新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响

发表时间:2020/9/29   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:秦光洁
[导读] 新能源发电与分布式发电是近年来兴起的利用清洁能源、可再生能源进行发电的发电过程,对于我国能源的可持续发展,降低用电高峰时期的电网供电压力有很重要的作用。
        秦光洁  
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        摘 要:新能源发电与分布式发电是近年来兴起的利用清洁能源、可再生能源进行发电的发电过程,对于我国能源的可持续发展,降低用电高峰时期的电网供电压力有很重要的作用。但在其发电系统接入统一电网时还是有很多的问题,需要在今后的科研与应用阶段解决,提高我国供电系统的稳定性和安全性。
        关键词:新能源发电;分布式发电;电力系统
        
        新能源发电泛指利用新技术开发可再生的能源,新型能源包括太阳能、生物质能、风能、潮汐能等等,通过这些能源进行发电的过程。分布式发电是在在用电器周边设置独立的发电装置单独的为某个用电器或是某个区域进行供电的发电过程。这些发电方式与传统的大型发电站相比更为可靠,更不容易因为发电站的故障而造成大面积的用电故障。建立新型的发电系统有利于在新形势下建立更加稳固、可靠的供电系统,降低大型发电站出现故障后的损失。
        1 新能源发电概述
        新能源发电是利用新型的技术以及能源进行发电的技术。现在广泛使用的新能源发电技术主要包括风力发电技术、太阳能光伏发电技术、燃烧电池发电技术等等。
        由于一次又一次的产业革命为生产力带来了一次又一次提升,然而能源问题也随着产业革命的到来越来越突出。新能源发电技术其使用的能源是可再生资源,实现可再生的能源利用对于解决眼下的能源问题十分重要。经过国际中众多科学家进行的各种相关理论的研究,新能源发电技术已经逐渐变得成熟,已经可以利用相关能源进行一定程度的稳定发电,但相关的研究还在不断地进行,在朝着更加稳定、能源利用率更高、功率更大的方向发展。
        新能源发电有可持续利用、环保、可再生的特点。虽然地球上储备的石油、天然气等燃料能源数量巨大,可供人类现阶段的使用,但在能源需求量更大、开采量巨大的未来,地球上的石油等燃料的储存是越来越少的。新能源不同,风能是利用大气的循环、更不用说太阳能其来源于太阳辐射,人类对于这些能量的使用基本不会对大气产生特别大的影响,尤其是太阳能,每天都会随着阳光源源不断地输送到地球上,可以满足人类的需要。此外,经过了多年的能源利用之后,大气污染已经成为了国际上都十分重视的问题之一,新能源具有清洁性,使用新能源进行发电可以大幅减少燃烧燃料进行发电产生的各种大气污染物,减小对环境的污染。
        2 分布式发电概述
        分布式发电系统并没有一个统一的定义,建筑内部的发电机、家用的发电机都可以被称之为分布式发电,其主体电力供应并不完全依赖国家统一修建的电网,在统一线路出现问题或是进行日常维护的时候,建筑内部或是附近的发电装置就会成为备用电源保证电力的正常供应,像是高考、中考等重大考试的现场也会配备相应的临时电力供应装置来保证考生正常进行考试。
        分布式发电对于降低电路系统的故障保证配电系统故障而造成的相关损失有重要作用是缓解用电高峰时期的电网供电压力以及在必要时候进行紧急供电,降低紧急停电对于人民工作造成的损失。其次分布式发电具有灵活性强、适应性强等优势,用户可以自行控制提高供电的稳定性,并对该地区的用电情况进行实时的监控。分布式发电的优势众多,但是其也有许多的问题需要进一步解决,由于发电装置或是相关燃料的问题,容易产生输出功率不稳定、电压不稳定的现象,这对于家用电器的使用是十分不利的甚至还会造成相关的用电器的损毁。

其次,由于分布式发电装置与城市中的电力网络是相对分离的供电系统,党城市供电系统出现故障时,分布式发电设备并入不当很容易在主体供电网络出现问题时出现“孤岛效应”,孤岛效应会危及相关输电线路上工作人员的人身安全还会导致攻击的电压以及电能不稳定造成用电器或是供电设备的损毁,进一步破坏电力供应线路。目前,国家已经出台了相关的法律法规指导和规范相关单位或是企业进行分布式发电系统的配备,在保证用电安全的前提下合理、科学的进行相关设备和线路的规划。
        分布式发电的主要发电方式可以分为三类,一类是基于化石能源的发电装置,第二类是基于可再生能源的装置,最后一类是混合型的分布式发电技术。往复式发动机技术是现在引用最广泛的化石能源发电装置,其效率相对其他的化石基的发电装置相对较高,并且由于相关技术的进步已经大幅度减少了对环境的危害。阳光、风力发电技术是第二种新能源发电技术的主要发电装置,相对于第一种发电方式更为清洁,但是其发电装置的成本也更高,其相关技术尚未完全成熟,需要进一步的研究和发展。分布式发电在美国将会随着老旧设备以及发电厂的退役会大面积的进行使用,未来将有极大的发展前景。在我国由于基础设施飞速发展,我国集中式供电网络飞速发展,然而在山区牧区等特殊区域,架设集中电网不仅前期投入大,在使用后还存在使用不方便等各种问题,在这些时候分布式供电设备就能体现出其具有灵活性的特点,为牧区的牧民提供移动式供电设备,保证其日常生活的需要。
        3 二者对我国供电系统的影响
        3.1 新能源发电技术对我国电力系统的影响
        我国现行的新能源发电技术还是以风力发电以及太阳能发电技术为主。其中,风力发电是相对来说已经成熟了的发电技术。但是风力发电技术其发电功率以及发电量受到自然风的影响较大,对于稳定输出电力以及保持输电电压等都需要进一步提高。其次,太阳能的利用率目前还相对来说较低,需要进一步完善太阳辐射的收集工作,提高提高太阳能的利用效率。此外,除了可能造成的稳定性问题,还有在并网时可能产生一些问题,从而导致大规模的电网瘫痪情况,相关部门一定要重视相关问题。
        3.2 分布式发电对我国电力系统的影响
        由于分布式发电由用户自行操控,在其接入电网后可能会对供电系统的的电能产生影响,发生电网紊乱,不仅可能会造成电网中的用户的供电问题还有可能导致电网损坏。但是在供电系统的供电高峰时期,分布式发电系统也会为供电系统供应相当一部分电量,降低集中供电网络的供电压力。
        分布式配电网络对配电网继电保护的影响主要体现在当电网出现故障时对电网产生的二次冲击上。当电网出现故障时由于继电保护电网的相关系统会进行重合闸的工作,但分布式发电的装置在此期间一直处于工作状态,在进行相关操作十分容易引起配电系统的二次损毁,提高了故障时进行修理和维护的难度。
        总而言之,二者对于提高我国能源的利用率以及能源可持续发展有重大意义,但是在相关技术的科研和应用方面还需要进一步发展,提高太阳能的捕捉效率以及分布式发电在并入综合电网后的安全性。
        结束语
        新能源发电以及分布式发电都对解决我国能源问题以及我国居民的用电问题都有积极作用。随着我国科技的发展,能源问题已经越来越需要被重视,上述两种发电方式一种可以缓解我国的能源问题,另一种可以优化供电网的供电结构,在山区、牧区等特殊地点的供电过程中有重大的作用,需要进行特别重视。
        
        参考文献
        [1]高寒,漆望,张晶.分布式发电接入村镇配电网络的影响模拟分析[J].云南电力技术,2020,48(02):83-87.
        [2]朱敏. 分布式新能源面临快速发展机遇期[N]. 中国经济时报,2019-09-10(004).
        [3].四部委推进储能与分布式发电、集中式新能源发电联合应用[J].大众用电,2019,34(08):53
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