智能电网及其在新能源发电中的应用分析

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:big_moth123
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  摘 要:当前的科技发展带动了机械设备的应用,机器的使用则依赖于资源的消耗。在人类的生产生活中,传统自然资源的消耗不断增加。采取有效措施在电网发电工程中开发利用可再生能源或者是新能源,已经成为提升国际地位的重要手段。本文从智能电网入手,对其与新能源发电的关系进行阐述,并介绍了部分具体应用形式,以期对后续融合技术的研发有所助益。
  关键词:智能电网、新能源、发电、应用
  当前的能源枯竭问题已成为全球化的共同问题,随着人类生活、生产需求的不断提。各国对资源的使用速率不断提升。这就使得有限的自然资源往往"入不敷出"。因此各国对新能源的开发以及可再生能源的重复利用给予了高度关注。随着机械化改革的不断深入,电力已经成为了当前使用最为广泛的能源。而电能的产生则要依赖于各种自然资源。如果能将新能源应用于电力制造过程中,那对资源节约是有极大促进作用的。科技的进步给电力带来了极大改革,智能电网的建设已经成为当前电力改革的关键所在。如何将智能电网和新能源发电进行有效结合,发挥其双重特性。已经成为当前电力从业者所要思考的主要问题,也是电力行业可持续发展的关键所在。
  1何为智能电网
  当前的社会发展主要还是依赖于工业带来的经济效益,自第二次工业革命以来,机械化生产的不断扩大,使得沙漠化、水土流失等问题更加突出。与此同时,随着自然资源的不断损耗,资源紧缺问题也凸显出来。因此人们开始注重"电力"这一大头的"开源节流"。如何通过节能减排的有效措施来减少电力行业的环境污染。如何通过科学技术的应用提升电力行业的安全可靠性。诸如此类的众多问题被电力从业者所关注和解决,因此智能电网也就应运而生。
  2智能电网建设的现状
  虽然当前的全球化进程不断加快,但是由于各国基本情况的差异,导致各国的智能电网建设现状也不尽相同。例如美国,就将智能的电建设的重心放在老旧设施的提升改造上,而欧盟的智能电网建设侧重点则在新能源的利用上。我国则是侧重于资源平衡、能源開发以及电网建设等多方面,通过信息技术手段的应用以及坚实的网架基础来实现电力系统的信息化以及自动化。建设处一个高效、科学、安全的现代智能电网。
  3两者的关系
  实践证明,相辅相成的促进关系是稳定存在于智能电网和新能源发电之间的。
  3.1新能源的发展是智能电网建设的助推剂
  当前的资源储备不容乐观,沙漠化以及气候变暖现象已经充分表明,以石油等资源为主的传统发展模式并不具备持续性。因此新能源的开发和利用势在必行。为了不断提升智能电网的科学性和高效性,就要将新能源发展深入整合到智能电网发展中。只有如此才能使智能电网更加顺应时代和群众的需求。
  3.2智能电网的建设促进新能源的变革
  在新能源和智能电网融合的过程中,智能电网对新能源的要求也不断提升。为了不断提升新能源在智能电网中的性价比,就要对新能源的应用技术进行不断提升。比如对应用条件进行研究,使其效能得到最大发挥。此外,通过智能电网对新能源的使用量进行有效控制,也能使新能源的资源配置更加平衡,例如资源紧缺时期,就可以上调电价,降低资源消耗。因此在智能电网中的有效应用,能够对新能源的变革发展产生有效促进。
  4相关技术
  4.1电力电子技术
  通过电子部件的应用来实现控制电能的技术就是我们常说的电力电子技术。电子电路技术具有节能性、高效性等多方面优异性。例如在电力系统长距离输电时就广泛应用高压直流输电技术,该技术能够有效改善能源的稳定性;再比如,高压变频技术就能对电力系统的频率进行直接控制,这种控制的直接性有效降低了各种损耗情况。此外同步开端技术的应用,能够实现精确及时的开断操作,因而也能极大减少损耗。
  4.2大容量储能技术
  大容量储能技术的高效性和灵活性是提升智能电网销量的基础保障。首先,大容量储能技术能够帮助电网及时对不稳定的新能源发电做出反应。其次,大容量储能技术能够极大满足用户的用电需求,即使在同一时间的井喷需求也能被有效满足。再次,大容量储能技术能够促进能源的宏观调配,当能源过剩时,可以进行存储,当能源不足时,可以及时释放。
  5应用优势
  5.1提升发电稳定性
  电力制造是一个源源不断的持续过程。在发电过程中,电力制造、资源消耗以及电能运输是一个相对稳定的状态。但是用户对电能的需求却不是一成不变的。其往往因为时间、气象、区位等方面而发生变化。当前的新能源发电具有一定的不可控性,其稳定性往往受天气、水域、地理等因素的影响。而智能电网中的储能元件则可以较好缓解当前新能源发电的不可控制性。储能元件能够对能源进行及时调整和掌控,适时的调整极大的提升了发电的稳定性。
  5.2增加发电效益
  当前我国资源分布不均,因此发电厂的设置也有一定的局限性,加之区域发展的不平衡,因此长距离输送电能的情况在我国就较为普遍。在这一长距离输送过程中,电能的损耗是十分巨大的。因此为了提升能源利用效率,就急需提升电能输送过程的科学性和智能性。可以通过基地输电规划,来实现系统安全性和电能效益性的双重提升。
  5.3提高调度精确度
  5.3.1发电功率预估技术
  只有当电力生产和消耗处于一个稳定状态时,电力系统才会具有相对安全性。当前的新能源发电主要还是依赖风力和太阳能。这两种自然能源具有极大的不确定性。如果将这两种能源直接大规模的接入电网,这种粗暴的并入方式极有可能给电力系统带来一定的破坏性。因此在能源并入电网之前应该先进行一个功率的估算。通过估算出来的数据,选择合适的方式将其并入与之匹配的系统中。这种对功率有充分把握的并入形式,能够较好的保障电网的安全运行,促进新能源发电中对风能和太阳能的利用。
  5.3.2虚拟发电厂
  虚拟发电厂就是一个集合体,主要由分布式电源、可控负荷以及储能系统等部分组成。基于智能电网信号传递的畅通性和多向性,通过控制中心的宏观调控作用实现终端负荷、储能系统的有效控制。虚拟发电厂的统一调度能够极大的减少运输过程中的电能损耗。能够提升新能源利用过程的稳定性。
  6 结束语:
  随着电网改革的不断深入,具有较高安全性、可靠性和高效性的智能电网已经在当今社会得到广泛应用。为了实现科学发展的目的,新能源的开发和利用也被当成各国综合实力提升的关键所做。将智能电网应用于新能源发电中,是符合当今社会资源紧缺现状的。通过智能电网的应用来推动新能源发电的改革和发展,为减少环境污染和提高资源利用率发挥一臂之力。
  参考文献:
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