電氣節能技術與電力新能源的發展和應用

劉博

摘要：新能源發電已經成為當下研究的主流方向，但是隨著我國新能源發電規模的不斷發展，受限于新能源發電的不確定性因素，導致新能源電力系統的運行效果不理想，使電網運行調度趨于復雜化，限制新能源電力系統的運行發展，進而造成嚴重的資源浪費情況。因此，為了切實保障新能源電力系統的運行發展，文章結合國內外研究現狀，提出全新的虛擬發電廠管理模式，以保障新能源電力系統的運行效果。

關鍵詞：電氣節能技術;電力新能源;發展應用

1新能源發電技術概述

1.1風電技術

風能是一種常見的能源形式，其能源儲量相當可觀。風力發電是利用相應的設備設施將風能轉化為機械能，然后在風力機的作用下將機械能轉化為電能。

風機是風力發電技術的主要設備。根據不同的分類標準可分為不同的類型。例如，根據風機的裝機容量，風機可分為三種類型：大型、中型和小型。一般來說，風機的裝機能量與葉片長度有一定的關系。根據風機葉輪結構的不同，可分為水平軸和垂直軸。從風能驅動的角度來看，可分為順風或逆風、低速或高速等。同時，機艙、塔架和風電機組也是風電機組的重要組成部分。風力渦輪機還包括輪轂、葉片、變槳系統和其他子系統。在這些子系統中，葉片的形狀與風能的吸收程度直接相關。因此，葉片的正常運行關系到風電機組的運行，因此有必要重點保護。尤其要定期檢查葉片是否有裂紋、腐蝕、結冰等問題，以免影響風機的運行效率和質量。

對于風機控制，主要采用并網發電機，如變速異步發電機、雙饋異步發電機、雙速異步發電機等。該并網發電機通過改變漿液間距有效控制機組的功率和速度。同時，基于最大功率跟蹤方法，實現了風電功率的有效轉換。作為一種新的發電技術，風電技術的另一個特點是應用模糊控制等新技術，實時、準確地實現系統速度和功率的有效調節，并利用神經網絡理論對風電機組的啟動特性進行科學預測，從而調整控制葉片的節距，實現最大風能轉換。

為了保證風電系統的電壓穩定性，在采用風電并網的同時，可以配合無功補償技術。這樣，風電場可以在無功吸收的基礎上，在風電場設備的合理位置配置和安裝無功補償裝置。這種無功補償是動態的，可以在一定程度上降低輸電功率不穩定引起系統振蕩的概率，從根本上改善電網的實際運行環境。

1.2光伏發電技術

在自然現象中，太陽輻射是連續的。每秒的太陽輻射能量相當于500萬噸標準煤產生的能量。可以看出，太陽輻射所包含的能量是相當巨大的。如果我們能夠充分合理地利用這部分能源，我們一定會取得可觀的經濟和環境效益。

光伏發電技術的原理主要是光電效應。光伏發電系統主要包括電池、電池控制器、光伏電池組、DC-AC逆變器等。太陽能電池有多種類型。其中，晶體硅電池較為常見，可分為單晶電池和多晶硅電池。硅基薄膜光伏電池不僅工作效率低，而且對環境污染嚴重，威脅人類健康。因此，這種電池的使用并不普遍。聚光光伏電池是現階段最有效的電池類型，但這種電池的應用需要配備散熱器和聚光系統等設備。這些設備的投資成本相對較高，遠高于集中光伏電池發電產生的經濟效益。因此，對于聚光光伏電池的推廣應用，需要進行一定的實驗改進，以確保其經濟性能滿足實際需要。

在光伏發電技術中，光伏陣列模式的選擇非常重要。常見的光伏組件陣列模式包括單軸、固定、雙軸跟蹤等。這些光伏組件的工作效率基本保持在20%～30%左右。在確定光伏陣列模式時，有必要關注光伏組件的安裝傾角。逆變器也是光伏發電技術的重要組成部分。逆變器的選型直接關系到光伏發電的效率。主要從性能、效率、數據采集、保護功能等方面對模型進行分析和確認。常見的逆變器有串聯型、分布式和集中式。集中式逆變器的綜合性能相對較高，易于購買，但不適合在山區應用。串聯逆變器可用于山區、屋頂等地區，但采購成本較高，后期維護工作量較大。

1.3地熱發電

地熱資源是一種新能源，可用于發電、供熱、空調和制冷。地熱發電技術的應用主要是通過一系列的能量轉換，實現從地熱能到機械能再到電能的轉換。地熱發電技術相對簡單，但要有效解決我國的能源消耗問題，還需要加強應用研究。

2電氣節能技術與電力新能源的發展和應用

2.1優化新能源項目電力設備的資源配置

借助電力大數據技術平臺，技術人員可以通過電力基礎設施的各個傳感器對電力設施的運行情況進行實時監控，在線監測主要業務、核心資源和關鍵流程等各項重要指標的具體情況，從而對電力設備的實際使用情況作出科學、準確的評價。電力大數據技術平臺還可以通過歷史數據分析設備的故障趨勢，一旦實時數據顯示設備存在故障，就可以實時報警。利用電力大數據技術可以精準預判電力設備的實際狀態，為設備檢修、維護等工作的進行提供一定的信息支持，從而大幅提升新能源項目電力基礎設施的運營和維護效率，并改變以往的運維方式，及時有效地避免電力設備故障風險，從而達到優化設備資源配置的目的。以新能源充電站和充電樁為例，可以根據電力大數據監測充電站或充電樁的運行狀況，當充電設施發生故障時，可以迅速準確定位，安排專業維護人員及時對充電設施進行維護。

2.2升新能源項目基礎設施的規劃水平

新能源項目的主要目的是為公眾服務。為了節約建設資源，避免資源浪費，科學規劃是新能源基礎設施建設不可缺少的環節。通過電力大數據技術，相關人員可以根據歷史用電量、區域面積、區域人口密度、電力負荷分布等數據預測區域用電量，初步規劃區域內新能源項目設施建設規模。此外，通過電力大數據技術，對采集到的現場信息進行分析處理，挖掘有效的數據信息，進一步優化新能源基礎設施建設管理的智能分析功能和監控功能，以確保新能源基礎設施規劃的有效性。

2.3提高新能源項目服務水平

客戶需求是新能源項目設施建設中必須考慮的重要部分，因此在新能源項目設施的規劃和建設過程中必須保證設施的服務效率。電力大數據技術可以提高新能源項目設施的智能化水平，進一步拓展客戶的增值服務內容，提升項目設施的服務水平。例如，通過電力大數據應用平臺提供的數據信息，客戶可以實時了解自己在使用充電樁等新能源設施時的用電量，從而掌握自己的用電習慣，以便于對其用電進行管理和調整，避免在用電過程中產生更多的浪費。在幫助客戶掌握自己的用電量的同時，它還促進了充電過程的公開性和透明度。

新能源項目人員還可以通過電力大數據技術對電力客戶進行科學分類和管理，方便電力企業發現并關注用電量大的客戶。此外，電力大數據技術的應用可以為客戶提供便捷的實時服務，及時回答和處理客戶提出的相關需求和問題，使客戶獲得更好的服務意識，進而提高客戶對新能源項目設施的接受度。

2.4光伏發電技術的應用要點

（1）光伏電站SVG調壓技術。在光伏電站中，末端電源點電站在使用過程中易受電壓的影響，僅僅依靠電站自身的調整很難實現，這時就要充分利用SVG調壓技術。SVG調壓技術主要分為恒功率因數、恒電壓模式、恒無功模式。恒功率因數模式下能實現對系統的日常運行控制，同時能按照負荷變化動態調整無功。但是，在系統電壓高于額定電壓一定值的情況下，僅僅依靠恒功率因數無法實現，需恒電壓模式同步參與。

（2）光伏組件PID效應治理。光伏組件PID效應是指光伏組件在長時間的高壓作用下，組件的性能在集聚電荷和漏電流的影響下，電位呈現逐漸衰弱的情況，以至于組件自身的性能受到一定程度上的下降。尤其是在高溫、濕度較大或者鹽堿區域較高的情況下，光伏組件PID效應更為明顯。而如何治理PID效應則是技術難點，可以從系統方面、組件方面、電池方面等著手攻克。例如，合理采用逆變器;增強組件自身的密封性，使組件能提升抗高溫、高濕度等能力;還可以從電池方面著手，通過調整SiN減反層和發射極等提升電池抵抗PID效應。

結論

在電力需求不斷增加的社會背景下，新能源發電技術的應用具有一定的經濟效益和社會效益。它可以充分利用太陽能、風能等可再生能源，有效緩解我國能源短缺，滿足我國日益增長的電力需求，為人民的生活和生產提供重要保障。

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