新能源發電與電力質量問題的措施探析

邱凱 張海 陳志勇

摘 要：新能源符合我國低碳環保的理念，不僅可以節約資源，還可以改善居民的居住環境。目前，我國各地區都需要供電系統來進行供電，因此我國常出現電力緊缺的問題，而新能源的使用，可以有效的改變這一現狀，優化電力系統的結構。基于此，本文首先闡述了新能源的主要發電形式，然后對新能源發電的發展情況和問題進行分析，最后提出一些合理性的建議，希望為相關人士提供有價值的參考。

關鍵詞：新能源發電；電力；質量問題；措施

中圖分類號：F426.61 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0169-02

隨著我國經濟的發展，人們的生活水平不斷提高，對電力的需求也逐漸增加，現階段傳統的發電方式無法滿足人們發展的需求，在保證供電質量的同時，也要注意新能源的使用，在21世紀，我國已經改變了傳統的發電形式，在發電時廣泛應用了風力發電、太陽能發電等新能源發電形式，但是在采用新能源進行發電的過程中仍然具有諸多的問題，需要采取適當的措施進行解決，由此可見，對新能源發電與電力質量問題進行探討具有重要的現實意義。

1 簡述新能源發電形式

1.1 風力發電

風能屬于大自然的一種可再生資源，人們利用風能進行發電符合我國可持續發展的觀念，因此風力發電機成為我國現階段一種主要的新能源發電形式，風力發電主要的工作原理就是將風的動能轉換為機械能，之后再由機械能轉化為電能。風力發電主要是利用風力來帶動風車葉片的轉動，之后再運用提高速度的機械來增加葉片轉動的速度，現階段我國風力發電只需具有每秒三米的轉速就可以進行發電。風力發電依賴于風力動車組，風力動車組主要為三部分組成，即風輪、發電機、鐵塔，其中風輪為主要部分，風輪主要是由兩只以上的葉輪組成，葉輪的形狀主要為螺旋槳型，當槳葉在風力的作用下，就可以帶動風輪的轉動。通常情況下，風輪的轉速較低，并且風力也在不停的改變，這就很難保證風輪轉速的穩定性，所以通常要在發電機被帶動之前，安裝一個齒輪變速和調速機械，進而保證風力發電的穩定性能[1]。鐵塔的重要作用是支撐風輪，是一種構架，在建設鐵塔時，盡量將鐵塔修建在較高的位置，使其獲得較大的風力。發電機的主要作用就是保持風輪轉速的穩定性。

1.2 太陽能發電

太陽能的能源主要是太陽中氫原子核在高溫狀態下所產生的能量，現階段我國利用太陽能發電主要有兩種形式，即太陽能光發電、太陽能熱發電。太陽能光發電的工作原理就是將光能直接轉化為電能，我國常用的太陽能光發電方式為光伏發電，除此之外也有光化學發電、光感應發電等[2]。光伏發電就是利用相應的半導體器件來吸取太陽輻射的能力，之后在將其轉化為電能，太陽能光伏發電系統中主要包含以下裝置，即太陽能電池、蓄電池、控制器等，其中太陽能電池是其主要的部分。太陽能熱發電的主要原理為先將太陽能轉化為熱能，再將熱能轉化為電能，這種轉換方式主要兩種，一種是直接轉換，另一種是間接轉換，直接轉換主要由一些半導體或者是金屬材料的溫差進行發電，間接轉換是中間需要通過汽輪機等裝置來帶動發電機進行發電，這種工作原理與熱力發電相同，只不過其熱能是通過太陽能，而不是來自傳統的生物質燃料。太陽能光伏發電和太陽能熱發電相比，具有其獨有的優點，首先太陽能光伏發電的安全性能更強，不受其它因素的干擾，其次太陽光隨處可見，更易儲存，對一些偏遠地區，太陽能光伏發電仍然適用，除此之外，太陽能光伏發電的運行成本較低，可以使電力企業的經濟效益得到最大的發揮，由此可見，太陽能光伏發電的發展潛力要大于太陽能熱發電[3]。

2 新能源發電的發展情況及問題

2.1 發電質量

2.1.1 閃變

通過對我國某地區利用新能源發電狀況進行調查得知，新能源發電首先存在的質量問題為閃變問題，閃變是衡量電壓波動危害程度的主要指標，在利用風力這種新能源進行發電的過程中，采用并網方式的發電機組進行發電時，極易引起沖擊性電流的大量產生，這種現象就會使新能源在發電時出現閃變問題，進而影響電力系統的正常運行。新能源發電中所存在的閃變問題主要體現在如果進行風力發電，必然會引起所有的裝置一起運行，在這一過程中就會對整個配網產生一定的沖擊性，增加配網的承受壓力，進而使電力系統出現癱瘓[4]。

2.1.2 諧波

“諧波”最早起源于聲學，而電力系統的諧波則是在二十世紀二三十年代之間引起了人們廣泛關注，諧波具有較強的不穩定性，通常會隨著電力環境的變化而變化，并且在電力系統正常運行的過程中，諧波也會釋放強大的諧振性，這就會在一定程度上對電力系統造成較強的損害，影響電力系統的正常運行，進而導致一系列安全事故的發生。

2.2 目標不穩定

在對新能源發展過程中，我國并沒有確立一個穩定的目標，目前，我國新能源發電的目標要根據國家的實際情況以及政策的變化進行隨時的調整，這就是使得我國電力企業很難確立一個穩定的發展目標，這就使的在進行專項規劃的過程中出現脫節的現象，使得發電和電網在進行配合的過程中，對于發電計劃不能進行統一處理，除此之外，在利用新能源發電和市場之間也存在脫軌的現象，究其原因都是缺乏一個完善的新能源發電規劃，使得新能源發電和電網發電不能協調統一的進行[5]。

3 解決措施

3.1 提高電能質量的穩定性

一般來說，電能質量穩控有兩種形式，即SVG無功補償、110kV主變采用三繞組+諧波補償裝置。SVG的模塊主要有三種，即檢測模塊、控制運算模塊、補償輸出模塊，主要的工作原理是檢測系統的電流信息會在控制芯片上進行分析，然后再由控制器給出補償的驅動信號，最后再由逆變回路將補償電流發出，SVG具有性能優良，支持不平衡負載等優點，現已在我國得到了廣泛的應用。110kV主變采用三繞組+諧波補償裝置的應用改變了傳統只有兩組鐵心并且調壓精度不準的問題，這種裝置的應用可以有效的保持電能質量的穩定性，對電能質量進行控制。

3.2 控制諧波閃變

諧波、閃變是造成我國新能源發電質量的主要措施，為了降低諧波、閃變對電廠造成的危害，相關部門應該引起重視，具體可以采取以下措施。在諧波的新能源發電質量問題上，要做好諧波的抑制管理，在注入諧波電流時首先要遵循規定的連接方式與發電廠中的裝機容量進行有效的整合，尤其是針對一些單一的發電機，這類發電機極易升高諧波電壓，影響電力系統的正常運行。在閃變問題的處理上，首先要對發電廠產生閃變的原因進行分析，在進行分析時，要使其在允許的范圍內進行波動，不能超過所掌控的范圍，否則會對電力質量造成影響，其次，在進行處理時，也要對供電連接位置的總體容量的分配性問題進行分析，進而有效減少閃變問題的發生[7]。

3.3 健全各項法律、法規

在解決新能源的問題時，我國也要對于與新能源發電有關的法律條例進行完善，首先要對新能源的分配機制進行劃分，盡快實行配額制，將具體的責任進行有效的落實，其次，我國也要對新能源發電進行調度管理，國家可以出臺一些與調度管理相關的實施細則。除此之外，我國也要注重服務補償機制的建立，完善與新能源發電服務補償機制的相關管理條例。最后，國家也要出臺相關的工程電價政策和調峰電源電價政策，降低新能源發電的成本，提高企業投資的積極性。

3.4 增強財政支持

在提高新能源發電的質量上，我國需要增加財政的支持，加大對科研等項目的投入，這樣國家才會加強對核心技術的掌握，按照國家的要求使新能源發電朝著科學化、規范化的方向發展。國家在新能源發電科研等方面具體可以安排專項的資金進行支持，加強先進科學設備的建造，建立一些風力發電和太陽能發電關鍵零件的實驗室。為我國一些電力企業提供出財力支持，有利于企業改變傳統的發電形式，采用新能源發電方式，進而使新能源發電得到大力的推廣[8]。

3.5 “走出去”

我國在利用新能源進行發電時，需要走出國門，積極引進外國的先進技術，我國在十二五規劃中指出了新能源電力發展方向的技術路線圖，想要加強我國電力企業掌握新能源發電的核心技術，不僅要加大財政支持，也要“走出去”學習外國的先進技術，進而有效的提高我國新能源發電的質量，健全我國新能源發電的產業鏈，使我國新能源發電產業的在市場競爭中可以占有一席之地。

3.6 變換發展的形式

變換發展形勢要以維護國家利益的角度為主要出發點，對于國家關于電力發展所制定的戰略進行考慮，并且在變換發展形式時，也要遵循以下原則：首先要遵循安全性原則，在利用新能源進行發電時，應將安全性生產放在首要地位，對于發電過程中出現的問題要及時的進行解決[6]。其次，也要遵循經濟性原則，在保障新能源發電的基礎上降低電力企業對新能源使用的成本。最后，相關部門也要遵循協調性原則，對新能源的發展進行統籌規劃，從只重視新能源的發展速度，轉變為既注重新能源的發展速度也重視新能源質量，從而有效的解決我國新能源發電質量問題。

4 發展趨勢

在風力發電上，按照國家規劃，在未來的15年中，全國的風力發電裝機的容量要超過2000萬千瓦，風電設備的市場也將達到1400億元以上，對于太陽能發電而言，我國電網公司在2012年已經將太陽能光伏發電的門檻大大降低，在2050年我國的裝機目標將達到一億千瓦，在2050年裝機容量則將達到十億千瓦，由此可見，在國家的大力支持下，我國太陽能光伏發電的產業將得到飛速的發展。而對于太陽能熱發電，國家在十三五規劃中也將其作為重點內容被提及，這就意味著太陽能熱發電也將慢慢的興起，成為我國新能源發電的重要形式。

5 結語

綜上所述，新能源發電的過程中存在諸多的問題，國家和相關企業應該引起重視，對新能源發電過程中所存在的問題進行分析，然后相應的措施來提高新能源發電質量，進而為新能源發電創造一個良好的發展前景。

參考文獻

[1]周麗，楊潔.新能源發電與電力質量問題的對策分析[J].商品與質量，2017，（22）：231.

[2]張堃.新能源發電與電力質量問題的對策分析[J].商品與質量，2017，（25）：245.

[3]王生剛.新能源發電與電力質量問題的對策分析[J].低碳世界，2017，（15）：66-67.

[4]陳意.新能源發電與電能質量問題研究[J].通信世界，2016，（8）：152.

[5]顧鑫，李燕波.新能源發電項目工程建設控制方法初探[J].科技尚品，2017，（5）：79.

[6]沈洋，趙志剛.新能源發電與電能質量問題淺析[J].通信電源技術，2014，（5）：43-44.

[7]胡波.新能源發電的安全穩定與電能質量問題探討[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（23）：1266-1267.

[8]趙明，張妍，刁萌，等.新能源發電的安全穩定與電能質量問題探討[J].城市建設理論研究（電子版），2016，（10）：4233-4233.