電力系統中新能源發電的運用分析

孫國吉

摘要：本文筆者根據多年工作經驗對電力系統中新能源發電的運用進行簡要闡述。僅供業內同行參考。

關鍵詞：電力系統；新能源發電；運用

一、新能源發電形式分析

為了環境保護和能源的可持續發展，應逐步采用新能源進行發電。主要有以下四種形式：第一，風力發電。風力發電是實用性最高的發電方式之一，因為其資源豐厚，相當于水資源的十倍左右。風力發電是將風能轉化為電能，其原理是利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機提升旋轉速度，促使發電機發電。第二，合理利用太陽能光伏發電。地球每天承受太陽的輻射，其每秒輻射的能量就相當于常規能源煤炭燃燒500噸產生的能量[1]。因此，對其合理規劃，不僅可減少常規能源使用，還能達到環保的目的。由于目前正處于起步階段，國家應給予一定的資金與技術支持。第三，氫能是通過化學手段制取出來、不依賴其余化學燃料就可以燃燒的可再生能源，其燃燒熱值高。據資料顯示，在同等條件下，每千克氫燃料燃燒產生的熱量約為汽油的三倍、焦炭的四倍多，其燃燒的產物除了水和少量處理得當不會造成污染的化學物質外，不會產生其它任何有害物質。第四，生物質能發電。主要包括農林廢棄物的燃燒發電、沼氣發電等等。其原理是將生物質直接放到鍋爐中進行燃燒，利用其燃燒產生的蒸汽帶動發電機發電。目前，我國對新能源發電的重視程度逐漸加大，使其具有很大的發展空間。

二、電力系統中新能源發電的應用

1.太陽光伏發電技術

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.風力發電技術

1）通常情況下，風力發電機組的控制系統主要由主控制器、調向系統、以及制動系統裝置等這幾個部分組成，因此，這使得風力發電的控制系統與常規發電控制系統之間存在著較大的差異。在利用雙饋方式來對風力發電機組進行控制的時候，需要對頻率進行合理的控制，而這一來都是利用對轉子交流勵磁頻率開展調節來完成的。

2）更重要的一點是，在對風力發電接到電力系統之后的運行穩定性開展研究的時候發現：一般情況下，當風電接到電網之后，并不會對以往的機電震蕩模式造成太大的影響，而且由于風電機組的裝機容量相對來說非常小，因此，由它所導致的負阻尼震蕩不是特別明顯。此外，當風電接入到電網中之后，基本上不會對其正常運行帶來嚴重的損害，但是會導一部分線路的潮流方向出現變化，因此，應當在對線路保護設置的時候給予重點關注。

3.燃燒電池發電技術

燃燒電池也是現代新能源技術的一種，通過燃燒電池可以把化學能給轉化為電能。它可傳統意義上的電池一樣，擁有正負極，同時也具備電解質，但不同于傳統意義上的電池，它沒有在電池的正負極放置一定量的活性物質。在燃燒電池運作的過程中，供給的燃料會和氧化劑產生反應，從而產生所需要的電能。在燃燒電池技術下，只需要對內輸送供給燃料和氧化劑，那么就可以產生源源不斷的電能。這種發電技術，對于能源的使用理論上來說可以達到百分之百，但在現實理想狀態下，對于能源的利用能達到百分之八十。

4.生物質能發電的應用

生物質能是一種取之不盡用之不竭的可再生能源。生物質能發電技術主要方式為直接燃燒和生物轉換。其中直接燃燒是最簡單、最方便、最直接的方式，但是由于其生物密度低，通常運用于工業、農業的廢料處理上，在發電過程中，必須保證其轉化設備安全可靠，維修保養方便。我國的生物質能發電主要出現在南方地區，其生物質能發電系統主要有氣化系統、冷卻過濾系統、發動機與發電機四個組成部分，其工作流程為：將生物質，如秸稈放在氣化爐中充分燃燒，將其燃燒產生的燃氣進行過濾和冷卻處理后再送入煤氣發動機，將燃氣的熱能轉化為機械能帶動發電機運轉，再由發電機將機械能轉化為電能送入電網。

三、新能源發電發展建議與趨勢

1.加強新能源發電科學統一規劃

要制定出更加科學合理的規劃，這對于新能源發電來說至關重要，此外還需要對最終的發展目標進行明確。對于能源主管部門而言，在實際工作的時候一定要嚴格按照經濟、綠色的原則，并綜合分析目前國內的能源實際需求，以及可再生能源的利用情況等，來對水電、以及火電等開展合理的規劃，并制定出各個時期可再生能源的發展目標等。當總目標制定好之后，需要對新能源發電作進一步的規劃，其中包括主要任務、項目建設、以及服務體系等。在對新能源發電裝機規模進行規劃的時候，應當對現階段國內電力系統的調解能力相匹配。通過開展科學統一規劃，使新能源發電的發展過程中有可以遵照的標準，針對建設中出現的問題，要及時制定出有效的應對舉措，這樣才能夠促進新能源發電更加健康穩定的發展。

2.明確各方責任，全方位促進發展

為了能夠進一步促進新能源的發展，我國政府部門、以及監管部門必須要制定出統一的執行標準，明確各方責任，使各個部門都能夠意識到自身所承擔的責任，只有這樣才能夠推動行業的發展，為新能源發電在國內所占的比例得到顯著的提升。

3.新能源發電的發展趨勢

在當前可持續發展的主旋律上，電力系統中新能源發電未來必然會成為主流趨勢。而且，隨著技術的不斷發展以及人民群眾、國家領導的不斷重視，傳統火力發電會逐漸推出歷史的舞臺，而低污染、環保、可持續發展的新能源發電會成為主要發電力量。目前，由于思想和技術方面的限制，新能源發電的發展還有很長的路要走。就現階段而言，風力發電受環境、地理位置的影響，還需要占據一定的空間，而這種局限性會在未來階段來限制風力發電技術的發展，再如太陽能光伏發電，只能在白天才可以進行光能裝化，這種局限性也會阻礙太陽能光伏發電技術的推廣和發展。我國想要推動新能源發電技術的發展，國家政府方面需要給于一定的支持，同時也需要全體業界人士的共同努力。

結束語

隨著世界各個國家對環境保護的高度重視，新能源的開發和利用已成為各個國家發展的戰略。新能源發電技術在電力系統中的應用，解決了傳統火力發電下的弊端，可再生能源的利用可解決了能源枯竭的問題。然而，在新能源發電技術的開發和應用過程中，仍然存在很多問題需要解決，但隨著技術的發展，新能源發電必然會成為主流。

參考文獻

[1]田蓬勃.新能源發電技術在電力系統中的應用效果研究[J].中國設備工程，2017（22）：214-215.

[2]李廣濟.電力系統中新能源發電的運用研究[J].山東工業技術，2017（05）：71.

[3] 王才麗.新能源發電與分布式發電及其對電力系統的影響[J].低碳世界，2017（20）：64～65.

（作者單位：江蘇電通電力安裝有限公司）