电力系统中新能源发电的应用研究

电力系统中新能源发电的应用研究

(国网乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐市830011)

摘要:人们的生活和工业生产离不开电能,可以说电能是支撑我国经济发展的重要能源。随着人民生活水平的提高以及工业生产的进步,未来阶段内我国用电数量会逐年增长,而发电需要消耗大量的能源,过去中,我国发电普遍使用的是化石燃料,如碳煤以及石油等,而这些化石燃料并非可再生资源,用多少就消耗多少,如果一直使用化石燃料的话,必然会导致化石燃料的枯竭。在这样的背景下,研究新能源的应用具有十分重要的意义。

关键词:新能源;发电;电力系统;应用

近年来,电力能源枯竭问题尤为严重,成为影响全球生态平衡多样化的重要因素,同时对于社会的稳定发展也产生一定的影响。为此采用新能源发电至关重要,是现阶段电力能源开发与运用的关键所在,以此本文就新能源发电在电力系统中的应用展开探究,并总结出新能源发电的主要优势及在电力系统中的主要应用方向及途径。

1新能源发电的特点

新能源特点主要体现在三个方面,首先是无污染,新能源的首要指标即是避免其对生态环境产生影响,以此在确保生态环境多样性的基础上,做好能源的应用工作。其次是可持续利用原则。新能源作为现代化发展的能源产物,需能够在社会发展进程中,可有效的维系社会发展的稳定,这便要求及必须具备与可持续利用的基本特性。最后是可再生的基本特性。早期的发电能源,主要以煤炭及石油等不可再生能源为主,随着时间的流逝,不可再生能源必然会在历史的发展潮流的中逐渐枯竭,所以新能源的可再生特点不容忽视。

2我国新能源发电现状

现代意义上的新能源指的是那些可再生资源,如太阳能、水利、风力等,这些能源不同于化石燃料用多少就消耗多少,在自然界中这些可再生资源是无穷尽的。除了可再生能源之外,分布式能源也是现代意义上的新能源。而现阶段,我国新能源发电技术较为成熟的就是风力发电以及太阳能发电。从数据上来看,我国目前风力发电装机总容量在120000MW以上,已经超出世界上绝大多数国家,而且近些年来我国风力发电发展十分快,且没有明显放缓的趋势。而我国太阳能发电较于风力发电还有很多不成熟的地方,目前仍然处于研究阶段,而太阳能光伏发电装机总容量和世界平均水平仍然具有很大的差距。近些年来,随着国家领导的高度重视,也制定了很多关于太阳能光伏发电的扶持政策,在这种背景下,我国太阳能光伏发电必然会呈现高速发展的状态。

3电力系统中新能源发电的应用

随着世界各个国家对环境保护的高度重视,新能源的开发和利用已成为各个国家发展的战略。新能源发电技术在电力系统中的应用,解决了传统火力发电下的弊端,可再生能源的利用可解决了能源枯竭的问题。然而,在新能源发电技术的开发和应用过程中,仍然存在很多问题需要解决,但随着技术的发展,新能源发电必然会成为主流。

3.1风力发电技术应用

3.1.1风力发电系统

风力发电系统主要借助风力优势,来带动机械设备,从而产生机械动能,在机械设备运转的高频率作用下,便产生了一定程度的热源,通过设备传导系统的处理,最终将热能转化为电力,以此形成完整的风力发电系统。

3.1.2风力发电机组控制系统的特点

风力发电主要以主控制器为主,通过风力动力的感应,来对前端机械设备进行变距调整,以此适应不同的风力环境。就以现有风力发电技术而言,不同的设备生产企业所生产的电机组控制系统均有着一定的差异,尤其在常规状态及数据方面,相关参数信息差异较为明显。

3.1.3定桨距异步风力发电机组的实际情况

定桨距异步风力发电机组主要采用异步感应发电机进行实际发电操作,该风力发电机组发电机励磁本身是无功的,需要从外界自然环境进行汲取和吸收。该风力发电机组采用软并网装置,并且其内在的叶轮节距角在实际应用中不能够进行调整。在定桨距异步风力发电机组进行实际应用的过程中,风速高于额定风速后应当结合实际情况采取额外的保护措施,确保新能源发电的实际情况满足社会发展的实际需求。

3.1.4定桨距异步风力发电机组并网控制

并网控制是电力设备中主要的控制系统之一,对于电流的冲击与合理抑制及保护电力设备的安全运行有着较为重要的作用,同时还能够进一步提升设备的发电效果与质量,对于提升现阶段的电力发电的高效化与现代化水平有着重要意义,所以并网控制的科学合理化设计便突显的尤为重要。

3.2太阳光伏发电技术运用

我国现阶段的太阳光伏发电技术可以分为三种,具体如下:(1)由电压源电压控制的太阳能光伏系统,这种太阳能光伏发电系统结构被称为独立户用型。(2)由电压源电流控制的太阳能光伏系统,这种结构被称为并网型。(3)融合独立户用型以及并网型太阳能光伏发电系统结构,可在电压源电压和电压源电流控制之间进行切换。而太阳能光伏发电的工作原理如下:利用太阳能电池将太阳能转化为电能,再由功率变化装置把转化来的电能调节成可以接入电网的电能。太阳能电池转化来的电能为直流电,只能为直流负荷输出所需要的电能,想要转化为交流负荷所需要的交流电,还需要利用逆变器来实现。而目前,太阳能光伏发电技术不仅需要加大的成本,并且发电效率十分之低,这种技术未来发展趋势会朝着如何降低成本、如何提高发电效率这两个方向出发,当解决这两个问题后,该技术将会大规模推广使用。

3.3燃烧电池发电技术运用

燃烧电池也是现代新能源技术的一种,通过燃烧电池可以把化学能给转化为电能。它可传统意义上的电池一样,拥有正负极,同时也具备电解质,但不同于传统意义上的电池,它没有在电池的正负极放置一定量的活性物质。在燃烧电池运作的过程中,供给的燃料会和氧化剂产生反应,从而产生所需要的电能。在燃烧电池技术下,只需要对内输送供给燃料和氧化剂,那么就可以产生源源不断的电能。这种发电技术,对于能源的使用理论上来说可以达到百分之百,但在现实理想状态下,对于能源的利用能达到百分之八十。

4新能源发电的发展趋势

在当前可持续发展的主旋律上,电力系统中新能源发电未来必然会成为主流趋势。而且,随着技术的不断发展以及人民群众、国家领导的不断重视,传统火力发电会逐渐推出历史的舞台,而低污染、环保、可持续发展的新能源发电会成为主要发电力量。目前,由于思想和技术方面的限制,新能源发电的发展还有很长的路要走。就现阶段而言,风力发电受环境、地理位置的影响,还需要占据一定的空间,而这种局限性会在未来阶段来限制风力发电技术的发展,再如太阳能光伏发电,只能在白天才可以进行光能装化,这种局限性也会阻碍太阳能光伏发电技术的推广和发展。我国想要推动新能源发电技术的发展,国家政府方面需要给于一定的支持,同时也需要全体业界人士的共同努力。

5结语

新能源发电对于进一步提升我国环境质量安全发展水平及确保生态化可持续发展的多样性具有不可替代的重要作用,不仅是我国电力能源发电企业迈向现代化与科技化发展的重要标志,同时是保障我国电力基础设施完善的重要举措。因而在现阶段发展过程中,建立完善的新能源发电设备建设管理机制,并不断加强其电力系统中的应用势在必行,是未来电力能源供应与发展的必然趋势。

参考文献:

[1]孟辉.新能源发电在电力系统中的应用浅析[J].建筑工程技术与设计,2016,(13):2043.

[2]王才丽.新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响[J].低碳世界,2015,(20):64-65.

[3]岳世军.新能源发电在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(6):103.

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