淺談新時期電力新能源及其利用

朱燕

【摘要】：電力已經成為人們日常生活中不可或缺的重要能源，人們所從事的幾乎所有的日常活動都與電力有關。本文首先說明了新時期電力新能源利用的必要性，然后分析了新時期電力新能源利用面臨的挑戰，最后探討了新時期電力新能源的具體利用。

【關鍵詞】：電力；新能源；風力；太陽能光伏；清潔煤

1、新時期電力新能源利用的必要性

電力資源在社會生產和人民生活中發揮的巨大作用是毋庸置疑的。從電力的主要來源看，我國當前的電力主要來源于煤炭以及石油和天然氣。然而我們都知道，不管是煤炭，還是石油天然氣，都是屬于不可再生能源的范疇，隨著人類使用量的增多，這類能源的儲存量只會變得越來越少。相關統計顯示，如果按照當前對能源的使用量來計算，煤炭的產量岌岌可危，只能再供給二十年，而石油只夠開采三十年，相對儲量豐富的天然氣也只夠開采六十年使用。基于能源枯竭這種嚴峻的現實狀況，實現能源的可持續發展變得尤為重要。這就要求人類要更多的關注那些可再生能源，從另外的角度來講，不可再生能源，煤炭的大量使用帶來了嚴重的環境污染問題，

2、新時期電力新能源利用面臨的挑戰

2.1調峰、調頻問題

當前利用新能源進行發電的技術并不十分成熟，因此會給電網帶來一定的隨機波動性，而電力系統的發電運行需要保持平衡的狀態，這樣一來就很有必要利用其它的電源形式來進行補充，以彌補新能源發電帶來的負面影響。當前最優的互補組合便是水電和火電。不得不承認，當前火電仍然是總裝機容量中占據主導地位的發電形式，從這里也可以看出，要利用新能源進行發電，在當前的技術條件下，必定要更加依賴火電的快速深度調峰。

2.2新能源電力消納問題

新能源發電還存在一定的電力消納問題，這是源于新能源的分散性。以風力發電為例：我國的西北地區是風能資源最為豐富的地區，然而該地區的經濟較為落后，風能發電的發電量就不可能被這些地區全部消納掉，剩余的電量只有借助于西電東送，把西北過剩的發電量輸送到東部地區進行消納。

2.3繼電保護遇到的挑戰

利用新能源發電還會遇到一個大的挑戰，那便是繼電保護問題。我們知道，異步發電機無法做到如同同步發電機那樣即使在發生短路故障時依然可以提供可持續、穩定的電流。這也是新能源發電中繼電保護設計中的一大難點。如何使得繼電保護裝置依據不持續的短路電流來判定故障的發生，從而能夠將故障進行準確并且快速的切除，保障電網運行的安全可靠性。

3、新時期電力新能源的具體利用

3.1風力風電

風力發電的原理比較簡單，就是利用自然對流運動產生的風力帶動風車葉片轉動，但是這個轉動可能會很慢，達不到風力發電的速度要求，這時就需要借助風力增速機來增強葉片的轉動速度，一旦達到了一定的轉速，動能就可以轉化為電能了。但是通過相關研究發現，盡管風力發電節省了大量的能源，但是這種發電方式對風能的利用率還是存在偏低的狀況，僅僅從理論出發，風能發電機能夠發揮的最大風力才只有全部風能的59.6%，實際應用中的利用率則更低。風力發電作為一種新型的新能源發電方式，其未來可提升的空間還很大，應著力于研究風能的利用技術，推動風能利用率的增長。

3.2太陽能光伏發電

3.21概述

目前人類能夠利用的最為成熟的技術新能源技術莫過于太陽能，根據特性和原理的標準，又可將太陽能分為太陽能光伏和熱力太陽能兩類，這兩類太陽能的適用領域也是不同的。太陽能光伏技術是目前利用較為廣泛的新能源形式，這種技術主要利用了存儲在組件中的太陽能電池板而產生一定能量的技術，使用高純度硅作為主要材料，這種材料的最大優勢就是能夠迅速將太陽能進行電能的直接轉化。

3.22太陽能光伏發電并網技術的重難點

（1）電壓波動。毋庸置疑，要利用太陽能進行發電，那么太陽的光照強度便成為影響太陽能光伏發電系統的輸出功率的首要因素，我們知道，太陽的光照強度也不是人為可以決定的，它要受到天氣和季節條件的影響，這樣一來，自然條件的變化的不可人為干預的，那么太陽能光伏發電系統的輸出功率就會從自然條件的不斷變化產生不穩定性。新時期進行太陽能光伏發電并網技術的應用，基于保證系統運行的穩定性和安全性，就要充分預估到從電網中瞬間脫離對系統電壓產生的影響，并采取一定的措施減小這種不利影響。（2）諧波。諧波會對電力系統的穩定運行產生極為不利的影響，但是在利用太陽能光伏發電技術進行發電時，系統中的并網逆變器在轉換電能時必然會產生為數不少的諧波，會對電網運行產生不利的影響。如此一來，就需要加強太陽能光伏發電并網技術的檢測工作，這也是控制畸變率的有效手段。在利用太陽能光伏技術的時候，如果是直流電并入電網系統，那么其所產生的電壓畸變率尚處于國家電網相關標準的允許范圍內，然而若是要將電壓變入電流，則會產生大量的諧波，這樣一來電壓的畸變率就會超出國家標準，因此可靠的檢測技術是防止這種嚴重畸變率的手段。

3.3清潔煤的使用

清潔煤是一種新型的煤炭資源，這種煤炭資源將普通煤炭的燃燒率大大提高，減少了燃燒過程中的浪費。清潔煤技術的應用主要有以下幾種：（1）是原煤的加工技術。要將原煤進行繼續深加工，型煤是最好的選擇，但是加工之后煤漿和配煤也可以用于選擇。水煤技術也是一種新型的清潔煤資源，在煤炭原料中摻入相關的添加劑，使得煤炭的狀態油固態變為液態，這是一種很好的混合燃料，能夠實現噴燃，也為運輸提供了便利。（2）是從煤炭的煙氣凈化技術。當前應用最為廣泛的便是濕式的石灰石裝置。外脫氮氧化物技術也是實現煙氣凈化的先進技術。要使得煤炭降低污染指數，那么新的燃燒技術的出現尤為重要，當前應用的技術包括煤氣聯合的循環、整體地煤氣化聯合循環、增加液化床的聯合循環。

結語

在發電的技術方面，正在向著應用新能源和可持續的方向在發展。能源的巨大消耗是擺在世界各國面前共同的問題，我國作為一個能源十分短缺的國家，更應該注意發電新能源技術的利用。我們相信，在了改革幾十年的積累，我國一定能夠走出一條更為環保而可持續的發電的道路。

【參考文獻】：

[1]陳志磊，牛晨暉，李臻，張軍軍.光伏發電并網標準發展[J].電力電子技術，2013（03）.