刘艳霞
国网长治供电公司客户服务中心，山西 长治 046000
摘要：大规模新能源电力安全高效利用是智能化电网建设的核心和基础的问题，想要智能化电网尽早建设成功就需要要研究大规模新能源电力安全高效利用基础问题，但是现在的大规模新能源电力安全高效利用上还存在着很大的问题，本篇文章就要讨论关于大规模新能源电力安全高效存在的几点问题，存在问题的原因以及怎样更好地解决问题。研究大规模新能源电力安全高效的问题可以能源问题不再紧张。
关键词：大规模新能源；电力安全；高效利用；基础问题
1 引言
随着国家经济的不断发展，国家所需要的能源越来越多，但是我们现在面临着资源枯竭问题，想要解决这个矛盾就必须发展新能源，不仅可以解决国家发展问题，还可以保护地球的环境。而电力又是所有人都不可缺少的一种能源，研究新能源电力，应对资源短缺问题的同时还可以应对环境的恶化问题。中国要走的科学发展可持续道路也要求我们既发展经济，又不可以破坏环境，新能源的开发是非常必要的。
2 大规模新能源电力发展的现状
能源的紧缺是世界各国在发展过程中需要面临的一个问题。关注能源紧缺、关注新能源发展和治理能源污染也是各国在经济发展过程中需要考虑和研究的主要问题。面对现今社会的发展形势，只有降低能源消耗、减少污染、保护环境才能适应我国可持续发展的道路，新能源的开发实现智能化电网是我国进行大规模新能源电力发展的需要。解决新能源的电力的消耗问题和系能源电力系统运行的稳定问题是提高电力系统可靠性、实现高效利用的途径之一。大规模电力系统在发展的过程中存在一些问题，主要表现在系能源电力系统的电源结构不够完善的，不能适应新能源系统不稳定的特点，另一方面是开发新能源的投入成本比较高，但是利用率却比较低缺乏经济性。
3 大规模新能源电力安全高效利用的基础问题
3.1原理概述
目前所说的新能源电力系统，在实际运行中有多时空尺度的特质，能协助电力系统在实践运行中确立客观存在的目标，也是新能源电力系统具有现实性的原因。正因为存在这样的客观事实，所以在实际运行中，需要让电网和电力系统之间保持平衡，才能为现实中完成模型的搭建提供特征信息。同时，还要充分考虑各种技术限制，在共同的大背景下完成相关建设，才能让新能源电力系统在实际运行中保持稳定和高效。
3.2安全问题
目前所说的新能源电力系统，其新能源主要指太阳能、地热能和风能等，依靠以上能源来为电力系统服务，转换成人们所需的电力。而这些大规模的新能源电力系统一般都建设在人烟较为稀少的地区。以往的电力能源主要靠水力和火力，新能源虽有诸多优点，但其稳定性稍差，出现故障的概率更大。在实际运行中，新能源电力系统更需要严密监测其运行情况，此外还需要通过搭建其他安全系统来确保该系统的正常运行。
3.3协调问题
新能源电力系统所用的能源都具备可再生性，像风、阳光和地热等，由于存在可再生性，所以具有很强的实用性和可操作性。这些能源在实际运用中仍有一定的延迟性，而这种延迟性与以往的传统能源具有相似性。
4 大规模新能源电力安全高效利用的对策
4.1利用先进新能源发电技术
适应电网安全运行需求是电源响应的重要组成部分，需要提高新能源发电单元的能量转换率，并发展灵活的功率控制系统来实现。当前，新能源发电机的容量较小，投资较高，能源转换率较差，使得大规模新能源高效利用的开发受限。风电机将风能变为机械能再转换为电能，转换率可达到40%左右，太阳能的转换率可达到20%左右，大型水力发电站可实现90%的能源转化率，大型火力发电站也可实现45%的转化率。所以需要进一步优化新能源的发电的相关设备，改良新能源发电设备，实现降低成本提高经济效益的目的。风力发电机组的风轮机性能直接对风力发电的效率产生影响，优化分轮机的结构能有效的提高风轮机的捕风能力。同时，先进的太阳能追踪系统能有效的提高发电的效率，降低发电成本。新能源电力的波动性高的特点增大了系统调度控制的难度，限制了新能源电力的接入。所以精确改良预测方法和功率分配策略是实现新能源高效发电的重要环节。
4.2利用大型火力发电实现多元互补
虽然先进新能源发电技术能够改善新能源并网时的暂态特征，但是输出功率的强随机波动性难以彻底改变。需要互补能源进行抑制。为了电力系统的实时供需，需要多种能源进行互补，且要满足快速响应和能维持大范围和运行时的经济性要求，所以水电和燃气等是最好的互补能源。在欧洲等发达国家水电在能源利用中比例较高模式主要的调峰手段；而在美国，燃气发电时首要的调峰手段。基于中国的特殊地理资源条件，决定了火力发电站占主导地位。据统计中国火力发电站的发电量占总比例的78%，所以中国新能源电力规模化发展需要以火力发电机组作为调峰手段。火力发电机组优点在于良好的可控性和负荷调节能力，缺点在于可调范围窄和调速慢，难以维持在大范围运行下的经济和环保性。研究了多种能源互补特性后，提出多元互补控制策略是实现多元互补的主要途径，可以在很大程度上解决技术运行瓶颈问题，提高电网的接纳能力，火力发电是中国电力系统调峰的必然选择。
4.3采用先进输电方式
局部电源难以满足新能源发电的随机波动性问题，采用多元互补方案要以电网为媒介，实现全国范围内的多能源优化控制，实现全系统能量的实施平衡。决定电网资源配置的两个方面是电网结构和输送极限，两者相互弥补影响，所以先进的输电方式和电网结构是提高电网接纳能力的重要因素。先进的输电方式可以增加电网在大范围内的输送和储能能力。利用大规模的集中输电设备结合交流输电系统和微网分布式等手段，实现多元互补，最终时间大规模能源发电的目的。此外，还可以通过对相应侧和电源侧功率的随机波动进行结构理论优化，对于实现新能源的安全高效利用有着重要意义。
4.4采取新型用电方式
电力系统用电闸的友好响应也是应对新能源波动的重要手段，减少输电线路的花费和有效增加电网设备的利用率，发挥螺旋储备的能力，设置可以应对极端天气现象，保障电网的有效运作。在系统运作时结合行管政策和技术手段可以有效发挥平移电荷的作用，通过电荷响应来提高新能源电力的占比。用电设备也应该具备分析处理电网数据的能力以实现新型用电方式的要求。同时利用现有的一些技术可以有效开发出智能的家庭控制网关，利用信息采集和处理等方式实现高级量测系统，可以最大限度的为新型用电方式提供科技支持。帮助用户参与到电网的友好互动和能源管理中来，实现电网的稳定运行。
5 结束语
综上所述，大规模新能源电力系统的建立，使得我国的电力系统实现了创新发展。但新能源电力系统的稳定性及输出效率不足等问题，导致其难以发挥更大的实用价值，也难以彻底取代传统能源系统。因此，必须加快建设智能化电力系统，优化新能源电力生产、传输、安全控制以及系统设备的维护等环节，建立规范、科学的保障机制，提高多元化新能源电力系统间的互补与协同调控能力，从而有效促进大规模新能源电力系统得到安全、高效利用。
参考文献：
[1]樊位宁.大规模新能源电力安全高效利用亟待解决的基础问题[J].科技展望，2015，25（22）：85.
[2]冯雪松.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].科学技术创新，2017（19）