新能源發電技術在電力系統中的應用

祝亞飛

摘 要：電力資源對各行各業的發展起著關鍵性作用，在科學技術快速發展的背景下，愈發重視新能源的開發與利用，在電力網絡中占據著重要位置?；诖?，本文對新能源發電的概念、新能源技術在發電系統中的應用等進行了詳細分析，希望能夠實現一定的借鑒性意義。

關鍵詞：新能源發電技術;電力系統;有效應用

市場經濟的快速發展，加快了我國的工業化進程，生產生活中的電能需求逐年增加。如果單純依賴傳統的發電技術與方式，往往難以滿足電能使用需求，還會造成更加大的能源與環境問題。當前，新能源發電技術在電力系統中逐步得到了普遍的應用，與傳統的發電技術相比，新能源發電更為清潔，能夠大大減少能源的消耗與環境的污染問題，促進電力行業的可持續發展。因此，新能源發電技術將逐步成為電力系統中的關鍵技術。

1 新能源發電概述

1）新能源介紹。新能源是指通過對新技術的應用開發的如水能、風能、太陽能、地熱能等的可以有效利用的再生能源;還包括甲醇、酒精、沼氣、氫能等，如石油、天然氣、煤炭等應用廣泛的能源則被稱作是常規能源。由于常規能源是有限的，而因為其也產生了突出的環境問題，各個國家和地區紛紛致力于研究和開發環保型可再生能源。

2）新能源技術的發展。從相關科研技術的轉化成果來看，新能源技術的發展主要分為以下四個階段，研發階段、示范階段、推廣階段以及生產階段。目前，部分新能源技術的發展已逐步進入完善和成熟階段，如，核電、太陽能熱水器以及沼氣等等，并且諸如生物質發電、太陽能光伏發電以及地熱發電等也在不斷的研發中走向成熟，大中型沼氣池、地源熱泵只有具有一定規模才能使其成本降低，當前還正在逐步推廣;而燃料電池、氫能制備和儲存、潮汐發電、太陽能熱發電已經在技術上獲得成功，但還有較大的提升空間，當前也在做進一步的示范工作等;其中開采和勘探天然氣水合物、纖維素乙醇等工作、受控核聚變等技術的研發還正在進行。

2 新能源發電在電力系統中的應用探討

1）風電技術。風力資源在全球都占有重要的地位，其儲量高于人類所能掌握的任何能源。風力發電指的是利用風能形成相應的機械能，可以有效驅動風力，而把機械能向電能轉化則靠的是風力發電機。（1）風機類型。從裝機容量來看，可以大、中、小不同類型對風機進行劃分，并且在某種程度上風機容量與槳葉長度存在密不可分的關系。而水平軸和垂直軸的風輪是按照其結構劃分的;以相關功率為基礎對定漿、主動失速、變槳風機進行系統調節;而變速、恒速、多態定速風機則是以發電機的轉速進行劃分的;根據風能驅動主要包括順風與逆風、低速與高速等類型的風機。（2）設備的組成和功能。機艙、塔筒以及風輪等是風力發電機的基礎組成部分，其中，就是風輪又涵蓋多子系統，如，輪轂、葉片以及變槳系統，而葉片的形狀又對其吸收風能的程度起著決定性的作用。假如切出的風速小于風機的風速時，它主要利用葉尖的旋轉完成了氣動制動。如果葉片的運行出現異常，要及時的針對裂紋、腐蝕、覆冰等現象對風機葉片做好防護和保護。（3）風機控制技術。一般情況下，并網發電機主要分為三種不同類型：1.變速異步發電機;2.雙饋異步發電機;3.雙速異步發電機。風機并網對機組功率和轉速控制效果的實現主要依賴于對漿距的改變，可在此過程中最大限度的利用最大功率追蹤法，轉換風電功率。基于新技術的依托，基于優化應用模糊控制方式，新型并網技術能夠在極大程度上系統調節轉速和功率，通過運用神經網絡合理的預測風輪的氣動特性和控制葉片的槳距，可使其得到最大程度的應用。（4）無功電壓控制技術。由于風電并網點和無功補償兩者在電壓穩定性方面趨于一致，因此在實際并網過程中，風電場在無功吸收的基礎上，將無功補償裝置安裝于風電場設備之上，以此完成對其動態性補償，使系統由于輸送功率造成的震蕩情況有效降低，也是電網運行環境得以改善的重要途徑。

2）光伏發電技術。太陽與地球運動使得太陽能不斷將其能量輻射于地球，這種輻射能量極大，這種太陽能資源經由合理的利用，能夠創造出巨大的效益，改變傳統的能源利用結構。（1）光電效應。光伏發電技術的應用中，光電效應是其中最為重要的部分。當相關的物質長期受到電磁波照射時，其物質內部的電子就會在電磁波的作用下被激發，PN結構出現光生伏效應，半導體光照是引發此效應的直接原因[2]。而不穩定的電子始終處于移動狀態下，形成了相應的電勢。太陽能光伏發電系統主要是應用光電效應，來實現太陽能向電能的轉化的。太陽能光伏發電系統中，蓄電池、電池控制器、光伏電池組、直交流逆變器是重要組成，在發電系統運行時，各個部分發揮著重要的作用。（2）電池組。太陽能光伏發電系統內，電池組是其中不可獲取的組成部分。由太陽能電池組的類型相對較多，在實際的應用中，應結合發電系統運行要求，保障電池組選用的科學性。在光伏發電系統內，硅基薄膜光伏電池的應用極少。當前，聚光光伏電池的應用頻率相對較高，這種電池與其他類型的電池相比，其聚光效果更好，但是其成本相對較高，在應用時，往往還需要配備相應的散熱器與聚光系統。（3）選擇光伏陣列方式。光伏陣列方式的選擇，直接關系著光伏發電的整體效率。通常情況下，光伏發電系統內，支撐光伏組件包含了單軸、固定與雙軸跟蹤類型。在電力系統內，應用這些光伏組件，有效保障了其發電效率，但是，需要保障安裝傾角的大小。

3）其它新能源發電的應用。（1）燃料電池發電的應用。燃燒電池也是現代新能源技術的一種，應用中可將化學能轉化為電能，提高電力系統在新能源方面的發電質量。同時，在燃料電池發電技術的支持下，只需要在電力系統運行中輸送適量的供給燃料和氧化劑，獲取所需的電能，實現對這類新能源的科學應對。（2）海洋能發電的應用。為了避免電力系統運行中出現能源短缺問題，最大限度地提高豐富海洋能資源的利用效率，則需要對這方面發電技術的應用加以思考。具體表現為：設置好質量可靠的轉換裝置，加強波浪發電技術使用，將其轉化為機械、氣及液壓等能量，滿足相應生產計劃順利實施要求，保持電力系統運行中海洋能方面良好的利用狀況;重視潮汐發電技術應用。潮汐是一種海洋水位在太陽、月球等天體的引力作用下，發生變化后而出現水位波動的自然現象。其發電過程中可利用水位差，將海洋能轉化為電能，加上這種發電技術應用中具有儲量大、成本低等技術優勢，因此，電力系統中應注重對潮汐能發電的充分利用，將相應的生產計劃實施到位，為系統運行中的儲能增加提供相應的技術支持，豐富能源危機緩解中所需的參考信息。（3）地熱能發電的應用。在滿足發電、功能及空調等方面的耗能需求時，可考慮地熱能應用。這種發電技術應用中可先將熱能轉化為機械能，再通過對電能的轉化處理，滿足室內空調、沐浴等方面的要求。因此，在選用電力系統中的新能源發電技術時，應深入思考地熱能發電的應用，了解其應用狀況，避免引發電力系統運行中的發電問題，高效地完成新能源發電方面的作業計劃。

3 結束語

綜上所述，在電力系統運行中，必須結合實際情況，應用各項新型技術，協調電力建設與環境保護之間的關系，提升電力系統的應用水平，實現電力資源的可持續化利用。同時，必須綜合考慮各項因素，優化電力運行系統，強化其使用功能，高效利用新能源資源，充分發揮出技術優勢。

參考文獻

[1]保正澤.儲能技術在新能源發電中的應用[J].南方農機，2019（13）：255.

[2]武林杰，李春艷.電力系統中新能源發電的應用研究[J].住宅與房地產，2019（18）：277.

[3]劉洪立.關于新能源發電技術在電力系統中的應用[J].資源節約與環保，2019（06）：134.

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