新能源發電技術在電力系統中的有效應用

中國能源建設集團規劃設計有限公司 王焯楠

無論是經濟建設還是社會生產力的發展，都離不開電力的支撐與保障作用，人民群眾工作生活也需要電力維持和保障。傳統發電形式存在很多局限和弊端，由于煤炭屬于不可再生資源，如不加以節制就會造成能源枯竭問題。不僅如此，社會經濟發展與國家繁榮昌盛都需要依靠電力維持平衡，傳統煤炭發電方式很難適應大規模用電需求。在社會經濟向前發展的潮流趨勢當中，傳統資源發電形式面臨替代和淘汰，新能源發電成為當下著重研發和探索的領域，力求緩解用電負擔和壓力，徹底改變電力系統生產供應不足的現狀。新能源發電技術的產生與應用是對電力系統的更新和完善，能為人類生產生活提供強有力的保障，同時帶動社會經濟繁榮穩步增長。

傳統電力生產方式主要依靠煤炭供應和支持，借助火力發電等相關設備實現能源轉換目標。在這種條件下，由于煤炭等自然資源不具備可再生性，從煤炭燃燒到能量轉化會產生相應損失和消耗，對自然資源造成很大浪費。而且不可再生資源的過度開發和利用，會導致生態環境嚴重破壞受損，不利于氣候條件、水資源和土壤等的保護，危害人類身體健康與生命安全，資源過度開發給社會環境造成的危害是致命的。不僅如此，煤炭等化石燃料燃燒過程中會產生二氧化碳氣體，加劇溫室效應危害。基于此，為落實推廣節能環保與經濟可持續發展的目標理念，要加大對新能源技術的開發與運用，改善人類居住條件和生存環境，提高環境質量水平和成效，大量引進太陽能發電、風力發電等環保科技，守護生態環境和人類賴以生存的場所不被侵害。

新能源發電技術在電力系統中的運用效果

一、太陽能發電

太陽能發電是依靠光伏電池等裝置把太陽輻射能轉化為電能。太陽能發電需運用半導體材料組成的光伏電池來實現，最終實現能量轉化和遷移。換句話說，運用太陽能發電技術能有效彌補電力系統的不足和缺失。現階段電力系統對太陽能的開發利用程度不夠大，仍舊存在很大提升和填補空間。與傳統煤炭發電方式相比較，太陽能獲取來源廣泛且清潔環保，能有效節省開發輸送等時間和成本。

與此同時，隨著太陽能發電技術的推廣普及和大規模應用，不可再生資源得到有效保護，人類生存環境也獲得明顯改觀。依靠太陽能進行發電既清潔又環保。有關調查顯示，太陽輻射到地球表面的能量非常大，與煤炭燃燒所產生的電能相差十萬八千里。在這種條件下，太陽能發電技術的探索不能停滯，合理利用太陽能進行發電，能有效保障電力生產和輸送效果，填補我國電力領域的缺失，滿足經濟建設需求和人類生產生活消耗，為人類正常生活創造更多便利條件。

二、風能發電

風能也是一種環保清潔型能源，它由空氣流動和碰撞所產生。我國風能資源豐富，適合開發利用的風能非常充足。從能量轉化和生產情況分析，風能與太陽能的開發是對電力供應的維護保障，能替代傳統發電方式所產生的缺失和不足。風能蘊藏量豐富且易開發利用，在科技手段的作用推動下，可實現由機械能向電能的完美轉變。風力發電過程的研究探索，實質是了解發電裝置如何進行風力收集并帶動機器正常運轉，從而產生電能。這種電能生產形式，既能加強風力資源開發利用效果，也能降低對不可再生資源的過度開發和利用。

不僅如此，風力發電的推廣普及，對不可再生能源進行有效替代，生態環境污染問題也得到有利控制，同時不影響人類社會正常用電需求。新能源發電技術的探索和研發并不成熟，風力發電也存在一定瓶頸和局限。在這種條件下，有關人員要加強能源開發和利用效果，合理科學的進行風力資源探索，給社會經濟建設提供強大后盾，推動人類社會進步發展。

三、燃燒電池發電

隨著科技進步和能源開發，燃燒電池發電技術在電力系統中的應用程度更加頻繁。燃燒電池發電主要是把化學能轉化為電能的過程。燃燒電池和普通電池基本相同，不同之處在于燃燒電池的正負極不包含活性物質。燃燒電池發電時氧化劑會與燃料產生化學反應，最終釋放電能。燃燒電池發電技術主要依靠氧化劑和燃料供應生產電能，且不存在間斷或失誤現象，這種能源轉化方式理論上可達到百分之百，在現實環境下也能達到很高的能源利用效果。

例如，固體氧化物燃燒電池耐高溫性較強，對環境適應能力也很可觀，能輕松實現化學能向電能的轉變，屬于清潔環保、高效節能型資源。其中固體氧化物燃燒電池的燃料構成主要源自一氧化碳、天然氣、煤氣等。由于燃燒電池工作環境溫度比較高，所產生的余熱也十分龐大，因此可結合蒸汽輪機、燃氣輪機等機器設備，組成聯動循環發電體系。這種組合方式能大大提升發電水平和利用效果，是普通燃燒電池和發電手段不能比較和實現的。

新能源發電技術的障礙

風機低電壓穿越技術。在風力發電技術開發利用過程中，低電壓穿越起到決定性作用。如果機出口處電壓較低，在低電壓穿越作用的干擾下風機會出現大量脫落情況，從而造成風區癱瘓停滯，不利于電力體系持續平穩運行。因此，風力發電技術應用與風機設計規劃需把低電壓穿越技術看作重點，降低風險隱患發生的概率。風力發電技術風機低電壓穿越能力的控制保障，需依靠電壓恢復手段和技巧確保風機出口電壓保持平穩正常狀態，把風機低電壓穿越能力和效果發揮到最大水平。

光伏電站SVG 調壓技術。一般情況下電源點末端的電站易遭受危害損失，由于電站調節能力有限，因此要合理利用SVG 的調節功效，包括恒電壓模式、恒功率因數和恒無功模式。生產生活過程中，恒功率因數是主要的調節方式，無功變化需根據負荷情況進行變動；如系統電壓比額定電壓高十個百分點，則恒功率調節模式無法適應正常需求，需依靠恒電壓模式進行調節修復，例如35kV 電站SVG 電壓調節工作，如出現負荷增長、母線電壓為38.5kV 時，SVG 需要進行“恒電壓”調節模式，如果負荷降低SVG 進行“恒功率因數”模式調控，此時母線電壓會出現上升情況，而電站過電壓保護裝置也會產生相應動作。

光伏組件PID 效應治理。光伏組件PID 效應是指電位誘發衰減，由于光伏組件運行環境存在高壓持續干擾，在電流、電荷不規則運動情況下，光伏組件作用功效會大幅下降，更有甚者會下降至原來的一半，PID 效應容易受溫度、濕度和鹽堿性的影響。PID 效應治理主要從以下角度考慮：系統角度。在夜間施加反向電壓，通過先進技術手段和機器設備，把系統電壓進行縮減，緩解PID 效應所產生的危害；組件角度。濕度過大容造成組件PID 效應，因此加強密封效果非常必要，把生產技術水平進行改進提升，調整原料配比用量，加強EVA 膠膜對組件抗PID 作用的發揮；電池角度。電池在抗PID 方面發揮重要作用和功效，通過改進相應生產技術和結構組成，能提高發電效率并且控制設備生產成本。

提高新能源發電技術在電力系統中的應用成效

從科學角度探索新能源發電技術。首先從基本需求和偏向出發，從清潔環保程度和整體性價比考慮，加強新能源發電技術檢驗對比力度，降低應用風險和隱患發生的概率，為技術創新升級營造健康發展環境；其次加大研發探索力度，確保技術應用更加先進覆蓋普及范圍更廣泛，把新能源發電技術未來發展領域進行拓寬和延伸。

嚴格監管新能源發電技術的應用。新能源發電技術在電力系統中的應用，需通過提高發電水平和效率得以實現，在具體應用過程中要加強監管控制力度，主要從以下幾個方面進行探索：首先，注重細節把握和操控，確保精確性要求貫穿整個發展過程，改進電力系統操控體系，確保電力系統能平穩持續運行，把可能產生的風險和隱患消除在萌芽當中，維護新能源發電技術正常生產水平；其次，加強應用管理意識和觀念培養，適當引進先進科學技術做保障，實現電力系統智能化發展目標，把新能源發電技術推向更高水平和臺階，增強電力生產的作用效果。

其他方面的改進。新能源發電技術需具備經濟實用功效，通過科學規劃和設計制定相應發展方案，為新能源技術應用研發提供參考指導，提高其發電水平和質量成效；加強信息技術利用效果，新能源發電技術要朝著更加科學智能的方向邁進，因此信息技術水平利用率要不斷加強，確保發電系統平穩健康。可適當參考成功方法和經驗，提高信息化普及應用的準確性；加大專業人才培養力度，專業水平較高的工作人員有利于維護發電工作正常運轉，確保電力系統持續穩步運行，推動新能源發電技術朝著更加先進科學的方向靠攏。

在經濟可持續發展目標的牽引下，新能源發電技術將成為未來電力系統中的中流砥柱，為我國電力生產供應創造更多有利條件，科技發展和社會生產力的提高引發社會各界對電力系統的關注和重視，在這種條件下，傳統電力生產方式很難適應時代發展和建設要求。不僅如此，從新能源發電技術所具備的優勢出發，對社會經濟和生態環境百利而無一害，在電力生產供應過程中必將成為主要力量。現階段新能源發電技術的推廣普及面臨很大局限和瓶頸，具有較大的上升發展空間。同時，風力發電技術易受地理位置和氣候環境的干擾左右。太陽能發電技術也存在時間限制。基于此，新能源發電技術的探索應用要不斷加大資金保障和投入力度，積極推進技術研發和創新探索領域的前進。

目前，環境問題已成為備受關注和熱議的話題。新能源開發利用具有廣闊發展前景和形勢走向，新能源發電技術的應用推廣，是對傳統火力發電形式的顛覆替代，能有效降低資源損耗和浪費情況。在這種條件下，新能源發電技術仍面臨很大瓶頸和發展障礙。隨著信息技術的發展和改進，新能源發電技術也將獲得明顯改觀，最終成為電力生產供應的主體依靠。