新能源发电技术在电力系统中的有效应用 王军

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:王军
[导读] 摘要:能源结构发展至今,我国目前的能源结构依旧是以传统能源为消费主体。
        国投白银风电有限公司  甘肃省酒泉市  735000
        摘要:能源结构发展至今,我国目前的能源结构依旧是以传统能源为消费主体。同时对于传统能源的消耗量也在日益地增加,由于传统能源大多属于不可再生能源,因此调整能源结构,利用新的技术优化能源消耗结构,让新能源代替传统能源,以此来更好地满足当今市场的需求。
        关键词:新能源发电技术;电力系统;应用
        引言
        自然环境与能源紧张问题是现阶段全球经济发展面临的主要问题。基于对生态环境保护的基本要求,风能、太阳能、水能以及生物能等新能源逐步得到了广泛应用与发展,在很大程度上推动了国内外电力行业的繁荣发展。因此,在未来发展阶段,需要进一步对新能源发电技术进行深入研究与分析,从而结合时代发展的要求,充分发挥新能源的优势,提高能源的利用率,促进经济与生态的协调发展。
        1新能源发电技术的概述
        为了充分发挥新能源的优势提高供电水平,需要不断完善发电工艺,从而推动供电工作的顺利进行。现阶段,我国主要开发与应用的新能源主要包括风能、水能、生物质能、潮汐能以及太阳能等,与国际上较为先进的新能源开发结果对比来看,我国在风力发电、热能电池以及日光能光伏发电的研究上取得了显著的成果。新能源发电技术主要是以风能作为驱动发电装置运转的基础条件,进而实现电力能源的生产与输出。为保证风力发电装置运行的稳定性,在联网供电过程中,需要对电网输出的电流频率进行严格管理与控制,确保电网输出的电流频率与热力发电机组的输出电流频率相匹配,从而提高新能源并网发电系统运行的稳定性。
        恒速恒频的发电模式主要利用主动式失速调配设备或常规性失速调配设备,而变速恒频发电模式主要利用异步感应发电机作为主要发电装置。将两种发电模式的相关指标进行对比分析能够得出,变速恒频发电模式更有利于提高风能的利用率,同时具备比较高效的调配机制,因此在现阶段的风力发电中得到了广泛应用。此外,燃料式电池工艺主要是将储存在化学氧化剂和燃料中的化学能转化为电力能源,这种工艺的应用有利于降低发电过程中的噪声,同时具有环保性能。
        2新能源发电关键技术
        2.1新能源发电系统结构
        新能源发电系统主要包括多个小型新能源发电系统,这些小型分布式发电系统中又包括风能发电、太阳能发电等多种能源的组合发电,这些供电设备主要通过逆变器并采用并联的方式与微型公共电网进行连接,从而保证电网运行的安全性和稳定性。
        2.2电力电子技术的关键部件
        电力电子技术在分布式发电中发挥着至关重要的作用,并网逆变器、静态开关以及电能质量控制装置的性能都能够对供电系统的运行产生较大影响。首先,电力电子变换器在电力系统中起着连接微网、风机与燃料电池的作用,这些变换器有时只需要通过逆变器就可以起到相应的作用,但有时就需要将逆变器和整流器进行结合使用,具体的使用方式主要根据电力电子技术应用的实际情况来确定。其次,静态开关在电力电子技术的应用过程中主要起到识别系统的一些意外情况,并将微网转换到孤岛运行状态的作用,进而能够有效防止避免系统受到破坏。同时,在故障问题得到解决后,静态开关能够自动将微网和主网进行连接,从而保证系统运行的稳定性。此外,电能质量控制装置能够对电能质量进行全面监控,从而避免电压波形、频率和功率因数导致电能质量下降问题的发生,维护微网运行的安全性。
        3新能源发电技术在电力系统中的有效应用
        目前,新的发电技术从规模、范围和技术安全性等方面进行分析,其中最成熟的是风电和太阳能发电。


        3.1风力发电技术
        风能是世界上最重要的资源之一,其储量是目前人类可利用的其他资源的十倍以上。(1)风力发电机的类型。根据功率控制方式的不同,可分为变攻角汽轮机、主动齿轮箱汽轮机和固定攻角汽轮机。(2)设备配置和功能。风机通常由叶片、轮毂系统组成,叶片的形状决定了风能吸收多少能量。如果风机的风速高于静止风速,则高度依赖旋转叶片的末端进行空气制动。如果风机叶片因结霜、腐蚀、裂纹等情况而不能正常运行,需要及时对风机叶片进行保护和防护。(3)风机控制装置。由于新技术的快速发展,新的网络连接技术采用了被广泛使用的控制模式,通过神经网控制叶片对风力发电机的转速和功率进行控制。风电场还必须配备SVG等无功补偿器,以预测风机的空气动力特性和风机与电网的距离,以获得良好的效果。(4)被动式能源管理技术。由于风电场并网运行会消耗无功,因此稳定风电场的网络电压与平衡无功同样重要。
        3.2太阳能发电技术
        从现实的角度分析,太阳能发电技术属于一种最为常见的新能源发电技术。该种技术主要依托的能源就是具有较强可再生性的太阳能。相较于其他能源而言,太阳能可以说是一种取之不竭的能源。该种能源的获取较为便捷以及稳定。有效运用能源转化设备可以直接将太阳能转变为电能。例如,太阳能电池板就是一种转化太阳能的设备。该种设备在做功的过程当中可以有效地将太阳能进行集中处理,并产生集热效应。然而,相较于其他新能源发电技术,该种发电技术所能提供的电能相对较低,无法支持一些大功率的电力设备运行。该种发电技术可以运用到一些小功率电力系统当中,以此来保证太阳能得以充分利用。与此同时,相关的技术研究人员还需要不断革新该种新能源发电技术,从提升太阳能发电技术的能量有效转化率着手进行具体的研究,保证太阳能资源的有效利用率得到提升,进而提升太阳能发电技术在电力系统中的应用成效。
        结束语
        我国在近年来始终致力于新能源发电技术的研发与应用,并取得了一定的成绩。新能源技术的发展,为人们的生活带来了诸多的便利,它不仅仅是一种技术型的改革,同时也与人们日常的衣食住行有密切的关系,新能源的革命也会成为人们生活方式的一场革命。基于对生态环境保护的基本要求,风能、太阳能、水能以及生物能等新能源逐步得到了广泛应用与发展,在很大程度上推动了国内外电力行业的繁荣发展。对于新能源发电技术的研发与升级,注重新能源生产销售过程中的问题进行深入的研究与思考,才是优化电力系统,为人们生活谋福利的正确选择。因此,在未来发展阶段,相关部门需要提高对新能源发电技术研究的重视程度,并将研究的重点放在新能源发电技术的应用上,结合时代发展的趋势和要求,有效提高新能源并网发电系统运行的效率和质量,从而推动新能源并网发电技术的运用,促进我国电力事业的可持续发展。电力行业属于我国能源消耗较大的行业,该行业的如果能够有效运用新能源发电技术,实现绿色化生产改革目标,对于降低我国能源的消耗量有着较强的促进作用。
        参考文献
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