新能源发电技术的现状及应用前景分析

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ronalito
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  摘要:新时期电力能源需求不断增涨,新能源发电技术在电力系统中的应用实现了能源价值的最大化。文章通过对新能源发电技术现状进行分析,对常见的新能源发电类型与发展前景展开探讨。
  关键词:新能源;能源发电;发电技术;技术应用
  引言
  市场经济的快速发展,加快了我国的工业化进程,生产生活中的电能需求逐年增加。如果单纯依赖传统的发电技术与方式,往往难以满足电能使用需求,还会造成更加大的能源与环境问题。当前,新能源发电技术在电力系统中逐步得到了普遍的应用,与传统的发电技术相比,新能源发电更为清洁,能够大大减少能源的消耗与环境的污染问题,促进电力行业的可持续发展。因此,新能源发电技术将逐步成为电力系统中的关键技术。
  1新能源发电技术现状
  新能源发电是在火力、水利和核电发电之外的、可以持续使用能源进行发电技术的总称,主要有光伏发电、风能发电和新型能源发电三个大的种类。新能源发电的特点较为明显,发电过程污染小,几乎不会对环境造成危害,而且能源都是自然环境,可以保证可持续发展。新能源发电在电力系统中的应用可以解决偏远山区电力配送损耗大,地区电能供不应求的情况,为我国的可持续发展战略和经济发展提供了能源的支持,可以提高电力系统的电能输出。
  2新能源发电技术在电力系统中的常见类型分析
  2.1风力发电技术
  借助风力发电,主要是将风力转换为驱动风力的机械力,借助发电机进行能源转换,形成电能。技术的应用分析如下:第一,风机类型。依据装机容量指标进行划分,主要包括小型机、中型机、大型机以及特大型机。一般来说,风机的容量越大,那么桨叶的长度就越大。根据发电机转速指标,细化为恒速机、变速机、多态定速机。第二,设备的组成和功能分析。使用的风力发电机组,组成结构为风轮、机舱以及基础等。运行的风轮,组成结构包括叶片和变桨系统等。叶片的形状如何,影响着风能的吸收程度。运行时,风机风速如果大于切出风速,利用旋转状态的叶尖,来完成气动制动。如果叶片处于异常状态运行下,那么要及时有效应对覆冰或者腐蚀等问题,确保叶片得到有效保护以及防护。第三,风机控制技术。使用的并网发电机,类型包括双馈机、双速异步机以及变速风力发电机。新的并网技术,引入了模糊控制技术,高效调节转速以及功率。利用神经网络,对叶片浆距进行控制,并且预测风轮气动特性,有着不错的效果。当风电场处于并网运行状态时,吸收无功,为了保证运行的效益,为风电场配置SVC或者其他无功补偿装置,通过实时动态补偿,减少因为输送功率引发的系统振荡情况,优化电网运行状态。
  2.2燃烧电池发电技术
  在新能源发电技术不断创新与完善的过程中,燃烧电池也是其中具有长远发展潜力,且发挥积极效能的发电技术之一。之所以称之为燃烧电池是因为它也有正极、负极、电解质等组成电池的基本结构。不同的是这种电池在发电过程中其正负极不存在活性物质,只需对其输送燃料与氧化剂就能将化学能转化为电能。在工作效率上,燃烧电池实际的能源利用率不能达到百分之百,在反应中难免有一定的损耗,所以从结构上优化电池组,降低反应过程中的能源损耗是燃烧电池发展的关键点。
  2.3地热发电
  近年来,随着技术的进步,地热资源的应用越发普遍,地热资源在发电、供暖与空调制冷方面都有着广泛的应用。以地热发电技术为例,其在应用时,主要是能源的转化过程,地热能经历了向机械能与电能的转化过程。这种地热发电技术相对简单,其应用有效缓解了我国的能源消耗困境[1]。
  2.4光伏发电的应用
  光伏发电是当前世界各国都较为重视并在积极研发提升的技术,其工作原理就是依靠光伏矩阵将太阳能转化为电能,并将其储存到蓄电池组中,然后再通过变压器升压进行电力配送。光伏发电的优点在于能源随处可见,并且取之不竭,在发电的过程中还十分环保,对环境无污染。同时在光伏发电的稳定性高,安装简单,维护方便,在规模上也可以随意选择。但是光伏发电也有一定的缺点,主要会受气候与阳光的影响,发电工作有一定的间歇性,而且在发电功率拨动较大,无法持续稳定输出,不能大量产出电能。综合光伏发电的优缺点,在电力系统中的应用主要在偏远山区和城市周边,解决电能的配送损耗和电力系统建设投资过大的问题,缓解城市需求电能大的情况。在当前的电力系统中较为重视光伏发电的应用,并且在局部地区已经实行居民自主安装,富余电量电力企业回收的情况,一定程度推动了电力系统的发展,便于整体电能的调节[2]。
  3新能源发电技术在电力系统中的应用前景
  3.1整合各方力量推动新能源的发展
  从新能源发电技术的应用角度来说,还面临着系列挑战。若想不断加快新能源发电技术的发展以及应用,需要政府相关部门能够协同作战,结合当前电力新能源的发展实际情况,围绕存在的问题和需求,制定完善的执行标准以及要求,为电力新能源的发展提供动力。与此同时,细化明晰各个部门肩负的职责,推动电力新能源发展,推广新能源发电技术的应用。通过颁布相应的政策,不断提升新能源发电的比重,释放电力新能源的价值和优势。
  3.2明确各方责任,全方位促进發展
  虽然新能源发电技术在电力系统中发挥着越来越重要的作用,具有明显的技术优势,但是,在具体的应用中,由于参与部门相对较多,为保障新能源发电方式符合电力增长需求,必须要在技术应用中明确各方的责任,实施全方位管理与监督,保障新能源发电技术应用中责任制度的落实,实现新能源的高效开发与利用,改善传统的电力网络结构。
  3.3增强应用可靠性
  新能源发电技术的应用,并网运行可靠性问题比较突出。随着新能源技术的不断优化和完善,电力系统运行的稳定性得到了有效增强,不过借鉴传统电力系统建设和运行的经验,系统运行环境比较复杂,若想提供稳定的电力服务,合理规划以及控制电路结构,有着重要的意义。建设新能源发电系统时,要做好全面的调查和分析,保证规划的科学性以及合理性,最大程度上保证技术的应用效益。
  3.4提高新能源利用水平
  新能源发电在电力系统中的应用可以解决偏远山区电力配送损耗大,地区电能供不应求的情况,为我国的可持续发展战略和经济发展提供了能源的支持,可以提高电力系统的电能输出。要从环境保护、技术可靠、成本三个方面考虑,为实践应用打下基础,还要注重实践技术的选用,拓宽发电技术的应用工作范围,以提高电力系统的运行效率。其次要把控电力系统中对于新能源发电的应用过程,对于应用中的设计、建设、维护都做出精细化的管理,保证新能源发电技术可以得到有效应用。精细化管理可以降低新能源发电技术的应用风险,提升应用效果,同时在精细化管理下需要发展信息化,提升发电效率,减少工作损耗。最后则要针对新能源发电技术的可行性进行分析,积极研发解决新能源发电技术的弊端措施或方法,提高发电效率,使新能源发电能够成为发电主力,改变当前的发电构成,促进绿色发电思想的落实,也让技术水平能够得到有效提升。
  结语
  综上所述,新能源发电技术在电力系统中的应用,依托相应的设备和系统,实现对新能源的有效转化,形成所需的电能,能够有效替代传统电力,减少不可再生资源的消耗。在降低能耗的同时满足社会用电需求,实现电力事业的可持续发展。
  参考文献
  [1]邵勇.新能源发电技术在电力系统中的应用效果浅谈[J].城市建设理论研究(电子版),2018(07):4.
  [2]郑雷涛,尹柳.特色专业建设中新能源发电技术的应用分析[J].通讯世界,2017(17).
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