新型電力電子技術(shù)的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)研究

趙鵬

【摘要】：文章概括了新型電力電子技術(shù)的內(nèi)容，同時對抽水蓄能下的新能源發(fā)電系統(tǒng)進行分析，并對偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)和資源進行評價，最后研究了新型電力電子技術(shù)發(fā)電系統(tǒng)的合理配置。

【關(guān)鍵詞】：電力電子技術(shù)；多能互補發(fā)電；新能源

引言

隨著社會經(jīng)濟文化的不斷進步與人民物質(zhì)生活的日益提高，工業(yè)化生產(chǎn)與人民日常生活中所需要的能源日益增多。傳統(tǒng)原料和能源的使用在一定程度上促進了國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，但是隨之帶來諸多的負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)的原料和能源在過度開發(fā)下日漸枯竭，同時傳統(tǒng)原料和能源的使用，造成了較為嚴(yán)重的環(huán)境污染，生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞并危及到人們的身體健康。因此本文對基于新型電力電子技術(shù)的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的研究具有現(xiàn)實意義。

1、新型電力電子技術(shù)的內(nèi)容概括

1.1電力電子技術(shù)的內(nèi)涵

在信息化網(wǎng)絡(luò)時代下，電力電子技術(shù)作為先進的科學(xué)技術(shù)逐漸新興于電力領(lǐng)域中。電力電子技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用主要是指在電力能源生產(chǎn)中，使用諸如晶閘管等電力電子器件對相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電能進行有效的能源變換和控制的先進技術(shù)。由于電力電子技術(shù)在現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)社會中的不斷更新與發(fā)展，它已經(jīng)成為現(xiàn)代電氣工程與自動化專業(yè)教學(xué)過程中不可獲取的基礎(chǔ)課程，并且在培養(yǎng)電力電子相關(guān)人才方面占有極為重要的地位。

1.2電力電子技術(shù)的作用

電力電子技術(shù)在現(xiàn)代化社會的發(fā)展具有其獨特的功能和作用，主要體現(xiàn)在以下兩方面：（1）電力電子技術(shù)能夠優(yōu)化相關(guān)區(qū)域內(nèi)電能的使用情況。電力電子技術(shù)對相關(guān)區(qū)域內(nèi)的電能進行變換和控制處理，能夠使相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電能使用達(dá)到合理和節(jié)約的效果，在節(jié)約電能方面，潛在節(jié)電的總量相當(dāng)于全國發(fā)電量的17%；（2）電力電子技術(shù)能夠有效改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，并在一定程度上促進機電一體化等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。就目前電力電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，電力電子技術(shù)作為弱電控制強電的媒體，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在轉(zhuǎn)變過程中使用微電子技術(shù)奠定了堅實的基礎(chǔ)，能夠有效保證計算機發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

2、抽水蓄能下的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)

由于偏遠(yuǎn)地區(qū)與電網(wǎng)的距離相較甚遠(yuǎn)，接入電力電子下的新能源電網(wǎng)成本偏高，因此建立獨立性的電力系統(tǒng)成為解決偏遠(yuǎn)地區(qū)用電難的重要方案。在新的形勢下，基于抽水蓄能的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)逐漸應(yīng)運而生。抽水蓄能下的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的主要應(yīng)用原理在于，諸如太陽能發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等傳統(tǒng)的發(fā)電體系，主要是將太陽能與風(fēng)能的能量通過一定的累積并對其進行有效的轉(zhuǎn)換，使其轉(zhuǎn)化為電能存儲在電池中，此種蓄電方式十分環(huán)保。而抽水蓄能下的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)則主要是將太陽能和風(fēng)能等環(huán)保能源通過轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為相對不穩(wěn)定的電能，隨后使轉(zhuǎn)換后的電能帶動水泵，將水抽到位置較高的蓄水池中，將太陽能與風(fēng)能有效的存儲到蓄水池中。

3、新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的評價

3.1偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用新能源系統(tǒng)的技術(shù)評價

就當(dāng)前電力發(fā)電系統(tǒng)而言，關(guān)于新能源系統(tǒng)的技術(shù)性評價主要為，現(xiàn)有的新能源發(fā)電系統(tǒng)都比較豐富，同時在運行過程中所需要花費的成本也相對較低。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主要優(yōu)勢在于風(fēng)力的造價低廉，能夠充分對風(fēng)資源進行積累，同時其發(fā)電量也相對較大。但無論是上述哪種新能源系統(tǒng)，其在發(fā)電過程中都存在一個共同的不足，即電能資源存在相對不穩(wěn)定性，由此也就導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電力供應(yīng)不穩(wěn)定。新型電力電子技術(shù)的抽水蓄能多能互補發(fā)電系統(tǒng)能夠有效地解決資源相對不穩(wěn)的問題。抽水蓄能多能互補發(fā)電系統(tǒng)能夠有效將太陽能、風(fēng)能和潮汐能等通過轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成電能，而在電能的作用下使水泵將水抽到位置相對較高的蓄水池中，由此能夠有效將太陽能和潮汐能等儲存起來，在需要用電時根據(jù)實際情況，對相應(yīng)的能源進行電能轉(zhuǎn)化，由此保障電力系統(tǒng)在供電過程中的相對穩(wěn)定性。

3.2偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用新能源系統(tǒng)的資源評價

偏遠(yuǎn)地區(qū)地廣人稀、人煙稀少以及環(huán)境狀況相對惡劣，在偏遠(yuǎn)地區(qū)構(gòu)建電網(wǎng)系統(tǒng)，所投入的構(gòu)建資金有限，并且所產(chǎn)出的電能也受到限制，因此電網(wǎng)的構(gòu)建存在一定的困難。但是偏遠(yuǎn)地區(qū)由于人煙稀少，其通常會具有較為豐富的太陽能資源、風(fēng)能資源或是水能資源等，由此對于上述偏遠(yuǎn)地區(qū)的電能網(wǎng)構(gòu)建，可以通過建立太陽能發(fā)電廠或是風(fēng)能發(fā)電廠的方式，建立相對獨立的供電系統(tǒng)。基于新型電力電子技術(shù)的新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)，能夠有效促進多種新型能源對電能的轉(zhuǎn)化，以此保證偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電情況。例如，近年來我國加大沿海島嶼地區(qū)的開發(fā)力度，而沿海島嶼的普遍特點為遠(yuǎn)離大陸，若采取海底電纜的方式進行電能的供應(yīng)，不僅成本巨大，同時也存在相應(yīng)的風(fēng)險。

4、新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的合理配置

抽水蓄能多能互補發(fā)電系統(tǒng)主要由水泵、風(fēng)力發(fā)電機組和蓄水池等構(gòu)成，其主要的供電方式是根據(jù)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)對電能的實際需求進行支配，依據(jù)現(xiàn)實情況對相應(yīng)發(fā)電系統(tǒng)的容量進行選擇是保障發(fā)電過程中穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。新型電力電子技術(shù)的抽水蓄能新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)的合理配置過程中，需要充分考慮兩個方面，一方面是要充分考慮相應(yīng)區(qū)域內(nèi)每個用戶的用電量和用電情況，確保用戶的電能夠用并不出現(xiàn)浪費的現(xiàn)象；另一方面是要充分考慮相應(yīng)的新能源，如太陽能和潮汐能等在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的儲存情況，以確保抽水蓄能新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)在積累新能源過程中，能夠?qū)ο鄳?yīng)新能源進行有效的儲存。充分考慮相應(yīng)地區(qū)用戶的用電情況以及新能源的儲存情況，是有效發(fā)揮新型電力電子技術(shù)抽水蓄能新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)作用的基礎(chǔ)，能夠通過合理配置對電能進行有效分配。

結(jié)語

與傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)相比，新能源多能互補發(fā)電系統(tǒng)在開發(fā)能源方面不再局限于單一的形式，能夠?qū)⒍喾N新能源相結(jié)合并開發(fā)利用，由此提高電力系統(tǒng)供電的可靠性。

【參考文獻】：

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