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摘要:依照能源资源状况及当前的环保形势要求,水能源、风能源、日光能源、生物性能源以及所有的其他可循环再生性能源等诸多新兴能源,必然作为当今时代能源供给的主要角色,并且取代传统的煤炭热力能源,同时涌入电力能源供应市场。针对这一情况,发电并网环节即是此类新能源完整融入电力供应市场的必经之路。新兴能源融入电力供应市场,可持续提升其能源利用的经济收益、生态价值及社会价值。接下来,文章就新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势展开论述。
关键词:新能源;并网发电系统;关键技术;发展趋势
引言
在近些年的发展中,经济社会也有了一定的进步,对于电力需求也在慢慢提升,同时以化石能源作为主要的发电企业也提出了较大的环境监管需求,所以要求做好清洁、绿色能源等的大开发和应用。由于我们国家新兴能源电力生产技术起步偏晚,关键技术还有待完善,目前的新能源产电工艺尚不可做大范围的推广,因此新能源产电工艺的研发及应用还有待于工程技术人员做出进一步的努力。目前阶段太阳能发电技术也逐渐成熟,所以,要求不断深入研究新能源并网发展技术有着十分重要的意义。
1新能源并网发电系统
1.1分散式新能源发电技术
分散式发电指的是以新能源与可再生能源为主的小型发电装置安放在负荷附近的一种发电方式。同时,新能源主要是运用将分布式发电技术与储能技术结合在一起的方式,来达到为用户提供优质供电服务的目的。
水能、风能、太阳能、地热能、生物质能、海洋能等都属于新能源和可再生能源,参照国内外对新能源开发、利用的成果,可以发现现今电气工程的研究领域与发展方向主要是风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池三种。
(1)风力发电。风力发电技术就是将风能转化为电能的一种技术。风力发电机组在并网运行过程中,需要对电网频率与发电机输出频率进行严格控制,使两种频率相一致,由此来保证并网安全、可靠的运行。风力发电有恒速恒频风力发电和变速恒频风力发电两种技术,恒速恒频技术选择的是可以失速调节或者主动进行失速调节的风力发电设备,而变速恒频技术通过电子变频器将发电机发出的频率变化的电能转换成频率恒定的电能。由于其具有可以在最大程度上捕捉风能,转速运行的范围较宽松,灵活调整系统功率,采取先进的PWM控制等优点,变速恒频技术已经成为现今风力发电最主要的技术。
(2)太阳能光伏发电。太阳能光伏发电技术是通过对半导体材料的光电效应的利用将太阳能直接转化为电能。光伏发电系统可以是独立的,也可以是并网的。在实际运用时,太阳能发电系统通常是采用2级电力变换器来工作,第1级起到的作用是变换太阳能输出的电压与控制对光伏电池阵列最大功率的跟踪;第2级是使用逆变器来保持直流侧电压的恒定,并对输入电网的无功功率进行控制。
(3)燃料电池。燃料电池是将储存在氧化剂与燃料中的化学能直接转化为电能的一种发电装置。燃料多样、噪音小、排气干净、可靠性高、环境污染小等是其所具有的优点,也因此被公认为是21世纪一种节能、高效、环保的发电方式。
1.2 微电网的概念与基本结构
微电网是关于供电网络的一种新的结构,是由微电源、负荷控制装置、储能装置三部分构成。微电网与传统电网的区别在于,其是由很多分布的微电源与相关设备根据一定的结构构成的,可以自主进行管理与控制,还可以通过静态开关连接配网。
2新能源并网供电体系关键技术
2.1新能源发电机构组成分析
依托新兴能源开发出的产电装置的运作机构一般是选取由多类能源并联而成的分布型产电功能机构。对于小规模分布型产电装置来说,其一般是选取由日光能、风力能、燃料型电池、储能机构以及小型燃气轮机装备等多类能源进行组合的复合型供电模式,而且大多数都需要依托和逆变电源并联的模式再与小型局部电网进行连接。
2.2电力工程技术方面的核心技术分析
针对新兴能源和可循环利用能源的研发及运用来说,电力工程技术对其具有着特殊的重要性,是支撑分布型发电工程深入推进的基础。伴随着我们国家电力工程及科技事业持续快速发展,一些立足于电力工程技术,密切结合微网运作具体需求而研发出来的电子型装备,例如静型切换器、并网式可变器,另外还有电能负荷控制机构等,它们在新能源并网供电过程中得到了大力的普及和运用,且逐步成为新兴能源并网供电机构中的关键部件,密切关系着供电机构的正常运行。
2.3微网运行工艺分析
微网即微型电网是由各种微型能源、电力电子装置以及电力储能机构组成的一种小型配电网络,通过与大电网的“柔性并网”,可有效解决多种分布式电源并网过程中的扰动问题,提高系统整体的运行安全性和可靠性。但微网系统整体的抗扰动能力较弱,在实际运行过程中,还需重点解决微网中不同微电源间的协调控制问题、不同运行状态的切换问题以及高级能量管理运行的优化问题。
3新能源并网发电系统的发展趋势
尽管我国年发电规模在世界名列榜首,然而由于我国的人口较多,所以平均下来每个人的用电量却很少,这就需要不断地增加用电量,进而满足人们的需求,这也是目前我国电力需求持续增加的一个重要原因。
新能源并网发电系统的未来发展趋势主要有以下两方面:一是分散式混合能源系统发展趋势,这种系统的出现与运用是未来的主流发展趋势,它是由几种新能源发电方式共同组成的,可以解决单一能源供电不稳定的问题,进而达成多种能源的优势互补的目的;二是智能微电网发展趋势,随着各种现代技术的引用,微网的信息化水平與智能化程度都会得到一定的提高,而智能微电网的发展,有助于提高电力系统的综合效益。
结语
总之,在今后的工作中,相关部门要不断加强对新能源并网发电系统的重视,工作人员要加强对该系统的认识,掌握其关键技术,进而提高新能源并网发电系统的运行效率,使其更好地促进电力企业的进一步发展。
参考文献
[1]张啸寒.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].科技经济导刊,2018,26(07):64.
[2]郭茂松.光伏发电系统并网技术研究[D].大连交通大学,2017.
[3]孙佐.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].池州学院学报,2010,24(03):31-35.
关键词:新能源;并网发电系统;关键技术;发展趋势
引言
在近些年的发展中,经济社会也有了一定的进步,对于电力需求也在慢慢提升,同时以化石能源作为主要的发电企业也提出了较大的环境监管需求,所以要求做好清洁、绿色能源等的大开发和应用。由于我们国家新兴能源电力生产技术起步偏晚,关键技术还有待完善,目前的新能源产电工艺尚不可做大范围的推广,因此新能源产电工艺的研发及应用还有待于工程技术人员做出进一步的努力。目前阶段太阳能发电技术也逐渐成熟,所以,要求不断深入研究新能源并网发展技术有着十分重要的意义。
1新能源并网发电系统
1.1分散式新能源发电技术
分散式发电指的是以新能源与可再生能源为主的小型发电装置安放在负荷附近的一种发电方式。同时,新能源主要是运用将分布式发电技术与储能技术结合在一起的方式,来达到为用户提供优质供电服务的目的。
水能、风能、太阳能、地热能、生物质能、海洋能等都属于新能源和可再生能源,参照国内外对新能源开发、利用的成果,可以发现现今电气工程的研究领域与发展方向主要是风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池三种。
(1)风力发电。风力发电技术就是将风能转化为电能的一种技术。风力发电机组在并网运行过程中,需要对电网频率与发电机输出频率进行严格控制,使两种频率相一致,由此来保证并网安全、可靠的运行。风力发电有恒速恒频风力发电和变速恒频风力发电两种技术,恒速恒频技术选择的是可以失速调节或者主动进行失速调节的风力发电设备,而变速恒频技术通过电子变频器将发电机发出的频率变化的电能转换成频率恒定的电能。由于其具有可以在最大程度上捕捉风能,转速运行的范围较宽松,灵活调整系统功率,采取先进的PWM控制等优点,变速恒频技术已经成为现今风力发电最主要的技术。
(2)太阳能光伏发电。太阳能光伏发电技术是通过对半导体材料的光电效应的利用将太阳能直接转化为电能。光伏发电系统可以是独立的,也可以是并网的。在实际运用时,太阳能发电系统通常是采用2级电力变换器来工作,第1级起到的作用是变换太阳能输出的电压与控制对光伏电池阵列最大功率的跟踪;第2级是使用逆变器来保持直流侧电压的恒定,并对输入电网的无功功率进行控制。
(3)燃料电池。燃料电池是将储存在氧化剂与燃料中的化学能直接转化为电能的一种发电装置。燃料多样、噪音小、排气干净、可靠性高、环境污染小等是其所具有的优点,也因此被公认为是21世纪一种节能、高效、环保的发电方式。
1.2 微电网的概念与基本结构
微电网是关于供电网络的一种新的结构,是由微电源、负荷控制装置、储能装置三部分构成。微电网与传统电网的区别在于,其是由很多分布的微电源与相关设备根据一定的结构构成的,可以自主进行管理与控制,还可以通过静态开关连接配网。
2新能源并网供电体系关键技术
2.1新能源发电机构组成分析
依托新兴能源开发出的产电装置的运作机构一般是选取由多类能源并联而成的分布型产电功能机构。对于小规模分布型产电装置来说,其一般是选取由日光能、风力能、燃料型电池、储能机构以及小型燃气轮机装备等多类能源进行组合的复合型供电模式,而且大多数都需要依托和逆变电源并联的模式再与小型局部电网进行连接。
2.2电力工程技术方面的核心技术分析
针对新兴能源和可循环利用能源的研发及运用来说,电力工程技术对其具有着特殊的重要性,是支撑分布型发电工程深入推进的基础。伴随着我们国家电力工程及科技事业持续快速发展,一些立足于电力工程技术,密切结合微网运作具体需求而研发出来的电子型装备,例如静型切换器、并网式可变器,另外还有电能负荷控制机构等,它们在新能源并网供电过程中得到了大力的普及和运用,且逐步成为新兴能源并网供电机构中的关键部件,密切关系着供电机构的正常运行。
2.3微网运行工艺分析
微网即微型电网是由各种微型能源、电力电子装置以及电力储能机构组成的一种小型配电网络,通过与大电网的“柔性并网”,可有效解决多种分布式电源并网过程中的扰动问题,提高系统整体的运行安全性和可靠性。但微网系统整体的抗扰动能力较弱,在实际运行过程中,还需重点解决微网中不同微电源间的协调控制问题、不同运行状态的切换问题以及高级能量管理运行的优化问题。
3新能源并网发电系统的发展趋势
尽管我国年发电规模在世界名列榜首,然而由于我国的人口较多,所以平均下来每个人的用电量却很少,这就需要不断地增加用电量,进而满足人们的需求,这也是目前我国电力需求持续增加的一个重要原因。
新能源并网发电系统的未来发展趋势主要有以下两方面:一是分散式混合能源系统发展趋势,这种系统的出现与运用是未来的主流发展趋势,它是由几种新能源发电方式共同组成的,可以解决单一能源供电不稳定的问题,进而达成多种能源的优势互补的目的;二是智能微电网发展趋势,随着各种现代技术的引用,微网的信息化水平與智能化程度都会得到一定的提高,而智能微电网的发展,有助于提高电力系统的综合效益。
结语
总之,在今后的工作中,相关部门要不断加强对新能源并网发电系统的重视,工作人员要加强对该系统的认识,掌握其关键技术,进而提高新能源并网发电系统的运行效率,使其更好地促进电力企业的进一步发展。
参考文献
[1]张啸寒.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].科技经济导刊,2018,26(07):64.
[2]郭茂松.光伏发电系统并网技术研究[D].大连交通大学,2017.
[3]孙佐.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].池州学院学报,2010,24(03):31-35.