新能源發電與分布式發電及其對電力系統的影響

欒慶亮

摘要：目前，由于不可再生能源日益枯竭，原有的發電方式已難以滿足社會持續發展的需要，同時人們對電力的質量、穩定性要求也越來越高，分布式發電應運而生。分布式發電作為一種對實現可持續發展目標有積極作用的技術，其優點主要體現在解決原有發電模式的弊端，使之得到合理應用上。

關鍵詞：新能源發電;分布式發電;電力系統;分析

前言

近幾年來，隨著我國社會經濟發展水平的不斷提高和可持續發展思想的日益深入，加上當前環境污染嚴重和資源短缺的現實問題，國家對能源供應的環保、可靠、安全等方面的要求也越來越高，從而也對電網建設提出了更高的要求。為了更好地改善當前的現狀和存在的問題，分布式發電和新能源發電的兩種發電方式被普遍采用。

1新能源的發展現狀

以低碳經濟為背景，開發和利用清潔能源，追求綠色 GDP，最核心的就是積極發展清潔能源，通過減少溫室氣體排放來實現綠色發展目標。這是一種具有儲備優勢的可再生能源。近幾年來，我國大力發展新能源，以保障能源安全，同時促進構建友好型社會。在優化調度的同時，以湖南為例，優先消納風能、光伏發電和水力發電等清潔能源，到2019年8月底，新能源并網規模同比增長23.3%，清潔能源裝機容量同比增長57.8%，占比45.0%。然而新能源發電技術尚處于發展階段，有許多技術及其應用還不夠成熟，面臨著巨大的挑戰，需要不斷地進行創新與探索，以釋放技術能量。

2新能源發電技術對電力系統的影響

現代社會中，新能源發電技術的廣泛應用，給電力系統帶來了嚴重的沖擊。一部分新能源發電機組容量相對較小，常用于異步發電機，但在應用過程中，由于沒有單獨的勵磁裝置，使發電機在并網前沒有電壓，而多個異步發電機并網后，又會對同一電網內的其他電子設備的運行產生影響。

3分布式發電概述

伴隨著電力工業的日益成熟，在保證電能質量的基礎上，如何節約資源，降低能耗，分布式發電的出現是必然的。傳統發電模式的特點是集中供電，用戶提出的具體要求很難得到滿足，此外，集中發電設備多采用火力發電，需要通過燃燒化石能源的方式來發電，這不僅會破壞環境，而且會加速能源的耗竭。分布電站的特點是小規模，分散在用戶周圍，直接向用戶供電。科技進步為完善分布式發電提供了有力的技術支持，這種發電模式的優點主要體現在：利用水能、風能等新能源完成供電，不僅優化了能源的使用結構，緩解了能源枯竭問題;因此，分布式發電就是指分布在用戶附近，滿足了用戶的特殊需要，對配電網的經濟運行有幫助的技術。

4分布式發電的影響及問題

（1）分布式發電給電網帶來的不穩定性影響，針對其存在的問題，尋找有針對性的解決方案，分析分布式電源在并網后帶來的好處和有利影響。

（2）電力系統分析的方法各不相同，具體可分為潮流分析、故障分析和穩定分析三種。

（3）根據電源組合方式的不同，對各種類型的電源進行了分類研究，分析了多種分布式電源組合方式存在的隱患。

5新能源發電技術在電力系統中的具體應用

5.1風力發電技術

（1）風扇類型。按照裝機容量的指標來劃分，主要有小型機、中型機、大型機和特種機。一般而言，風機的容量越大，葉片的長度就越長。針對發電機的轉速指標，將其細化為恒速機，變速器，多態定速機。

（2）設備組成和功能分析。所用風力發電機，由風輪、船艙和底座等組成。風輪運轉時，由葉片、變槳系統等組成。葉形如何，影響風的吸收度程度。運轉中，風機的風速若大于切出風速，則利用旋轉狀態的葉尖，完成氣動制動。如刀片運行狀態異常，則應及時有效地處理覆冰或腐蝕等問題，確保刀片得到有效保護和保護。

（3）風機控制技術。所用的并網發電機，包括雙饋機，雙速異步機和變速風力發電機。引入模糊控制技術的新型并網技術，有效地調節轉速和功率。采用神經網絡控制風輪葉片漿距和預測風輪氣動特性，具有較好的效果。在風電場并網運行時，采用吸收無功的方式，為保證運行效益，對風電場配置 SVC或其它無功補償裝置，實時動態補償，減少由于輸送功率引起的系統振蕩，優化電網運行狀態。

5.2電池組

由于太陽能電池包含了更多種類。晶體硅電池可以分為兩類，一類為單晶電池，另一類為多晶電池;與其他類型相比，硅基薄膜光伏電池在工作效率方面的表現稍顯不足，而復合薄膜電池由于其對環境和人體的嚴重污染和危害，使這種類型的電視使用頻率較低。目前效率最高的電池主要是聚光光伏電池，但是需要有散熱器和聚光系統配置，為了保證其聚光效率，所投入的設備成本要比產生的發電效益高得多，所以要使聚光電池在商業領域得到有效應用，還需加強對聚光電池的研究。

6分布式發電技術

6.1太陽能發電

隨著人們對綠色環保觀念的重視，太陽能作為一種主要的能源被廣泛應用于各個領域。太陽能電池一般依靠單晶硅、多晶硅等材料，實現了太陽能轉化為電能的目的，在節約能源和減少能源壓力方面起到顯著的節能環保作用。作為一種典型的可再生能源，太陽能的應用能有效地減輕廢物排放所帶來的環境污染問題，符合可持續發展的要求。其具體應用如下：在陽光充足的白天，利用光伏電池完成太陽能向電能的連續轉換，前提是滿足用戶對電能的需要，儲存剩余電能，為夜間供電提供保障。但由于光伏電池更容易受外界因素的影響，如光照強度、光照時間等，因此，現階段光伏電池的太陽能轉換率并不理想，對其應用所獲得的實際效益也受到一定的限制。

6.2燃料電池發電

燃料電池主要是指一種現代的能量存儲設備，燃料電池發電技術是一種化學能通過化學反應轉化成電能的技術。一般的蓄電池與燃料電池相似，但又不完全相同，其能量密度相對較高，是由電解液、陽極和陰極組成，它們通過電化學反應把電子轉換成離子，而陰極和陽極則通過得失電子產生電流。另外，燃料電池發電需要不間斷地添加催化劑和燃料來滿足連續發電的要求。

結語

總之，在新時期的發展過程中，開發和利用新能源已成為一種必然趨勢。雖然我國對于新能源的開發利用還存在不小的差距，但隨著我國不斷深入的研究和發展，相信在未來，新能源分布式發電系統能夠在我國得到更好的發展和利用，為我國的能源方面利用開辟了新的一頁。在能源短缺、生態環境污染嚴重的今天，新能源發電和分布式發電有助于推動電力事業的持續發展，需要推動新能源發電和分布式發電的實際應用。

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