大規(guī)模新能源電力安全高效利用的基礎(chǔ)問題探究

楊洋 陳濤 崔波

摘要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國家所需要的能源越來越多，因此，為了能有效緩解建立行業(yè)發(fā)展過程中所面臨的電力壓力，一定要結(jié)合具體情況，對(duì)新能源進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)，基于此，本文對(duì)大規(guī)模新能源電力發(fā)展的現(xiàn)狀以及大規(guī)模新能源電力安全高效利用的策略進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：大規(guī)模新能源;電力安全;高效利用;基礎(chǔ)問題

1 大規(guī)模新能源電力發(fā)展的現(xiàn)狀

能源的緊缺是世界各國在發(fā)展過程中需要面臨的一個(gè)問題。關(guān)注能源緊缺、關(guān)注新能源發(fā)展和治理能源污染也是各國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中需要考慮和研究的主要問題。面對(duì)現(xiàn)今社會(huì)的發(fā)展形勢(shì)，只有降低能源消耗、減少污染、保護(hù)環(huán)境才能適應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展的道路，新能源的開發(fā)實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)是我國進(jìn)行大規(guī)模新能源電力發(fā)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(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定問題是提高電力系統(tǒng)可靠性、實(shí)現(xiàn)高效利用的途徑之一。大規(guī)模電力系統(tǒng)在發(fā)展的過程中存在一些問題，主要表現(xiàn)在系能源電力系統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)不夠完善的，不能適應(yīng)新能源系統(tǒng)不穩(wěn)定的特點(diǎn)，另一方面是開發(fā)新能源的投入成本比較高，但是利用率卻比較低缺乏經(jīng)濟(jì)性。

2大規(guī)模新能源電力安全高效利用的策略分析

2.1強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)代化發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用

結(jié)合當(dāng)前運(yùn)行的設(shè)施設(shè)備可以看出，大多為一次性投入，電能轉(zhuǎn)化為電的效率相對(duì)較低。低針對(duì)這一情況，對(duì)高效運(yùn)用的新能源而言，制約性很強(qiáng)，通常情況下，應(yīng)用新能源進(jìn)行發(fā)電，需要考慮的方面頗多，要從不同角度進(jìn)行考量，合理的對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，諸如經(jīng)濟(jì)成本管控以及發(fā)電設(shè)備工作原理等。在風(fēng)力發(fā)電期間，其轉(zhuǎn)換率會(huì)受到風(fēng)機(jī)的干擾，而在光伏發(fā)電中，發(fā)電裝置方面的性能會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)化率完成一定影響。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的改良，進(jìn)一步對(duì)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和開發(fā)，保證能從根源對(duì)經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行降低。此外，在利用新能源進(jìn)行發(fā)電過程中，控制難度相對(duì)較大，影響了系統(tǒng)運(yùn)行有效性，諸如隨機(jī)性以及波動(dòng)性很強(qiáng)、預(yù)測(cè)難度高等，最終導(dǎo)致電力接入過程中經(jīng)常會(huì)受到局限。對(duì)此，在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這些問題的考慮，科學(xué)對(duì)新方法進(jìn)行利用，深入開發(fā)和研究，保證問題能快速解決。

2.2 電源響應(yīng)的解決方案

引進(jìn)先進(jìn)發(fā)電技術(shù)，提高能量轉(zhuǎn)換效率，以保證安全有效運(yùn)行電網(wǎng)，是提高電源響應(yīng)的重要手段。例如太陽能的光電轉(zhuǎn)化率比風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)化率低20%，而風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)化效率僅為40%，這一結(jié)果提醒我們，想要提高新能源電力系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)化效率，就必須以優(yōu)化電機(jī)為突破口，改善新能源設(shè)備的裝置，開發(fā)更為先進(jìn)的新能源電力系統(tǒng)，在提高其效率的同時(shí)，降低初始成本，以增加其轉(zhuǎn)化效率，但也必須要控制新能源電力系統(tǒng)波動(dòng)性，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)新能源電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)化率，合理分配新能源電力系統(tǒng)發(fā)電站，才能真正為人類提供更好的服務(wù)。

2.3 加強(qiáng)電網(wǎng)控制做好安全工作

電網(wǎng)控制和安全工作是保障新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的主要因素之一。先進(jìn)的電網(wǎng)控制和安全防御可以突破電網(wǎng)輸送極限，對(duì)電力系統(tǒng)的安全工作有著直接的巨大影響。21世紀(jì)是一個(gè)信息化的時(shí)代，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)全面普及，應(yīng)用的范圍也是相當(dāng)廣泛的，各大領(lǐng)域都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息化，電力行業(yè)也不例外。隨著我國電網(wǎng)建設(shè)不斷發(fā)展的這幾年，智能化的發(fā)展方向越來越清晰，其信息化程度也越來越高，科學(xué)的數(shù)據(jù)信息為新能源電力系統(tǒng)提供了有利的保障，利于電力系統(tǒng)的控制，大大提高電力系統(tǒng)的安全防御系數(shù)。

2.4 利用大型火力發(fā)電實(shí)現(xiàn)多元互補(bǔ)

雖然先進(jìn)新能源發(fā)電技術(shù)能夠改善新能源并網(wǎng)時(shí)的暫態(tài)特征，但是輸出功率的強(qiáng)隨機(jī)波動(dòng)性難以徹底改變。需要互補(bǔ)能源進(jìn)行抑制。為了電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)供需，需要多種能源進(jìn)行互補(bǔ)，且要滿足快速響應(yīng)和能維持大范圍和運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)性要求，所以水電和燃?xì)獾仁亲詈玫幕パa(bǔ)能源。在歐洲等發(fā)達(dá)國家水電在能源利用中比例較高模式主要的調(diào)峰手段;而在美國，燃?xì)獍l(fā)電時(shí)首要的調(diào)峰手段?；谥袊奶厥獾乩碣Y源條件，決定了火力發(fā)電站占主導(dǎo)地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)中國火力發(fā)電站的發(fā)電量占總比例的78%，所以中國新能源電力規(guī)?；l(fā)展需要以火力發(fā)電機(jī)組作為調(diào)峰手段?；鹆Πl(fā)電機(jī)組優(yōu)點(diǎn)在于良好的可控性和負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，缺點(diǎn)在于可調(diào)范圍窄和調(diào)速慢，難以維持在大范圍運(yùn)行下的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保性。研究了多種能源互補(bǔ)特性后，提出多元互補(bǔ)控制策略是實(shí)現(xiàn)多元互補(bǔ)的主要途徑，可以在很大程度上解決技術(shù)運(yùn)行瓶頸問題，提高電網(wǎng)的接納能力，火力發(fā)電是中國電力系統(tǒng)調(diào)峰的必然選擇。

2.5 新能源系統(tǒng)安全的保障方法

新能源電力系統(tǒng)是以風(fēng)能和太陽能等為核心的能源系統(tǒng)，常常處在較為偏僻、人煙稀少的地區(qū)，存在著分布廣泛、分布地域偏僻等特點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)能源電力系統(tǒng)來說，新能源電力系統(tǒng)更容易出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓和故障，因此更加注重新能源電力系統(tǒng)安全問題才是保障其安全、有效運(yùn)行的前提。為保障新能源電力系統(tǒng)安全，應(yīng)構(gòu)建新能源獨(dú)有的質(zhì)量安全控制和保障系統(tǒng)，定期有規(guī)律地對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)排查，更應(yīng)成立完整的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，第一時(shí)間報(bào)告故障問題，以免不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。對(duì)新能源電力系統(tǒng)應(yīng)有整體把握性，例如其模型的評(píng)價(jià)和壽命估測(cè)，淘汰不符合標(biāo)準(zhǔn)的新能源電力系統(tǒng)，保留質(zhì)量合格、安全規(guī)范的系統(tǒng)，并掌握新能源電力系統(tǒng)的故障類型、種類和特征，及正常運(yùn)行中的基本參數(shù)和量化指標(biāo)，減少新能源防御系統(tǒng)漏洞，才能穩(wěn)定、有效、安全、快速地輸送能源。

3 結(jié)束語

綜上所述，大規(guī)模新能源電力系統(tǒng)的建立，使得我國的電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)展。但新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性及輸出效率不足等問題，導(dǎo)致其難以發(fā)揮更大的實(shí)用價(jià)值，也難以徹底取代傳統(tǒng)能源系統(tǒng)。因此，必須加快建設(shè)智能化電力系統(tǒng)，優(yōu)化新能源電力生產(chǎn)、傳輸、安全控制以及系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)等環(huán)節(jié)，建立規(guī)范、科學(xué)的保障機(jī)制，提高多元化新能源電力系統(tǒng)間的互補(bǔ)與協(xié)同調(diào)控能力，從而有效促進(jìn)大規(guī)模新能源電力系統(tǒng)得到安全、高效利用。

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