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摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提高,城市内资源消耗的速度加快。而在未来这个数值会随着发展中国家人民生活水平的提高而猛增,以此态势发展下去,资源将在本世纪内全面耗尽。发电工程作为耗能的一大组成,其对于热能消耗巨大,所以推行和发展可持续的可再生能源发电设计是本世纪电力工程人员需要面临的主要问题。本文主要探讨了我国目前新能源发电技术在电力系统中的应用效果。
关键词:新能源发电技术;电力系统;应用
引言
目前,我国能源消费总量在不断增加,能源供需缺口在不断增大,而能源生产消纳结构不合理,传统能源消费仍然占主体。因此,我国需要改变能源消费现状,缓解能源消费矛盾,解决途径之一便是系统开发利用可再生能源,不断完善能源供给侧结构的多样性和可持续性。由于新能源具有污染少、储量大、永续性等特点,因此新能源技术的革新进步已经成为世界能源发展的重要方向和领域。通过技术进步高效利用资源,扩大市场需求,培育新的经济增长点,实现经济与环保的协同发展。
1新能源发电概述
1.1新能源发电的特点。从整体情况来看,新能源发电主要以可
再生能源为主,并且大多呈现分布式应用,对于现代社会的可持续发展具有重要意义。
1.2新能源发电形式的应用现状
立足于全球化层面来看,新能源发电主要有风力发电、太阳能发电等多种形式。就风力发电的实际情况来看,全球风力发电的装机量超过1.2亿千瓦,仅仅我国也超出了1200万千瓦,位居亚洲第一,可见风力发电的实际应用效果满足现代社会生产生活的实际需求,具有良好的适用性。就国内情况来看,我国云南大理也已经进行了新能源发展规划,并且首个风力发电项目已经投入运行,对后期发展中的风力发电也做出了切实的规划,可见新能源发电具有良好的适用性。就太阳能光伏发电的实际情况来看,美国、德国以及西班牙等国家的太阳能光伏发电装机量已经超过百万千瓦,我国国内装机量也达到100千瓦,但从总体情况来看,处于太阳能光伏发电的初级阶段。国家新能源发展规划也对太阳能光伏发电的项目规划进行了合理的调整,对新能源发电项目进行有效的扶持,以促进资源能源节约型社會的建立。相关资料显示,政府在对新能源发电进行扶持的过程中,对电价进行了调整,并通过财政补贴的方式来促进新能源发电在现代社会中的价值得到有效的发挥。
2电力系统中新能源发电的应用
2.1太阳光伏发电技术运用
我国现阶段的太阳光伏发电技术可以分为三种,具体如下:(1)由电压源电压控制的太阳能光伏系统,这种太阳能光伏发电系统结构被称为独立户用型。(2)由电压源电流控制的太阳能光伏系统,这种结构被称为并网型。(3)融合独立户用型以及并网型太阳能光伏发电系统结构,可在电压源电压和电压源电流控制之间进行切换。而太阳能光伏发电的工作原理如下:利用太阳能电池将太阳能转化为电能,再由功率变化装置把转化来的电能调节成可以接入电网的电能。太阳能电池转化来的电能为直流电,只能为直流负荷输出所需要的电能,想要转化为交流负荷所需要的交流电,还需要利用逆变器来实现。而目前,太阳能光伏发电技术不仅需要加大的成本,并且发电效率十分之低,这种技术未来发展趋势会朝着如何降低成本、如何提高发电效率这两个方向出发,当解决这两个问题后,该技术将会大规模推广使用。
2.2风力发电技术
风力发电是全球最主要的资源之一,它的资源储量高于目前人类掌握的任何一类资源,相当于水资源的10倍以上。风力发电就是利用风力转变为驱动风力的机械力,风力发电机实现机械能到电能的转换。(1)风机类型。风机按装机容量划分,可分为小型风机、中型风机、大型风机、特大型风机。风机的容量越大,桨叶长度越长。按照风轮结构划分,可分为垂直轴结构和水平轴结构。按照功率调节可分为变桨风机、主动失速型风机、定桨风机。按发电机转速可分为恒速、变速、多态定速风机等;按能源形式又可分为海上风电和陆上风电技术。按风能驱动分又可分为高速、低速风机,顺风、逆风风机。(2)设备组成及功能。风力发电机组主要由风轮、机舱、基础、塔筒等部分组成。风轮一般由叶片、轮毂、变桨系统组成,叶片形状决定了风能的吸收程度。当风机风速超出切出风速时,主要依靠旋转的叶尖实现气动制动。叶片在异常运行中,针对覆冰、腐蚀、裂纹等情况,要及时做好风机叶片的保护与防护。(3)风机控制技术。并网发电机一般有3种,双馈、双速异步、变速风力发电机,风机并网制方式是通过改变桨距对机组转速和功率进行控制,可使用最大功率追踪法,实现风电功率的转换,随着新技术的迅速发展,新的并网技术采用模糊控制方式来实现转速和功率的调节,通过神经网络控制叶片桨距及预测风轮气动特性,取得良好的效果。无功电压控制技术:风电并网点电压的稳定和无功补偿同等重要,风电场并网运行时,吸收无功,此时需要给风电场配备SVG等无功补偿装置,进行实时动态补偿,降低因输送功率导致的系统振荡效果,改善电网运行环境。
2.3光伏发电技术及应用
光伏发电是指以半导体材料所具有的特殊光学效应直接将光能转化为电能的一种新型技术,该技术的核心部分为太阳能电池板。技术人员将太阳能电池板串联后进行封装处理,增加了接触面积,提高了能源的转化率。(1)光伏发电系统。现阶段,我国光伏发电系统可以分为三大类:独立用户型、并网型、并网/独立型发展。应根据实际情况进行光伏发电系统的选择。(2)光伏发电技术是一种具有光明前途的新型清洁能源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。光伏发电技术的核心是半导体的光伏特性,利用半导体界面产生的伏特效应而将照射在光伏材料上的光能直接转换成电能。现阶段,晶体硅是市场上主要应用的光伏发电半导体材料,市场占有率在90%以上。当太阳光照射在光伏半导体的p-n结上时,会形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电厂的作用下,空穴会由n区流向p区,同时相应的电子则会从p区流向n区,此时就会产生电流。光伏发电技术在此情况下对小范围发电装置串联并进行封装保护,再配合相应的功率控制装置,就形成了整体的光伏发电组件,再对整体的光伏工程进行合适的设计、安装控制和维护。(3)将并网光伏发电系统接入电网后对电力系统会产生一定的影响。研究人员对光伏发电的实际情况进行分析,当并网光伏发电系统接入电网系统后会增加电网系统的负荷量,从而出现预测失误等现象,影响技术人员制定电量调度计划。在电网中出现的快速波动性会使电网系统的峰值和频率发生变化,影响电网系统的正常电压,不利于电网系统的稳定性。
结语
随着世界各个国家对环境保护的高度重视,新能源的开发和利用已成为各个国家发展的战略。新能源发电技术在电力系统中的应用,解决了传统火力发电下的弊端,可再生能源的利用可解决了能源枯竭的问题。然而,在新能源发电技术的开发和应用过程中,仍然存在很多问题需要解决,但随着技术的发展,新能源发电必然会成为主流。
参考文献
[1]卢勇.新能源发电在电力系统中的应用[J].云南电力技术,2018.
[2]廖捷.新能源发电在电力系统中的应用研究[J].科技研究,2017.
[3]关文婷,陈成.电力系统中新能源发电的运用[J].城市建设理论研究:电子版,2018.
关键词:新能源发电技术;电力系统;应用
引言
目前,我国能源消费总量在不断增加,能源供需缺口在不断增大,而能源生产消纳结构不合理,传统能源消费仍然占主体。因此,我国需要改变能源消费现状,缓解能源消费矛盾,解决途径之一便是系统开发利用可再生能源,不断完善能源供给侧结构的多样性和可持续性。由于新能源具有污染少、储量大、永续性等特点,因此新能源技术的革新进步已经成为世界能源发展的重要方向和领域。通过技术进步高效利用资源,扩大市场需求,培育新的经济增长点,实现经济与环保的协同发展。
1新能源发电概述
1.1新能源发电的特点。从整体情况来看,新能源发电主要以可
再生能源为主,并且大多呈现分布式应用,对于现代社会的可持续发展具有重要意义。
1.2新能源发电形式的应用现状
立足于全球化层面来看,新能源发电主要有风力发电、太阳能发电等多种形式。就风力发电的实际情况来看,全球风力发电的装机量超过1.2亿千瓦,仅仅我国也超出了1200万千瓦,位居亚洲第一,可见风力发电的实际应用效果满足现代社会生产生活的实际需求,具有良好的适用性。就国内情况来看,我国云南大理也已经进行了新能源发展规划,并且首个风力发电项目已经投入运行,对后期发展中的风力发电也做出了切实的规划,可见新能源发电具有良好的适用性。就太阳能光伏发电的实际情况来看,美国、德国以及西班牙等国家的太阳能光伏发电装机量已经超过百万千瓦,我国国内装机量也达到100千瓦,但从总体情况来看,处于太阳能光伏发电的初级阶段。国家新能源发展规划也对太阳能光伏发电的项目规划进行了合理的调整,对新能源发电项目进行有效的扶持,以促进资源能源节约型社會的建立。相关资料显示,政府在对新能源发电进行扶持的过程中,对电价进行了调整,并通过财政补贴的方式来促进新能源发电在现代社会中的价值得到有效的发挥。
2电力系统中新能源发电的应用
2.1太阳光伏发电技术运用
我国现阶段的太阳光伏发电技术可以分为三种,具体如下:(1)由电压源电压控制的太阳能光伏系统,这种太阳能光伏发电系统结构被称为独立户用型。(2)由电压源电流控制的太阳能光伏系统,这种结构被称为并网型。(3)融合独立户用型以及并网型太阳能光伏发电系统结构,可在电压源电压和电压源电流控制之间进行切换。而太阳能光伏发电的工作原理如下:利用太阳能电池将太阳能转化为电能,再由功率变化装置把转化来的电能调节成可以接入电网的电能。太阳能电池转化来的电能为直流电,只能为直流负荷输出所需要的电能,想要转化为交流负荷所需要的交流电,还需要利用逆变器来实现。而目前,太阳能光伏发电技术不仅需要加大的成本,并且发电效率十分之低,这种技术未来发展趋势会朝着如何降低成本、如何提高发电效率这两个方向出发,当解决这两个问题后,该技术将会大规模推广使用。
2.2风力发电技术
风力发电是全球最主要的资源之一,它的资源储量高于目前人类掌握的任何一类资源,相当于水资源的10倍以上。风力发电就是利用风力转变为驱动风力的机械力,风力发电机实现机械能到电能的转换。(1)风机类型。风机按装机容量划分,可分为小型风机、中型风机、大型风机、特大型风机。风机的容量越大,桨叶长度越长。按照风轮结构划分,可分为垂直轴结构和水平轴结构。按照功率调节可分为变桨风机、主动失速型风机、定桨风机。按发电机转速可分为恒速、变速、多态定速风机等;按能源形式又可分为海上风电和陆上风电技术。按风能驱动分又可分为高速、低速风机,顺风、逆风风机。(2)设备组成及功能。风力发电机组主要由风轮、机舱、基础、塔筒等部分组成。风轮一般由叶片、轮毂、变桨系统组成,叶片形状决定了风能的吸收程度。当风机风速超出切出风速时,主要依靠旋转的叶尖实现气动制动。叶片在异常运行中,针对覆冰、腐蚀、裂纹等情况,要及时做好风机叶片的保护与防护。(3)风机控制技术。并网发电机一般有3种,双馈、双速异步、变速风力发电机,风机并网制方式是通过改变桨距对机组转速和功率进行控制,可使用最大功率追踪法,实现风电功率的转换,随着新技术的迅速发展,新的并网技术采用模糊控制方式来实现转速和功率的调节,通过神经网络控制叶片桨距及预测风轮气动特性,取得良好的效果。无功电压控制技术:风电并网点电压的稳定和无功补偿同等重要,风电场并网运行时,吸收无功,此时需要给风电场配备SVG等无功补偿装置,进行实时动态补偿,降低因输送功率导致的系统振荡效果,改善电网运行环境。
2.3光伏发电技术及应用
光伏发电是指以半导体材料所具有的特殊光学效应直接将光能转化为电能的一种新型技术,该技术的核心部分为太阳能电池板。技术人员将太阳能电池板串联后进行封装处理,增加了接触面积,提高了能源的转化率。(1)光伏发电系统。现阶段,我国光伏发电系统可以分为三大类:独立用户型、并网型、并网/独立型发展。应根据实际情况进行光伏发电系统的选择。(2)光伏发电技术是一种具有光明前途的新型清洁能源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。光伏发电技术的核心是半导体的光伏特性,利用半导体界面产生的伏特效应而将照射在光伏材料上的光能直接转换成电能。现阶段,晶体硅是市场上主要应用的光伏发电半导体材料,市场占有率在90%以上。当太阳光照射在光伏半导体的p-n结上时,会形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电厂的作用下,空穴会由n区流向p区,同时相应的电子则会从p区流向n区,此时就会产生电流。光伏发电技术在此情况下对小范围发电装置串联并进行封装保护,再配合相应的功率控制装置,就形成了整体的光伏发电组件,再对整体的光伏工程进行合适的设计、安装控制和维护。(3)将并网光伏发电系统接入电网后对电力系统会产生一定的影响。研究人员对光伏发电的实际情况进行分析,当并网光伏发电系统接入电网系统后会增加电网系统的负荷量,从而出现预测失误等现象,影响技术人员制定电量调度计划。在电网中出现的快速波动性会使电网系统的峰值和频率发生变化,影响电网系统的正常电压,不利于电网系统的稳定性。
结语
随着世界各个国家对环境保护的高度重视,新能源的开发和利用已成为各个国家发展的战略。新能源发电技术在电力系统中的应用,解决了传统火力发电下的弊端,可再生能源的利用可解决了能源枯竭的问题。然而,在新能源发电技术的开发和应用过程中,仍然存在很多问题需要解决,但随着技术的发展,新能源发电必然会成为主流。
参考文献
[1]卢勇.新能源发电在电力系统中的应用[J].云南电力技术,2018.
[2]廖捷.新能源发电在电力系统中的应用研究[J].科技研究,2017.
[3]关文婷,陈成.电力系统中新能源发电的运用[J].城市建设理论研究:电子版,2018.