電力系統中新能源發電的運用探析

黃珊

（國網廈門供電公司，福建 廈門361000）

經過各國對能源物質不懈努力的研究下，現階段已經發現多種能夠起到發電作用的新能源物質。風能、太陽能、新型燃燒電池等都是得到驗證并在實際發電工作中進行應用的新能源物質，在發電系統中這一類新能源物質具有多方面的優點，同時也存在一些有待解決的問題與不足。

1 新能源發電的產生背景及發展現狀

1.1 新能源發電的產生背景。一直以來能源物質都是許多國家間產生爭端的主要原因，能源之爭不僅是為了國家經濟的發展，同時更是滿足本國民基本生存的基礎。近些年全球多個國家共同面對的難題就是能源儲備量日益減少，這對于國家的未來是極大的挑戰。所以降低對傳統能源物質的開采才能從源頭上緩解這一難題。回頭去看以往的發電過程都是以石油或者煤炭作為原材料進行燃燒發電，這種發電方式不僅需要大量不可再生能源物質為前提條件，同時在發電過程中還會產生較大的污染物排放量，對于生態環境來說也造成了不容忽視的負擔。在迫切尋找新型能源物質代替傳統能源發電的要求下，太陽能及風能等被相關學者發現，經過對發電設備的改進，可以利用這些新型能源物質轉化為需求量不斷增大的電能。

1.2 新能源發電的發展現狀。不是現階段所有應用于發電的新型物質都能稱之為新能源，對于這一稱號來說需要具備一些特質。新能源物質必須是污染物氣體排放量少，可再生且具有較高儲備量的綠色能源物質。經過不斷的理論研究與實際應用，新能源發電已經能夠較好的展現出發電穩定性，所以正逐步對傳統發電方式進行代替。經過對具體數據的分析可以發現，新能源發電量也在穩步的提升，占發電總量的比例也表現為增加的趨勢，這種現象對于電力企業的改革與進步起到積極推動作用。但是在保持良好發展態勢的同時，也不能對相關技術的創新與改進掉以輕心，由于新能源發電與傳統發電相比應用了更多的新型技術手段，所以在技術的穩定性表現中還有一定進步空間。針對現有問題對技術合理改良，已達到不斷成熟化發展的目的，使新能源發電的效率與質量得到顯著提升。

2 新能源發電的主要特點

2.1 可持續利用。可持續利用是指新能源的來源十分簡單，容易對其加以獲得。對新能源物質的探求主要就是因為傳統能源物質的數量有限，經過多年的開采其數量已經減少到一定程度，對于人來的未來發展是一種警示。具體來看，太陽能就是一種重要的新能源物質，在利用太陽能發電的過程中，不用擔心短期內太陽能會被用盡。即使對太陽能不加利用，進入到大氣層中的太陽能也輻射也是一種消耗。具備可持續利用這一特點對于新能源來說至關重要，較好解決了人類對能源物質需求的壓力，從而促進社會的積極發展。

2.2 清潔環保。與石油等傳統能源相比，新能源在進行發電過程中可以極大程度上降低產生的有害氣體。傳統發電主要以燃燒發電為主，利用燃燒過程將能源中所含的能量轉化為電能，這一過程不可避免的會發生一系列副反應，各種元素在不同的條件下與氧反應生成氣體物質，其中就包括多種對大氣及生態環境都有害的氣體。所以以往發電的同時要產生嚴重的代價，使原本平衡和諧的生態環境遭到破壞，影響了人類的生活環境及物種多樣性。風能等新能源的發電很好避免了這一問題，不依賴物質燃燒進行能量轉化，從而達到清潔環保的目的。

2.3 可再生。傳統能源物質的生成是經過無數年地質的結構變化與物質積累而產生的，它們的存在見證了地球的形成與發展，所以一旦將其過度開采，短時間內不可能使其得到再生。能源物質的枯竭對于人類來說十分可怕，這些物質是重要的生活及生產原料，所以需求可以再生的新能源物質已經成為全球化一致認同的關鍵任務。在新能源這一概念得到提出后，其中最重要的特點之一就是要滿足可再生，避免這類能源像傳統能源一樣在不久的將來仍會面臨枯竭的嚴重問題。

3 電力系統中新能源發電的具體應用

3.1 風力發電技術。提起新能源發電，首先不得不介紹的就是風力發電，這一技術在設備組成、技術控制以及系統運行方面較易實現，所以是當前階段普遍應用的發電技術之一。風能是一種豐富的自然能源，是大自然給與人類的寶貴饋贈，將風力中蘊含的能量經過一系列轉化變為電能已經得到很好的實現與應用。根據不同地區風力大小的差異，風力發電所選擇的風機也不盡相同，一般而言分為小型、中型、大型以及特大型四種機型。對風力發電機組的結構進行分析，包括風輪、機艙等，其中風輪的葉片形狀對風能的吸收有著不同的效果。不同地區由于氣候條件基地型結構的影響，其風向與風速大小在一年四季有一定的特點，所以風力發電機組在選擇風輪葉片形狀時要對這些因素綜合考慮，從而利用最合適的葉片高效的捕獲風能。在并網發電機的選擇中一般有幾個常見類型，具體為雙速異步機、雙饋機及變速風力發電機。目前在發電機控制中模糊控制技術發揮了有效作用，既保證風發電機的轉速及功率能得到有效調節，同時還能預測風輪氣動特性。這種控制技術在發電系統運行過程中減少無用功的產生，對優化運行狀態及加強經濟效益有著積極影響。

3.2 太陽能光伏發電技術。太陽是一顆一直不斷都在發生燃燒反應的恒星，在燃燒過程中不斷釋放大量的輻射，地球作為距太陽較近的行星受到了一部分太陽輻射。對于人類而言，擁有大氣層的保護，進入到地球大氣層內部的太陽輻射已經是極少量，但是這一部分輻射能也足以供人類生存的利用。太陽能光伏發電就是一個利用太陽能的實例，將太陽能進行捕獲通過光伏電池組等設備轉化為電能，這種新型的發電方式不僅環保，同時還能增加電力企業的經濟效益。由于太陽能的特殊性，想要對其進行捕獲具有一定難度，當前出現的太陽能電池種類較多，但在實際應用中卻不是所有類型都能發揮有效作用。例如化合物薄膜電池在使用過程中會產生一定的化學污染，對生態環境起到負面的影響。同時太陽能發電系統還涉及到設備成本、發電能效等相關問題，在實際應用中都需要詳細考慮。太陽能發電機組主要包括幾個基本的構成部分，光伏陣列、逆變器、SVG 調壓技術等，這些部分的協調工作保證了發電系統的運行。在實際應用中常出現光伏組件性能降低的狀況，引發這一現象的主要原因就是工作電壓較高，且運行時間較長，這種現象就稱之為PID 效應。想要降低PID 效應對發電系統的影響，就要從優化光伏組件及工作環境條件控制來入手，使太陽能發電的環境控制在濕度較低溫度較低的條件下，這種從多方面控制才能有效降低PID 效應的危害。

3.3 燃燒電池發電技術。在新能源發電技術不斷創新與完善的過程中，燃燒電池也是其中具有長遠發展潛力，且發揮積極效能的發電技術之一。之所以稱之為燃燒電池是因為它也有正極、負極、電解質等組成電池的基本結構。不同的是這種電池在發電過程中其正負極不存在活性物質，只需對其輸送燃料與氧化劑就能將化學能轉化為電能。在工作效率上，燃燒電池實際的能源利用率不能達到百分之百，在反應中難免有一定的損耗，所以從結構上優化電池組，降低反應過程中的能源損耗是燃燒電池發展的關鍵點。

4 加強電力系統中新能源發電應用效果的措施

4.1 提出科學合理的規劃。新能源發電雖然在實際應用中已得到較好的效果，但在技術方法、系統控制等方面還不夠成熟，所以下階段以科學合理的規劃為依據，促進新能源發電的發展與進步尤為關鍵。具體而言就是針對應用中的現有難題，利用科學方法對其解決，同時重視技術的創新，使發電效能得到進一步提升。

4.2 增強政府對新能源發電的重視。政府的支持與重視對于新能源發電技術的進步起到積極推動，這一發電技術可以為經濟效益的提升作出有力的貢獻，同時還符合國家提出的生態環境友好發展，所以政府應從技術、人才、資金等方面鼓勵電力企業進行新能源發電技術的轉換。

5 結論

新能源發電對于人類發展來說是一個重要的變革，對于維持社會和諧及生產穩定性意義重大。在現階段完善與加強新能源在電力系統發電中應用的過程中，需要注意保持其原有優勢，并提出合理的改進措施，這才能使新能源發電穩步發展。