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浅析新能源发电接入及对电网规划的影响孙博

发表时间：2020/5/21 来源：《基层建设》2020年第3期作者：孙博

[导读] 摘要：随着经济的发展，能源的需求量越来越多，然而化石能源以及日渐衰竭，过渡的开采能源也使得环境问题越来越严重，对于电力系统来说新能源的开发与应用显得非常重要，近年来我国关于新能源的应用研究越来越多。

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        摘要：随着经济的发展，能源的需求量越来越多，然而化石能源以及日渐衰竭，过渡的开采能源也使得环境问题越来越严重，对于电力系统来说新能源的开发与应用显得非常重要，近年来我国关于新能源的应用研究越来越多。本文首先介绍了新能源的概念与几种新能源发电发展现状，并且介绍了电网规划，进而论述了新能源的发电接入对现如今电网规划所产生的影响。
        关键词：新能源发电；电网规划；影响
        1 引言
        现在我国经济建设水平不断提高，同时人们的生活水平也有了显著的改善，改对能源的需求也在多年之中有增无减，给我国的能源产业的发展造成了更大的压力。与此同时，我国的开发建设过程中，对环境也造成了一定的破坏，能源安全和环境保护问题也得到了人们的广泛重视，否则必然给我国的经济和社会的可持续发展形成阻碍。在能源工作当中，积极应用新能源材料，这也给我国的电力事业发展指明了方向。
        2 新能源的概念
        新能源也可以叫做非常规的能源，也就是传统能源之外的各种能源形式。主要有：太阳能、风能、地热能与海洋能等等。新能源相较传统能源的资源有限和环境污染特点，具有资源丰富，普遍具备可再生特性，可供人类永续利用，环保等巨大优势。随着社会经济发展，能源需求不断增大，新能源开发利用的脚步在不断加快，新能源取代传统能源人类生活发展物质基础地位是社会发展必然结果。能源是人类活动的物质基础，传统能源危机导致能源资源枯竭，环境污染严重，严重威胁着人类的生存发展，本着有限资源和环境保护的可持续发展原则，一场全世界范围的新能源革命序幕已经开启。电力行业作为传统一次能源的最大使用者，需要在这场新能源革命浪潮当中充当先驱者的角色，大力研发新能源转换科技，加快新能源开发综合利用的脚步。
        3 新能源发电的现状
        3.1 水力发电
        水力发电是新能源开发中较为热门的资源，是循环利用效率较高的清洁能源，水作为自然界具有强大能量的资源之一，在发电方面具有极大的优势。水力发电主要利用水自身重力产生的能量进行发电，但利用水能进行发电受到的限制较多，比如会受到水域分布的限制，在缺水地区就无法顺利进行；再有受水量大小的限制，对气候、降水量和河流流量的依赖性高，往往不能提供足够稳定的电能；受季节影响也较大，夏季汛期就能保证足够的供电，到冬季就无法提供稳定的电能。
        3.2 风力发电
        风力发电具有较强的优势，首先，风力作为一种清洁能源减少了煤炭石油资源的消耗，避免了大气污染；其次，风力的分布地区范围非常大，基本囊括了我国绝大部分地区，具有推广的价值；最后，我国的风力资源较为丰厚，满足了发电供电的基础条件。我国的风能资源主要分布在新疆、河西、内蒙古、河北等 12 个地区，在这些地区进行风能发电具有极大的优势，不但可以满足当地的电力需求，还可以给附近地区进行电力供应，且其发电较为稳定，不会受到太大的影响，是我国目前主要的风能供电发展地区。
        3.3 光伏发电
        光伏发电也叫离网光伏发电，是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电相较传统发电有着无枯竭危险、无噪无污染安全可靠、不受地域限制、建设周期短。能源质量高等优势。我国是全球光伏发电安装量增长最快的国家，发展潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到2030年的光伏装机容量将达1亿kW，年发电量可达1300亿kWh。

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在今后十几年，我国光伏发电市场将会由独立发电系统转向并网发电系统，目前存在并网成本过高的问题。
        4 电力系统的规划
        在电力系统的规划中，一般包括三个方面：电力负荷的预测，电源的规划，电网的规划。（1）负荷预测是基础工作，在实际的工作中影响的负荷的原因一般有：经济发展的水平与经济结构的调整，生活水平、收入水平与消费观念发生的变化，电力消费的结构出现变化，天气的情况，电价，管理措施以及政策因素等等。在确定电压等级的时候，我们需要考虑的是：动力资源的分布，工业的布局，电力负荷的增长，新建电厂的容量，近期过渡的可能性，与远景系统的规划发展。电力电量之间的平衡，就是供应和需求两者之间的平衡。（2）在电源规划与变电站的布点规划中，我们应该对电力电量进行平衡计算，分析并且规划水火电厂的运行方式，还要计算燃料的消耗量，发电设备的利用率，检验电量的平衡，对系统与地区之间的电力电量进行交换，并且为论证与制定方案来提供依据。（3）电网规划一般是以负荷预测与电源规划当作基础，对在什么地方，什么时间建设什么样的输电线路与回路数以及变电站规模进行规划，在规划期内要达到所需的输电需求，并且还要在满足所有的技术指标下，尽量降低成本。电力系统的电网规划主要的内容有，电网电压的选择，电网结构的确定，变电站的布局与规模采用什么样的方案，使用什么样的输电方式。对电力负荷进行准确的预测，是衡量电力企业管理走向现代化的一个标志。
        5 新能源发电产生的影响
        首先在供电的质量方面。水力发电的供电质量达到标准，且水力发电还具有环保优势，但其并不能保持较长时间的恒定供电，有待进一步的发展。风力发电具有地域范围、气候季节方面的极大优势，能保证大范围的持续供电，且风力发电的性能较好，提供的电能质量较高，完全能满足当地的用电需求；其基础设施建设较为方便，建设成本也不是很高，具有很大的发展空间。太阳能发电的适用地区范围更广，基本可以在全国各个地区进行推广，且太阳能资源在发电方面能提供较大的能量，在稳定性方面也较好，在供电的质量和供电时间上都有其他两种发电方式所不具备的优势。在电网安全方面，水力产生的能量较强，电力电压较高，电压的稳定性较差，在供电安全方面并没有多大优势；风力发电则具有较好的供电安全性，但仍存在电压上的波动问题，需要供电站进行复杂的处理程序后才能投入使用；太阳能发电则具有较好的安全性，在发电方式上也较为温和。在输电方式上，新能源电力对电网的要求普遍较高，在处理程序上比较复杂，所以在进行电网规划时，一定要综合考虑其对硬件设施的要求，重视远距离和超远距离的输电技术和输电安全；另外，新能源与现存的电网为并不存在较大可能的联合，并网运行还存在较大的难度。
        6 结束语
        总而言之，新能源的接入对于电网规划来说，产生了很大的影响，这些影响因素我国要根据新能源的类型来判断，不同的新能源发电对于电网的规划有着不同的影响。目前电力工业新能源接入还存在诸多研发利用问题，新能源的接入可靠性得不到保障，但其快速的发展和无限的潜能都是让人欣喜的，人类离不开能源作为物质基础，大力加强新能源开发利用力度，提高新能源转换科技技术，是人类社会发展的必然趋势。
        参考文献：
        [1]甘磊.考虑大型新能源发电基地接入的大电网规划方法研究[D].华北电力大学（北京），2017.
        [2]李冰.考虑输配电价的电网规划模型及方法研究[D].华北电力大学（北京），2017.
        [3]豆田田，刘慧丽.浅析新能源发电接入及对电网规划的影响[J].低碳世界，2016（26）：43-44.
        [4]吴耀文.三级电网体系结构智能规划的若干关键问题研究[D].武汉大学，2012.
        [5]李德泉.含分布式发电的配电网扩展规划研究[D].山东大学，2012.