新能源發電技術在電力系統中的有效應用

武軍

摘要：近年來，我國大力發展新能源，推動著新能源發電技術的發展和應用。從當前新能源發電量的比重來看，處于穩步提高的狀態。根據2020年前三季度發布的風電和太陽能累計發電量數據顯示，發電量為4629億kwh，占據總發電量的8.7%，同比提升了0.7個百分點。當前，風電與光伏開發布局不斷優化，新能源發電技術釋放著能量，具有較大的發展前景。

關鍵詞：新能源;發電技術;電力系統

1 新能源發電技術在電力系統中的具體應用

1.1 風力發電技術

從資源的儲量來說，風能資源儲量比較高，同水資源相比突出，為水資源儲量的10倍。借助風力發電，主要是將風力轉換為驅動風力的機械力，借助發電機進行能源轉換，形成電能。技術的應用分析如下∶①風機類型。依據裝機容量指標進行劃分，主要包括小型機.中型機.大型機以及特大型機。一般來說，風機的容量越大，那么獎葉的長度就越大。根據發電機轉速指標，細化為恒速機.變速機.多態定速機。②設備的組成和功能分析。使用的風力發電機組，組成結構為風輪.機艙以及基礎等。運行的風輪，組成結構包括葉片和變獎系統等。葉片的形狀如何，影響著風能的吸收程度。運行時，風機風速如果大于切出風速，利用旋轉狀態的葉尖，來完成氣動制動。如果葉片處于異常狀態運行下，那么要及時有效應對覆冰或者腐蝕等問題，確保葉片得到有效保護以及防護。③風機控制技術。使用的并網發電機，類型包括雙饋機.雙速異步機以及變速風力發電機。新的并網技術，引人了模糊控制技術，高效調節轉速以及功率。利用神經網絡，對葉片漿距進行控制，并且預測風輪氣動特性，有著不錯的效果。當風電場處于并網運行狀態時，吸收無功，為了保證運行的效益，為風電場配置sVC或者其他無功補償裝置，通過實時動態補償，減少因為輸送功率引發的系統振蕩情況，優化電網運行狀態。

1.2 光伏發電技術

（1） 光電效應。當物質被特定電磁波照射以后，那么內部相應的電子將會被激發，進而形成電子。運行的太陽能光伏發電系統，具體由蓄電池和電池控制器以及光伏電池組等裝置組成。

（2） 電池組。目前來說，使用的太陽能電池類型很多。應用較為廣泛的晶硅電池，主要包括單晶電池和多晶電池。從應用效能方面來說，硅基薄膜光伏電池的能效略有不足：化合物薄膜電池的應用，存在著污染以及危害問題，因此應用很少：聚光光伏電池的應用，需要配置散熱器以及聚光系統，成本較高，還需要加大成本控制的研究。

（3） 光伏陣列。使用單抽式支撐光伏組件，可將系統工作效率提高20%：使用固定式組件，可將系統工作效率提高25%：使用雙軸跟蹤組件，可將系統工作效率提高30%，為了保證效能的實現，要做好安裝環節的把控。

（4） 逆變器。不用類型的逆變器，優勢差異。例如組串式，MPPT路數多：最高配比組件為1∶1：采購成本高：維護點位多：設備提供商多：適用于山地以及屋面。

（5） 光伏電站sVC的調壓技術。運行的光伏電站，尤其是末端電源點電站，極易被電壓因素影響，整個電站的調整能力不強，需要借助sVC的性能作用進行調節。采用的sVC調節模式，具體包括恒功率因數模式.恒電壓模式等。一般來說，電壓省調的狀態下，恒功率因數具體負責日常運行的控制，同時依據符合的動態變化，進行無功變化的調整。若系統電壓高于額定電壓，高出10%，那么對于電壓的調整需求，采用恒功率控制措施難以達到，要采取恒電壓模式。

（6） PID效應。從光伏組件的使用角度來說，電位處于某種情況下會產生逐漸衰弱的情況。由于長期處于高壓狀態下運行，受到電荷因素和漏電流因素的影響，使得組件的性能會被影響，出現50%左右的降低情況。如果濕度和溫度等很高，那么PID效應會更高。對于PID效應，要采取相應的治理措施。首先，做好系統方面的處理。利用新工藝以及新設備，例如設置逆變器，實現減弱或者降低PID效應以及系統電壓，減少對光伏發電系統運行的影響。其次，做好組件方面的優化。從組件PID效應的產生原因來說，高濕為主要因素，需要增強組件的密封性能。采取優化EVA生產工藝和原材料的配比方式，增強EVA膠膜的抵抗能力，減少PID效應的影響。最后，做好電池方面的控制。若想有效抵抗PID，充分發揮電池的作用，能夠獲得不錯的效果，比如改變siN減反層以及發射極。

2 新能源發電技術在電力系統中的應用策略

2.1 整合各方力量推動新能源的發展

從新能源發電技術的應用角度來說，還面臨著系列挑戰。若想不斷加快新能源發電技術的發展以及應用，需要政府相關部門能夠協同作戰，結合當前電力新能源的發展實際情況，圍繞存在的問題和需求，制定完善的執行標準以及要求，為電力新能源的發展提供動力。與此同時，細化明晰各個部門肩負的職責，推動電力新能源發展，推廣新能源發電技術的應用。通過頒布相應的政策，不斷提升新能源發電的比重，釋放電力新能源的價值和優勢。

2.2 科學規劃

推動新能源的發展以及應用，當前的重要任務為科學合理規劃，這也是發展電力新能源的基本要求。具體落實方面，需要相關主管部門能夠堅持經濟和綠色的基本原則，深度分析當前能源市場的基本需求，除了做好水電和火電的規劃外，制定符合發展實際的可再生能源目標。基于提出的新能源發展以及利用總目標，對新能源發電技術的應用，進行合理規劃，優化規劃方案，并且提出相應的標準，為電力新能源發展和應用面臨的問題，提出具體的解決措施，推動新能源發電技術的高效發展。

2.3 增強應用可靠性

新能源發電技術的應用，并網運行可靠性問題比較突出。隨著新能源技術的不斷優化和完善，電力系統運行的穩定性得到了有效增強，不過借鑒傳統電力系統建設和運行的經驗，系統運行環境比較復雜，若想提供穩定的電力服務，合理規劃以及控制電路結構，有著重要的意義。建設新能源發電系統時，要做好全面的調查和分析，保證規劃的科學性以及合理性，最大程度上保證技術的應用效益。

2.4 著力解決供需矛盾

從新能源發電技術的應用分布來說，早期主要布局在中東部，即經濟發達的區域，因為這些區域的電力系統網絡相對成熟，應用新技術，只需要結合需求，對電網系統進行相應的調整便能夠達到發電要求。電力新能源需求不斷增加的背景下，我國需要著力解決上述部分不均衡問題。目前來說，風電開發布局持續優化。2020年前三季度，中東部和南方地區新增風電并網228萬kw，占全國的44.7%。截至2020年9月底，中東部和南方地區風電裝機5826萬kw。結合實際需求，不斷優化電力新能源的部署，滿足多樣化需求。

結束語

綜上所述，新能源發電技術在電力系統中的應用，依托相應的設備和系統，實現對新能源的有效轉化，形成所需的電能，能夠有效替代傳統電力，減少不可再生資源的消耗。文中結合當前新能源發電技術的應用情況，提出了推動技術應用和發展的策略，具體如下∶增強應用可靠性：著力解決供需矛盾等。

參考文獻

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