新能源发电技术的现状及其应用趋势

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:harric1234
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  摘要:随着科学技术的革新,让全球能源资源的利用率也大幅增加,在这种情况下,全球资源和环境问题的矛盾更加严重,这不仅影响能源开发方面,另外,全球经济的发展和发展中国家的经济发展的不同程度的影响。为了及时解决能源不足问题,降低环境污染,重视再生和清洁等新能源。在发电过程中应用新能源,主要将其转化为电能,实现资源可持续发展的目标。因此,具体研究新能源发电技术的现状及其应用趋势具有重要的现实意义。
  关键词:新能源;发电技术;现状;应用趋势
  引言
  市场经济的快速发展,加快了我国的工业化进程,生产生活中的电能需求逐年增加。如果单纯依赖传统的发电技术与方式,往往难以满足电能使用需求,还会造成更加大的能源与环境问题。当前,新能源发电技术在电力系统中逐步得到了普遍的应用,与传统的发电技术相比,新能源发电更为清洁,能够大大减少能源的消耗与环境的污染问题,促进电力行业的可持续发展。因此,新能源发电技术将逐步成为电力系统中的关键技术。
  1发电工程中的新能源发电技术类型
  1.1太阳能
  太阳能作为当前应用最为广泛的一种清洁能源,其在新能源发电技术中的应用能够取得理想的技术应用效果。与其他的能源资源相比较,太阳能的获取与利用相对便捷与稳定,在具体的应用中,直接应用相应的技术,就可以实现太阳能向电能的转化,比如,经由太阳能电池板。但是,当前的太阳能利用中,其利用率有限,未来需要加大技术研发,提高太阳能的能源利用率。
  1.2风能
  风能发电也极为常见,其在具体的应用中,可以借助于专业技术,实现风能向机械能、电能的转化。相比较而言,西欧风能利用技术相对成熟,在农业与工业活动中,风车的使用实现了风能的转化,满足了生产生活需求。在风能发电技术下,将风力发电设备安装于相应的建筑结构中,不仅可以提高建筑的功能效益,还能够实现自然界风能资源的利用,增加电力系统中的电能供给。
  1.3地热能
  地热能主要产生于地球内部的热能资源。但是,地热能的应用中,其技术相对复杂,主要是由于地球内部的温度极高,直接获得地热资源加以利用显然是不现实的。而地热能的利用主要是将地热能转化为电能资源,提高地热资源的利用率。
  2新能源发电技术现状和应用趋势
  2.1太阳能发电
  新能源发电中最理想的能源就是太阳能,污染较低、容易获取等是太阳能发电的主要特点,我国政府对太阳能发电也大力的支持和鼓励。为了将太阳能更有效的利用,需要将太阳能光电效应转变率提升,这样才能将其成本降低,光伏发电和光热发电为太阳能发电的主要形式。从光伏发电方面来说,光生伏特效应的电能可以通过太阳光照射太阳能电池产生,光伏电池板和电能储存等几部分是组成光伏发电系统的主要项目。直流电是光伏电池板产生的电能的属性,一般想储能电池和直流负荷中输送这种电能,而储能电池的主要作用是对光伏发电输出的波动性进行稳定。从光热发电方面来说,其主要是聚集自然界的光能,将水通过这些热能变为奇台,之后通过汽轮发电机转换太阳能。塔式太阳能光热发电和蝶式太阳能光热发电能是按照不同的形式进行分类的。目前受到研究技术的限制,光能发电技术还具有较低的转化率和较高的成本,因此其应用范围较小。
  2.2风力发电技术
  ①风机类型。依据装机容量指标进行划分,主要包括小型机、中型机、大型机以及特大型机。一般来说,风机的容量越大,那么桨叶的长度就越大。根据发电机转速指标,细化为恒速机、变速机、多态定速机。②设备的组成和功能分析。使用的风力发电机组,组成结构为风轮、机舱以及基础等。运行的风轮,组成结构包括叶片和变桨系统等。叶片的形状如何,影响着风能的吸收程度。运行时,风机风速如果大于切出风速,利用旋转状态的叶尖,来完成气动制动。如果叶片处于异常状态运行下,那么要及时有效应对覆冰或者腐蚀等问题,确保叶片得到有效保护以及防护。③风机控制技术。使用的并网发电机,类型包括双馈机、双速异步机以及变速风力发电机。新的并网技术,引入了模糊控制技术,高效调节转速以及功率。利用神经网络,对叶片浆距进行控制,并且预测风轮气动特性,有着不错的效果。当风电场处于并网运行状态时,吸收无功,为了保证运行的效益,为风电场配置SVC或者其他无功补偿装置,通过实时动态补偿,减少因为输送功率引发的系统振荡情况,优化电网运行状态。
  2.3地热发电
  热水型地热发电技术和蒸汽型地热发电技术两种形式是地热发电技术主要包括的内容。地热发电技术的主要原理就是通过将热能转化为机械能,之后在发电机中应用机械能,从而使电能得以产生,这种转化技术就是将汽轮机的转动通过蒸汽热能来实现,从而使发电的目标得以实现。我国的地热电站出现在20世纪70年代,截止到目前为止地热发电站在山东和江西等各个地区都有建设。另外由于科技水平的不斷提高,新型地热发电技术需要的装置并不多,而且地热发电技术在实际的应用中也不会消耗燃料,只需要向地面上利用地下热水和地下天然蒸汽等这些载体将地下的热能带动上来即可。除此之外地热能是一种重要的能源清洁,而且环境方面并不会对其造成任何的影响,污染性也是不存在的,所以我国正在进一步发展地热能中,需要不断的提高和加强地热能的性能。我国具有非常丰富的地热资源,所以需要将地热发电技术大范围的推广和使用,同时在使用地热发电技术时,一定要保证充足的设备和人才等。
  2.4生物质能发电
  在电能的产生中可以对自然界中的生物充分的利用,这种电能产生的原理就是通过对绿色植物光合作用的应用,用化学能代替太阳能,并且储存在生物体内,这就是生物质能发电技术。广泛的分布、较低的污染、较多的种类以及清洁等这些都是生物质能发电技术所具备的特点,所以当前相关人员研究的一个重点和热点就是生物质能发电技术。通过转化生物质为可燃气,之后再将燃气发电设备提用过燃气来推动,从而使发电目标得以实现,这就是生物质能发电技术的主要原理。通过使用生物质能发电技术不仅可以将生物质燃用较为困难和分散分布的问题合理的解决,同时还可以将燃气发电技术设备较为污染和紧凑的优势充分的发挥出来,因此有效和洁净的一种新能源发电技术就是生物质能发电技术。农业大国一直是我国发展的目标,因此我国的生物质能资源非常的丰富,而且我国政府对于清洁能源发电技术方面也不断的发展,所以一直以来我国政府都非常重视和支持生物质能发电技术。
  结语
  简而言之,在新能源光伏发电技术不断深入的探究和创新中,其技术发展日益成熟,运用及覆盖范围越来越广泛。技术变革和产物轮换将推动可再生能源资产构造的升级和清洁能源模式的转变,提高了我国新能源光伏发电技术的国际竞争力,保障了能源可持续发展。
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