著起轉化率。所以，對設備進行改良，研究開發更加有效地跟蹤系統能夠使該系統更上一層樓，并相應地降低經濟成本。

（二）新型用電和可平移負荷

隨著技術的發展，新能源電力系統對較大負荷有了一定的調節力度，也提高了掌控能力，但新能源電力系統對外界環境的抗干擾能力還不夠。一旦外界對其干擾較強在負荷改變時其電力系統的安全性會大打折扣。嚴重時可能導致其功能癱瘓。為此，加強對調峰技術的研究、提高調峰能力顯得十分必要，同時還可充分采用新能源發電設備設施的集中布局、使用距離優勢從而達到對新能源電力的高效利用。當然，用分區域與遠距離解耦連接輸送電力的方式建設電網也能提高電力系統的高效傳送，規避部分區域電力系統不穩和波動性。通過新能源儲熱原理與蓄能原理科學實驗，總結出一套諸多新能源之間的電力互助、互補，制定出科學有效地負荷控制方案，是負荷響應應對的最佳途徑。

（三）加強電網的安全防御工作

新能源系統的使用要符合發展的要求，盡量在運行的過程中減少問題的出現，保障新能源電力系統能夠正常運行，這就需要加強電網控制和安全防御的工作。電網輸送率提高的前提是做好電網的有效控制和安全防御工作，突破電網的輸送極限，為新能源電力系統的安全有效運行帶來積極的促進作用。21世紀，隨著經濟全球化和計算機科學技術的不斷發展，使計算機科學技術遍及到社會發展的各個領域當中，電力行業也需要注入計算機技術的能量。電網的建設向著智能化的方向發展，電網的建設過程中計算機信息量越來越大，需要的數據越來越多。計算機科學技術的加入，使新能源電力系統的運行更加的穩定，有利于各方面對電力系統的控制，同時提高了電力系統的安全防御指數。

（四）優化電網結構，創新輸電方式

優化電網結構，使大部分的電源滿足新能源電力系統的發展要求是對能夠有效地提高新能源電力安全高效使用率而服務的。在方案上要采取多元化的解決方案，相互補充，相互支持，利用電網實現多種能源的利用。對能源儲存方面的控制能夠保障電力系統能量的平衡。輸電方式的革新有利于提高電網的輸電能力，實現資源的優化配置。

（五）大容量儲能和就地消納技術

如果電力系統中的新能源發電所占比例比較大，單純地考慮遠距離輸送，可能直接增加系統的運行風險。所以，需要從各方面進行綜合考慮，可以引入就地消納等技術，用以增強系統對電能的消納。假如在大容量的儲能方面可以獲取技術突破，可以大規模地解決其平抑問題。

總之，在未來的發展中，我們需要切實加強對新能源的找尋與應用實踐，切實將傳統能源形態對客觀環境的影響降到最低程度，更好地促進經濟發展。

參考文獻

[1]王雨凝.新能源大規模集中并網規劃方法研究[D].北京：華北電力大學，2014.