電力新能源的安全高效利用分析

任健銘

【摘要】：電力能源是21世紀(jì)應(yīng)用最為廣泛的能源，也是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的必然需求。當(dāng)下我國(guó)電力能源仍然主要以火電為主，水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能以及核能發(fā)電等相關(guān)電力新能源的比重依舊占很小的比重。火電主要依靠煤炭、石油等不可再生資源進(jìn)行發(fā)電，但隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重、用電需求的不斷增加，煤炭、石油等不可再生資源必然會(huì)有開(kāi)發(fā)枯竭的時(shí)候，電力新能源的開(kāi)發(fā)利用已成為當(dāng)下亟需解決的一項(xiàng)重要問(wèn)題。但當(dāng)下，電力新能源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用還存在很多亟需解決基礎(chǔ)問(wèn)題，只有解決好這些問(wèn)題，才能高效安全的利用好電力新能源。

【關(guān)鍵詞】：電力；新能源；安全；高效；利用

引言

現(xiàn)如今，隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力能源以及成為社會(huì)能源中應(yīng)用最廣的能源。電力能源不僅對(duì)人們的衣食住行等生活問(wèn)題具有十分重要的作用，同時(shí)對(duì)一個(gè)國(guó)家的國(guó)計(jì)民生等都具有十分巨大的作用。電力能源的生產(chǎn)、輸送以及使用情況，對(duì)我國(guó)公民以及各類(lèi)企、事業(yè)單位的生活、生產(chǎn)活動(dòng)都具有鮮明性、客觀性的影響。隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民對(duì)能源消耗水平的不斷提高，我國(guó)的電力新能源開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)以及使用都取得了現(xiàn)實(shí)性的發(fā)展成果。但盡管如此，當(dāng)下我國(guó)的電力新能源的生產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，存在嚴(yán)重的供不應(yīng)求。同時(shí)由于，電力新能源是近年來(lái)才開(kāi)始著手建設(shè)的工程，與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，起步較晚、經(jīng)驗(yàn)尚不豐富，在這樣的背景下，如何高效安全的應(yīng)用電力新能源也是當(dāng)下需要攻克的重點(diǎn)工作。本文將根據(jù)當(dāng)下我國(guó)電力新能源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，結(jié)合筆者的工作經(jīng)歷，分析當(dāng)下我國(guó)電力新能源高效安全利用存在的一些制約因素以及解決措施。

1、電力新能源的概念及其特性

新能源是指在傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的、有待推廣的能源形式。電力新能源是指應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)將傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的能源進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并應(yīng)用到發(fā)電、輸電、配電、用電等領(lǐng)域中去。電力新能源大部分都是可再生能源，比如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等。電力新能源的應(yīng)用不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，具有清潔、可再生等有點(diǎn)。但由于當(dāng)前的技術(shù)能力的限制，電力新能源具有隨機(jī)波動(dòng)性大等特點(diǎn)。所以將大規(guī)模的新能源電力接入到當(dāng)下的電網(wǎng)中，會(huì)對(duì)當(dāng)下的電網(wǎng)的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、控制手段、輸配電等造成嚴(yán)重的影響。

2、當(dāng)下抑制我國(guó)電力新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用的相關(guān)因素分析

2.1當(dāng)下平抑新能源電力波動(dòng)的技術(shù)能力不足

近年來(lái)我國(guó)政府對(duì)電力新能源的高效、安全的應(yīng)用十分重視，在政策上也給予了適當(dāng)?shù)膬A斜。最近幾年我國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)容量不斷上升，太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等發(fā)電企業(yè)也在不斷發(fā)展。但在實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等新能源都會(huì)受到地域、天氣、季節(jié)等多方面因素的限制，其發(fā)電能不能保證，發(fā)電量受到相關(guān)因素的影響而產(chǎn)生嚴(yán)重的波動(dòng)。現(xiàn)階段我國(guó)新能源電力調(diào)峰技術(shù)能力不夠，平抑新能源電力波動(dòng)特性的能力不足，從而導(dǎo)致限制電源結(jié)構(gòu)性矛盾日益突出。

2.2新能源開(kāi)發(fā)利用的成本太高

現(xiàn)階段我國(guó)新能源發(fā)電技術(shù)能力還不夠，新能源電力的平抑、抑峰等技術(shù)水平較低，新能源的開(kāi)發(fā)利用需要投入大筆的資金進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)或技術(shù)引進(jìn)。以至于當(dāng)下我國(guó)太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等新能源發(fā)電功率不穩(wěn)定，隨機(jī)波動(dòng)性較大，產(chǎn)生大規(guī)模的電力冗余。同時(shí)，新電力能源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用需要全套大設(shè)備、大設(shè)施，這些成本的投入也會(huì)導(dǎo)致新能源的開(kāi)發(fā)成本提高。從而新能源開(kāi)發(fā)利用總體上出現(xiàn)了開(kāi)發(fā)成本高、資源利用率低的尷尬局面，這是現(xiàn)如今制約我國(guó)電力新能源開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一個(gè)重要因素。

3、促進(jìn)我國(guó)電力新能源高效、安全應(yīng)用的有效措施

3.1電源響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

加強(qiáng)電源響應(yīng)的主要手段就是需要提高技術(shù)能力。當(dāng)下我們可以適當(dāng)引進(jìn)國(guó)外的一些先進(jìn)的新能源發(fā)電、輸送以及平抑電力波動(dòng)的一些新技術(shù)，以提高電力新能源的發(fā)電效率以及應(yīng)用效率，確保新能源電力能在電網(wǎng)中安全運(yùn)行。除大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)外，我們也應(yīng)該加強(qiáng)自主技術(shù)研發(fā)，國(guó)家應(yīng)該重點(diǎn)扶植新能源技術(shù)開(kāi)發(fā)，給予政策和資金上的適當(dāng)支持。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)，提高新能源的開(kāi)發(fā)利用率。

3.2電網(wǎng)響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

新能源電力存在電網(wǎng)擾動(dòng)的缺陷是當(dāng)下新能源電力在電網(wǎng)中無(wú)法大力輸送的一個(gè)重要因素。新能源電力的電網(wǎng)擾動(dòng)是受新能源電力系統(tǒng)的相關(guān)特征所決定的，這就致使了新能源電力系統(tǒng)的電壓耐受能力以及通能力低的現(xiàn)象。解決新能源電網(wǎng)擾動(dòng)問(wèn)題就需要采用合理的低電壓、高電壓或不對(duì)稱(chēng)穿越的方式，改變新能源電力系統(tǒng)的阻尼性，使其存在電力系統(tǒng)電網(wǎng)相應(yīng)的慣性，為新能源電力的安全、高效利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為解決新能源電力的電網(wǎng)擾動(dòng)問(wèn)題提供支撐。

3.3負(fù)荷響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施

近年來(lái)隨著新能源電力開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源電力系統(tǒng)對(duì)一些較大負(fù)荷都有了一定的調(diào)節(jié)能力，但新能源電力系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力顯然還不夠。一旦外界對(duì)其產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的干擾，對(duì)電力系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。甚至在情況嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)新能源電力系統(tǒng)的功能癱瘓。所以，還必須加強(qiáng)對(duì)調(diào)峰技術(shù)的升級(jí)研究，提高系統(tǒng)的調(diào)峰能力。同時(shí)還需要充分應(yīng)用新能源發(fā)電設(shè)備的集中布局，充分發(fā)揮使用距離優(yōu)勢(shì)，全面提高新能源電力的高效利用。同時(shí)分區(qū)域與遠(yuǎn)距離解耦連接輸送電力，也能提高電力資源的高效傳送，同時(shí)有效規(guī)避掉部分區(qū)域電力系統(tǒng)不穩(wěn)性以及波動(dòng)性。

結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，新能源電力受到諸多因素的影響。新能源發(fā)電輸出功率的不斷變化會(huì)導(dǎo)致其發(fā)電量的不穩(wěn)定，對(duì)饋入電網(wǎng)的諧波會(huì)產(chǎn)生一定的影響。同時(shí)新能源電力通常會(huì)改變電網(wǎng)的潮流方向，對(duì)輸送電網(wǎng)的規(guī)劃、電力的調(diào)度、配電、用電等都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。但是新能源系統(tǒng)具有再生、可操作性，同時(shí)也具備一定的延遲性。這樣就為電力系統(tǒng)之間的互補(bǔ)提供了支持。通過(guò)電力系統(tǒng)的多元互補(bǔ)與協(xié)調(diào)控制可有效平衡多種電力系統(tǒng)的電力輸出，從而提高和穩(wěn)定電力的輸出功率。

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