新能源電力接入對電網規劃的影響思考

（內蒙古科技大學，內蒙古 包頭 014000）

在經過早些年對各種資源不顧一切的開發消耗之后，讓我國的社會經濟發展水平確實取得了跨越式的進步，但這也加劇了經濟發展與生態環境保護之間的矛盾，這一矛盾如果不及時解決將嚴重影響社會發展的各個方面。對于受煤炭等不可再生能源影響的電力企業，傳統的發電技術和相關的電網規劃也難以確保可持續發展。因此，有必要積極研究開發新能源發電和電網規劃，大力支持新能源發電和電網的全面發展。這是電力企業未來發展的唯一途徑，也是電力企業必須積極承擔的社會責任。

一、概念

能源是人類生活和生產的物質基礎保障。傳統的能源危機、能源枯竭和環境污染嚴重威脅著人類的生存和發展。太陽能，風能，海洋能和地熱能等新能源不同于傳統能源形式，又被稱為非常規能源。與傳統能源的資源有限與環境污染嚴重等缺點相比，新能源具有資源豐富、環保無污染、具有可再生性，人類可持續利用的巨大優勢。隨著社會經濟的發展，對能源的需求不斷增長，本著有限資源和環境保護的可持續發展原則，全球新能源革命的序幕已經開始，新能源的開發利用步伐正在加快，用新能源替代傳統能源是社會發展的必然結果。電力行業作為傳統能源的最大消耗者，必須在新能源改革中發揮先鋒作用，大力發展新能源轉換技術，加快電力新能源的開發利用。

二、新能源發電技術分析

（一）水力發電

水力能源作為一種新型的清潔能源，利用水力發電不會對生態環境造成污染，可循環利用率高，因此，它在當前我國電力行業中受到高度重視。在自然界中水蘊含著非常強大能量的資源，所以在發電方面具有很大的優勢。簡單來說，水力發電是利用水自身重力產生的沖擊能量，通過特殊設備將其轉化為電能。但是，水力發電也有某些缺點，在某些方面很容易受到制約。例如，水域的分布，在水資源稀缺的地方不能正常進行；此外，水量對水力發電也有很大的制約，受季節因素的影響很大，并且取決于天氣和降水量，因此無法人為控制供電的連續性和穩定性。因此，在夏季汛期，雖然可以保證正常供電，但是在冬季后難以保證供電的穩定性。

（二）太陽能發電

當前的太陽能發電方法主要分為兩種：熱能發電和光能發電。太陽能熱能發電過程主要是對太陽能熱能有效收集和存儲進行而實現太陽能的合理運用，主要由集熱設備、熱能存儲組件和輸電部門組成。太陽能光伏發電技術主要采用碟型光能發電和塔式光能發電。太陽能光能發電主要包括光伏發電、光化學發電和光生物發電等。它可以直接將光能轉換為電能，而無需再借助其他轉換設備。其中，光伏發電是我國的主要研發方向，光伏發電主要是由半導體設備吸收太陽光的電磁波輻射，然后將太陽能轉化為電能。隨著對太陽能發電技術的不斷研究，目前世界上使用的光伏發電方法主要包括單晶硅電池、多晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池等設備。

（三）風力發電

與水力發電和太陽能發電相似，風能也是一種正在全世界范圍內開發的新型綠色能源，因為將風能轉化為電能的過程不會產生輻射或環境污染，并且可以再生及循環利用，因此極大的改善電能的利用率。風能的開發和利用在緩解全球能源短缺方面發揮了重要作用，因此，風能的開發和利用不僅是中國電力節能計劃的重要組成部分，也是各國發展的重點。但是，目前我國大多數風力發電基地相對較小，而且位于偏遠地區，為了滿足人們的日常生活和生產需要，需要建立大規模的輸電網，這給我國的經濟和風能的發展都帶來了沉重的負擔與困擾。盡管如此，風力發電仍然是一個非常有前途的項目，對于中國當前的“節能減排”具有深遠意義。

（四）地熱能發電

近年來，隨著人們環保意識的增強和能源過度開發造成的資源匱乏，對于開發新能源非常重要。因此，地熱能新型清潔能源的合理開發利用受到了越來越多的關注。通過我國多年積累的地熱能資源開發技術，利用地熱能發電的效益得到了明顯提高此外，除了地熱發電以外，在利用地熱水發展溫室農業、建筑供暖和溫泉旅游方面也取得了很大進展。因此，我國地熱能的發展仍然有很大的進步空間。

三、對電網規劃方式分析

（一）電網規劃整體思路探析

將新能源電力接入到電網系統時，找到合適的接入比例可以最大程度地節省成本，并確保新能源接入是否會產生盈利。為了在運行過程中提高網格系統的最佳效果，我們需要了解設備的運行狀態以及線路是否過載。因此，相關人員在進行新能源電力接入時，應將相應的工作點調整到最佳位置，并嚴格禁止超過安全界限，如果系統不能滿足以上兩個條件，則必須更加重視其影響因素。電網規劃過程中遇到的各種問題必須一一加以改進完善，以確保系統能夠最大程度地滿足新能源電力接入的相關標準。

（二）規劃框架方案探析

由于建設能力和其他因素的制約，規劃人員需要做以下工作來制定科學合理的新能源接入電網規劃框架方案：首先，必須根據電網容量制定詳細的框架方案；其次，計劃評估工作，確定框架方案后，有關人員需要對不同類型的電網框架方案進行詳細評估，以判斷出新能源的準確接入能力。在評估過程中，如果新能源接入能力可以滿足相關要求，則可以逐步降低傳輸的輸電容量，然后相關人員需要繼續進行評估，直到新能源接入能力不能達到相關要求為止；最后，根據電網規劃框架方案的運營成本與相關投資成本之間的比較確定最終的框架方案。這樣，最終確定的電網規劃框架方案可以最大程度地做到科學合理，即可以確保滿足新能源接入的基本要求，并且可以確保電網系統在運行期間可以達到理想狀態。

（三）接入能力探析

對電網接入新能源能力的評估和分析工作，可以通過以月份的形式對系統生成的數據進行整理分析，并且可以對每月份中系統電場的實際狀態進行評估和分析。另外，在新能源輸出曲線的模擬實驗中，應妥善處理不同月份之間的相關曲線工作，最終達到聚合新能源接入能力的目的，在相應的聚合完成后，可以準確的判定出在輸送能力受限下新能源的接入能力。最后，對所有新能源進行統一核算后，就可以完成輸電狀態下新能源接入的預算和接入能力的判定。

四、探析新能源電力的接入對電網規劃所造成的影響

（一）新能源電力接入對電能質量的影響

通過對太陽能和風能等新能源發電方式的討論和分析，我們了解到新能源發電將受到天氣的高度限制，所以其波動性和間歇性都很高。一般來說，新能源發電將配備整流逆變器和許多電子設備，它們或多或少會產生一些諧波。如果這些諧波電流滲入到電力系統中，將導致電網中的電壓不平衡，從而對電能質量產生一定的影響，使來自測量儀器的測量數據不準確，增加電網的負載，并造成繼電保護和各種自動設備無法正常工作，最終導致電網安全隱患。由于新能源并網電力具有一定例如隨機性和可調度性不足的特性，它將產生浪涌電流，引起電網電壓閃變、頻率偏差和波動，并導致電網饋線潮流的變化，增加電網的不可控性和調峰容量的冗余，這些都會對新能源電網的運行產生重大影響。

（二）新能源電力接入對電網安全的影響

在新能源發電項目中，水力發電具有能量強和電壓高的特點，但其穩定性相對較差，因此在電網安全方面沒有太大優勢；風力發電相對安全，可以保證穩定運行，但是電壓波動的頻率較多，存在很多風險和隱患，為了減少事故的發生，必須對供電站進行復雜的處理，才可以確保電力的安全使用；太陽能發電具有很強的穩定性，并且在安全用電方面也非常安全，可以大力推廣。在電力系統運行期間，可能存在一些潛在的安全隱患。如果處理不當，在造成重大經濟損失的同時，還會有人員傷亡有可能性。因此，有必要做好安全防護，消除風險隱患，確保電力系統正常運行。此外，我們需要對導致電力安全的問題進行深入分析，找出造成隱患的因素，制定有效的解決方案，提高電網的安全水平，為電力安全和穩定提供有力保障；其次，我們必須始終把安全放在首位，建立全面的保護措施，嚴格執行規章制度，減少不確定因素的發生。隨著電網建設面積的擴大，我們將面臨更多的安全問題，因此有必要提高整體認識，并采用具有更高安全性的新能源發電方式，以使電力系統的運行更加穩定。

（三）新能源電力接入對輸電方式的影響

新能源發電模式需要更多的傳輸程序、更嚴格的要求和更復雜的傳輸方法。因此，在規劃新能源電網時，必須符合國家新能源研發標準，并確保其電力設備的生產質量。在長距離傳輸過程中，必須注意安全問題，根據塔架位置、線路架設和自然環境等因素進行全方位綜合考慮，以確保穩定的傳輸并滿足用戶的用電需求。在現階段，我國的大部分地區主要使用的仍然是傳統的發電模式，而新能源發電仍處于起步階段，想要使新能源發電起主導作用，作為主要的發電方式還需要很長時間的發展。通過比較發現太陽能在供電質量、電網安全性和傳輸方式方面具有明顯的優勢，而且太陽能易于收集，不受時間和空間的限制，具有較高的可操作性。因此，合理利用太陽能是未來的能源供應，國家必須加大對太陽能的研究開發，為其提供足夠的資金支持，大力發展和促進電力生產結構的優化升級。

（四）新能源電力接入對并網標準的影響

盡管我國在使用新能源和研發方面取得了長足進步，但并網標準尚未統一。首先，在檢測方法上，將新能源接入到系統后，就電力系統運行安全性、電能質量、低壓穿越能力、逆變器和雙向計量設備而言，還沒有完善的檢測方法。其次，新能源并網接入還將對電力系統產生一系列影響，例如電力系統運行的穩定性、電能質量和電網調度等問題。最后，對于電網接納問題由于技術原因還沒有完美的解決方案。

結束語：

當前，電力工業在新能源的研究和利用中仍然存在許多問題，還不能有效地確保新能源電力接入的可行性和安全性，但其發展潛力是我們無法忽視的。在未來的發展過程中，人類離不開新能源的發展，因此，必須加大對新能源發電的研發力度，努力完善能源轉換技術。