新能源發(fā)電系統(tǒng)

孫恒

（吉林建筑科技學(xué)院 吉林省長春市 130000）

在我國科學(xué)技術(shù)水平持續(xù)提升的背景下，新能源發(fā)電也已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)情況中得到了實(shí)現(xiàn)。新能源發(fā)電的實(shí)現(xiàn)需要以新能源發(fā)電系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在一般情況下，新能源發(fā)電系統(tǒng)都是具備獨(dú)立特征的電源系統(tǒng)，對于一些電網(wǎng)無法覆蓋、覆蓋難度較大、覆蓋范圍無法拓展的偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以設(shè)計(jì)并應(yīng)用新能源發(fā)電系統(tǒng)。雖然我國已經(jīng)設(shè)計(jì)了新能源發(fā)電系統(tǒng)，但是具體技術(shù)相比較與發(fā)達(dá)國家還存在著一定程度上的差距，同時現(xiàn)有新能源發(fā)電系統(tǒng)的分布情況不容樂觀，較為分散，所以必須要不斷的提升新能源發(fā)電系統(tǒng)的水平，為新能源發(fā)電基站提供穩(wěn)定環(huán)境，也只有如此才能夠真正在秉持可持續(xù)發(fā)展原則的基礎(chǔ)上保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源，不斷發(fā)揮新能源系統(tǒng)在社會效益取得方面的作用，完善我國能源發(fā)展的體系。據(jù)此，本文分析了相關(guān)問題，具備較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，希望能夠?yàn)楹髞碚叩难芯刻峁┮欢ǔ潭壬系膮⒖肌?/p>

1 新能源發(fā)電系統(tǒng)研究的重要性

想要對整體問題進(jìn)行研究，就必須要在一定程度上明確新能源發(fā)電系統(tǒng)研究的重要性。目前很少有學(xué)者分析新能源發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)問題，存在著理論空白，只有對其進(jìn)行研究才能夠更好的填補(bǔ)國內(nèi)研究的空白，為新能源發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，除此之外，相比較于發(fā)達(dá)國家我國現(xiàn)有的新能源發(fā)電系統(tǒng)還不夠完善，在發(fā)展?jié)摿^大的情況下，需要結(jié)合實(shí)際情況不斷優(yōu)化新能源發(fā)電系統(tǒng)，并將與其相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作落到實(shí)處。目前對新能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展情況進(jìn)行衡量的主要標(biāo)準(zhǔn)為監(jiān)控技術(shù)，監(jiān)控技術(shù)的成本與性能將影響到新能源發(fā)電系統(tǒng)作用的發(fā)揮，如何能夠?qū)π阅芡晟仆瑫r成本較低的健康系統(tǒng)進(jìn)行配備，也是促進(jìn)新能源發(fā)電系統(tǒng)不斷發(fā)展的必然趨勢，甚至?xí)苯犹岣呶覈鴮π履茉催M(jìn)行利用的水平，當(dāng)這一條件能夠達(dá)成，不僅僅我國在國際上的競爭力會大大提升，同時我國也可以將這一技術(shù)進(jìn)行推廣，促進(jìn)國內(nèi)外風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)高的共同發(fā)展，造福全世界。

除此之外，近幾年來有學(xué)者分析了新能源發(fā)電實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，同時并對其進(jìn)行了實(shí)際的投入實(shí)驗(yàn)，完成了系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控界面的具體設(shè)計(jì)，同時與下位機(jī)通信也建立了風(fēng)光一體的集中監(jiān)控系統(tǒng)，目的在于較好的對新能源現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷采集的過程中，可以對具體的協(xié)調(diào)控制策略進(jìn)行優(yōu)化，來保證系統(tǒng)功率的平衡。為了能夠不斷提升系統(tǒng)功能水平，就必須要加強(qiáng)對新能源發(fā)電系統(tǒng)的進(jìn)一步研究。以上所述，基本就是新能源發(fā)電系統(tǒng)研究的重要性。

圖1：風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2 新能源發(fā)電系統(tǒng)的研究

2.1 新能源發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

在對整體問題進(jìn)行分析前還有必要明確新能源發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。目前世界各個國家都開始重視新能源發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)問題，尤其是對于發(fā)達(dá)國家來說，他們的經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)水平較高，工作人員思想境界普遍較高，因此他們完全由能力與意識來完成這一具體的工作，而我國雖然在上述方面都難以與發(fā)達(dá)國家相提并論，但由于我國在世界范圍內(nèi)具備特殊地位，同時發(fā)展?jié)摿σ草^大，所以也開始投入到了新能源系統(tǒng)的開發(fā)當(dāng)中。經(jīng)過了長期不懈的努力，無論是風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目還是光伏發(fā)電項(xiàng)目都已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中得到了建設(shè)，在理論技術(shù)不斷成熟的情況下，我國也推出了一些新能源政策，建立了新能源互補(bǔ)電站，這說明我國新能源發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)開始具備了市場化的特點(diǎn)。

我國相關(guān)部門及高校經(jīng)過具體的合作，提出了一些方案，在這些方案當(dāng)中，部分不具備較強(qiáng)可行性，部分不具備實(shí)際意義，只有少數(shù)有必要進(jìn)行分析，高校專家與部門專業(yè)工作人員合作提出了對風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。所謂風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)也就是通過對風(fēng)能與光伏能的利用來設(shè)計(jì)具體系統(tǒng)，達(dá)成新能源發(fā)電的目的，由于目前系統(tǒng)的功能還不夠全面，所以應(yīng)合理對其進(jìn)行計(jì)算與優(yōu)化，我國幅員遼闊，不同地區(qū)的氣象條件也存在差異，通過對具體地區(qū)氣象資料的分析也能夠明確風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽能的發(fā)電量，從而保證能量的供需平衡。以上所述，基本就是新能源發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。

2.2 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)

所謂風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，顧名思義，也就是通過風(fēng)能和太陽能進(jìn)行發(fā)電的系統(tǒng)，無論是風(fēng)能還是太陽能在新能源發(fā)電領(lǐng)域都較為重要，對其進(jìn)行利用也十分必要，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以對風(fēng)能與太陽能進(jìn)行存儲，將太陽能和風(fēng)能作為主要發(fā)電源的同時不被太陽能和風(fēng)能所局限，無論是煤油還是水能亦或是天然氣，這些發(fā)電形式都可以完全的包括在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中，只是這些發(fā)電形式在系統(tǒng)中處于輔助地位，因此具體命名以風(fēng)能和太陽能為主。

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的具體儲能裝置為電子裝置，該電子裝置具備十分強(qiáng)大的功能，可以在對風(fēng)電與光電進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用的情況下保證輸出平穩(wěn)性，同時也可以較好的滿足用戶對電網(wǎng)的具體需求。風(fēng)光互補(bǔ)負(fù)擔(dān)系統(tǒng)的各方面技術(shù)都具備一定程度上的先進(jìn)性與創(chuàng)新性，無論是儲能技術(shù)還是功率預(yù)測技術(shù)都需要包括在其中，在此基礎(chǔ)上，能量管理技術(shù)可以對能量進(jìn)行合理管理，智能調(diào)度技術(shù)能夠?qū)δ芰窟M(jìn)行合理調(diào)度，融合多種技術(shù)的目的也在于對電能輸出質(zhì)量進(jìn)行不斷提升，進(jìn)一步提高風(fēng)能與太陽能的利用率，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低發(fā)電成本，釆用儲能裝置及電力電子裝置，將風(fēng)電、光電聯(lián)合在一起平穩(wěn)輸出，滿足電網(wǎng)與用戶不同需求的系統(tǒng)。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)綜合運(yùn)用了儲能技術(shù)、風(fēng)、光功率預(yù)測技術(shù)，智能調(diào)度技術(shù)以及能量管理技術(shù)等多種先進(jìn)有效的系統(tǒng)方案，目的在于改善風(fēng)光電力輸出質(zhì)量，解決風(fēng)、光并網(wǎng)問題，提高風(fēng)、光利用率，降低發(fā)電成本。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

對于一些遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)，傳統(tǒng)地區(qū)無法滿足現(xiàn)實(shí)需求，所以需要將風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為離網(wǎng)式系統(tǒng)，保證供電系統(tǒng)的獨(dú)立性，從而更好的解決無電戶的用電問題。由上圖可見，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要由包括逆變器、控制器在內(nèi)的設(shè)備組成，雖然還存在著很多的細(xì)節(jié)，但是蓄電池、交流負(fù)載等設(shè)備具備基礎(chǔ)性，所以無需對其進(jìn)行贅述。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)存在著多種不同的技術(shù)，所以系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中相關(guān)工作人員也必須要保持謹(jǐn)慎的態(tài)度。

在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器的作用十分明顯，其能夠?qū)χ绷麟娔苓M(jìn)行合理轉(zhuǎn)換，使其具備交流電能的特點(diǎn)，在與蓄電池的具體配合下，可以滿足很多場合的實(shí)際需求。微電網(wǎng)系統(tǒng)不需要對在線發(fā)電的具體方式進(jìn)行考慮，所以也降低了對逆變器的要求，只要其具備自動穩(wěn)壓的具體功能就可以較好地改善系統(tǒng)的供電質(zhì)量。

再從風(fēng)光互補(bǔ)控制器的角度來看，其在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中具有著舉足輕重的地位，因?yàn)槠涔δ茌^為強(qiáng)大，可以對風(fēng)能與太陽能資源進(jìn)行充分的利用，同時也可以減少因能源造成的電力供應(yīng)不足問題，設(shè)備可以較好地對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率進(jìn)行轉(zhuǎn)變，讓具體設(shè)備所發(fā)出的電能完全輸入到蓄電池當(dāng)中，同時其控制功能較為強(qiáng)大，對蓄電池組的工作狀態(tài)進(jìn)行切換，一旦蓄電池的電壓出現(xiàn)了過低的情況，不能夠?qū)刂破鞯呢?fù)載進(jìn)行擔(dān)負(fù)，就可以切掉使用的負(fù)載，提高風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的具體穩(wěn)定性。

2.3 新能源發(fā)電系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢

新能源發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢十分明顯，相比較于常規(guī)發(fā)電，新能源發(fā)電系統(tǒng)可以大程度的節(jié)約能源，但是在對其進(jìn)行應(yīng)用的過程中必須要注重技術(shù)上的發(fā)展，不斷提升技術(shù)的可行性。針對其未來的發(fā)展趨勢，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須要在現(xiàn)實(shí)中得到持續(xù)的優(yōu)化，另外還需要從保護(hù)環(huán)境等角度進(jìn)行考慮，拓展具體的工作范圍，提升風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

新能源發(fā)電系統(tǒng)的具體建設(shè)與維護(hù)都需要保證具備精細(xì)化的特點(diǎn)，也只有如此才能夠真正發(fā)揮系統(tǒng)作用。精細(xì)化管理能夠降低系統(tǒng)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)并詮釋其具體的價(jià)值，另外還需要對信息化進(jìn)行發(fā)展，針對發(fā)電技術(shù)可行性，研發(fā)解決現(xiàn)有技術(shù)弊端的技術(shù)方法，保證發(fā)電效率，讓新能源發(fā)電能夠成為發(fā)電的主體，對現(xiàn)有發(fā)電結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，不斷提升技術(shù)水平。總而言之，作為現(xiàn)代社會中的主要發(fā)展趨勢，新能源發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)從多個方面進(jìn)行考慮，只有如此才能合理對其進(jìn)行應(yīng)用。

3 結(jié)論

綜上所述，目前對新能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展情況進(jìn)行衡量的主要標(biāo)準(zhǔn)為監(jiān)控技術(shù)，監(jiān)控技術(shù)的成本與性能將影響到新能源發(fā)電系統(tǒng)作用的發(fā)揮，如何能夠?qū)π阅芡晟仆瑫r成本較低的健康系統(tǒng)進(jìn)行配備，也是促進(jìn)新能源發(fā)電系統(tǒng)不斷發(fā)展的必然趨勢。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)存在著多種不同的技術(shù)，所以系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中相關(guān)工作人員也必須要保持謹(jǐn)慎的態(tài)度，另外還需要對信息化進(jìn)行發(fā)展，針對發(fā)電技術(shù)可行性，研發(fā)解決現(xiàn)有技術(shù)弊端的技術(shù)方法。