電力系統中新能源發電的運用

周博

摘要：我國作為一個人口大國、發展中國家，確保電力供應需求對我國經濟乃至各個方面來說有著至關重要的作用。從近些年國家的政策方向中可以發現，在我國現有的電力技術基礎上，利用新能源發電來代替傳統的火式發電將會成為我國電力系統發展的主流方向。

關鍵詞：電力系統；新能源；發電

眾所周知，在全球經濟高速發展的同時，人們的生活質量也在逐步的提高，同時造成了人們對于資源的高消耗。據國家的相關數據表明，由于大量的二氧化碳的排放，造成全球年平均氣溫較之以前升高了0.78°C。由于人們對能源需求量的高消費，必然會造成傳統化石燃料的枯竭。美國能源利用方面的專家曾預測：到2050年時，全球的化石燃料將消耗殆盡，到那時人們在能源方面將會面臨最嚴峻的挑戰。能源短缺的問題將會成為各國發展的瓶頸，發展新能源已成為我國乃至世界能源戰略的主流，作為新能源技術之一的新能源發電也將成為未來電力行業發展的主題。

1.現階段常見新能源發電形式分析

嚴格意義上來說，我們將包括可再生能源以及分布式能源等新型能源稱之為新能源。這也就意味著：首先，新能源多以可再生能源為主；其次，新能源多以分布式能源為主；最后，水能作為一種常規意義上的能源利用形式，屬于可再生能源的研究范疇，同時也可以作為分散式或是集中式能源進行綜合應用。在當前技術條件支持下，各新能源當中應用最為廣泛的能源形勢當屬風力發和光伏發電這兩種類型。

2.電力系統中新能源發電的運用

2.1海洋能的發電技術分析

我國生存繁衍棲息的地球是一顆巨大的藍色星球，這顆星球之所以在宇宙中呈現藍色，是因為地球上海洋所占的面積為百分之七十一，而我們人類生存的陸地僅占這顆藍色星球的百分之二十九。因此，人類歷史上有一句名言：誰掌握了海洋，誰將主宰這顆星球。在國內的許多新能源發電的論著中多都以風力、太陽能發電為主，對海洋這個能量寶庫之中蘊藏著巨大的能量往往視而不見。其實，海洋的能量極其巨大，而且在未來，海洋將是人類在未找到其他可替代能源之前賴以維系能源供應的主力。人們往往只看到海洋無邊無際、洶涌澎湃可怕的一面，卻往往忽視了大海可利用資源的一面。海洋不僅海產品極為豐富，而且海洋的波浪能源、潮汐能源、洋流能源、溫差能源、鹽度能源等都極為豐富，這些可再生能源正在等待著人類的開發與利用。海洋的能源并非來自海洋的本身，而來自于萬有引力，只要太陽系中的星體存在，海洋中的能源就永遠不會枯竭。利用海洋能量的發電技術目前已經成功開發利用的主要為波浪發電與潮汐發電，國外的發達國家已經從海洋能中獲取了數以億計千瓦的電能，而我國在這方面暫時還僅僅處于剛剛起步階段，可以說未來的發展前景極為廣闊。科學家推算地球上的波浪中儲藏著90萬億千瓦的永不枯竭的電能，發達國家紛紛在進行著超大型波浪發電機組的研發，我國的有關部門也已經將建設波能機組寫進了未來幾年的工作日程，相信在不久的將來我國也將擁有自主研發的超大型波能機組。相比波能發電而言，潮汐發電作為一種新能源被人類較好的利用，目前每年為全世界供應著千億千瓦的電能，在未來的50年間，這個數量將有望突破百億千瓦。我國在潮汐發電中也占據了一席之地，目前已經建成投入運營的潮汐電站就已經達到了十幾座之多。在未來的5-10年之內我國的各類潮汐發電站也將超過100座。應該看到的是，海洋能發電與廣闊的海洋一樣具有著極為廣闊的前景，尤其是像我國這樣海岸線長的國家利用海洋能方面具有得天獨厚的優勢。海洋能屬于一種可再生能源，這種可再生能源一旦加以利用就可以永續使用，既不像火力發電那樣消耗本就儲量有限而且正在日益短缺的化石能源并且污染環境，也不像風能與太陽能那樣需要占用稀缺、寶貴的土地資源，即使與核能比較起來優勢也極為明顯，海洋能是更為安全的能源，不像核能那樣既需要稀缺的資源做為燃料，又要依托強大的安全保護措施與極高的科學技術能力。

2.2太陽能發電技術

太陽能源于太陽內部的核聚能產生的巨大的能源，太陽能是這個星系內部的最豐富的可再生能源。太陽能的開發潛力極為巨大，一旦人類在未來能夠真正用好太陽能，就可以獲得生產、生活中所需的取之不盡的能源。人類利用太陽能發電目前仍然處于較低的水平，太陽能發電的未來前景十分廣闊，雖然以目前的技術在利潤率方面與其他發電技術相比還處于劣勢。

在當前技術條件下，太陽能發電技術應用于電力系統的形式可以表現為以下三種類型：第一種為離網型，即整個太陽能光伏系統的控制方式通過電壓源電壓予以實現；第二種為并網型，即整個太陽能光伏系統的控制方式通過電壓源電流予以實現；第三種為并網，獨立型，即實現PV以及UPS的融合，在電壓源控制過程當中實現有效切換動作。在太陽能光伏發電技術應用于整個電力系統的過程中難度最大的環節是如何針對電能質量進行有效控制。

目前太陽能發電的材料如果全部采用薄膜電池則可以在現有的發電水平上至少提高百分之十以上，并且薄膜電池在弱光的情況下也能很好地發電，極大提高了整體的發電效率。雖然以目前的現狀來看薄膜電池的裝機量與晶體硅電池的裝機量基本持平，但是由于薄膜電池的優勢極為明顯，因此在未來將是薄膜電池一統天下的時代。

2.3風力發電技術

在目前的電力電子變頻技術的支持下，風力發電系統能夠對發電功率的各個參數的輸出作業進行有效的調整和控制，風力發電的目標也是通過控制電磁轉矩控制機組轉速頻率來實現的。風能在利用過程中因為沒有產生輻射、也不會對空氣產生污染是一種公認的清潔的可再生能源，風力發電的基本原理是風的動能通過風輪機轉換成機械能，再帶動發電機發電轉換成電能。風輪的作用是將風能轉換為機械能，它由氣動性能優異的葉片裝在輪轂上所組成，低速轉動的風輪由增速齒輪箱增速后，將動力傳遞給發電機。

2.4生物質能發電技術

生物質發電具有可再生、低污染、分布廣等特點，在能源資源中占有比例重，是第四大能源。目前我國的生物質發電主要表現有：直燃發電、混燃發電、氣化發電、沼氣發電等，生物質能發電較傳統的能源發電優勢是在環保、節能又可以再生，因其無污染、見效快、也可以減少對環境的破壞，增加農民的收入備受人們的關注與青睞，且生物質能分布廣，儲量大是替代煤、石油、天然氣等傳統能源的新能源。當前，生物質能發電形式主要有秸稈發電、沼氣發電等形式。

3.結語

總之，國內的新能源發電已經逐步進入到了新的發展時期，需要在技術創新和產業化發展方面取得一定的進步。為了促進新能源發電的發展，政府應該為新能源行業提供一定的政策支持，大力開發太陽能、風能、生物質能、潮汐能等可再生能源利用技術，對于國家的能源建設、環保事業、可持續發展戰略具有深遠的歷史意義。當下，我國傳統能源的資源有限，在環境污染、戰略儲備、人們普遍倡導的低碳生活的多重壓力下，對其開發與利用受到局限。因此，尋找可替代傳統能源的新能源，在我國乃至全球正在如火如荼的開展。