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浅谈新时期电力新能源及其利用

2016-05-14任凯

中国绿色画报 2016年5期
关键词:电力新能源利用

任凯

摘要:随着我国电力事业的大力发展,电力已经成为人们日常生活中不可或缺的重要能源,人们所从事的几乎所有的日常活动都与电力有关。本文首先说明了新时期电力新能源利用的必要性,然后分析了新时期电力新能源利用面临的挑战,最后探讨了新时期电力新能源的具体利用。

关键词:电力;新能源;利用

中途分类号:F407.61

1 新时期电力新能源利用面临的挑战

1.1 调峰、调频问题

当前利用新能源进行发电的技术并不十分成熟,因此会给电网带来一定的随机波动性,而电力系统的发电运行需要保持平衡的状态,这样一来就很有必要利用其它的电源形式来进行补充,以弥补新能源发电带来的负面影响。当前最优的互补组合便是水电和火电。不得不承认,当前火电仍然是总装机容量中占据主导地位的发电形式,从这里也可以看出,要利用新能源进行发电,在当前的技术条件下,必定要更加依赖火电的快速深度调峰。

1.2 新能源电力消纳问题

新能源发电还存在一定的电力消纳问题,这是源于新能源的分散性。以风力发电为例:我国的西北地区是风能资源最为丰富的地区,然而该地区的经济较为落后,风能发电的发电量就不可能被这些地区全部消纳掉,剩余的电量只有借助于西电东送,把西北过剩的发电量输送到东部地区进行消纳。由此可见,未来我国电网的发展一定是大电网与分布式小规模电网协调发展的时代。

1.3 继电保护遇到的挑战

利用新能源发电还会遇到一个大的挑战,那便是继电保护问题。我们知道,异步发电机无法做到如同同步发电机那样即使在发生短路故障时依然可以提供可持续、稳定的电流。这也是新能源发电中继电保护设计中的一大难点。如何使得继电保护装置依据不持续的短路电流来判定故障的发生,从而能够将故障进行准确并且快速的切除,保障电网运行的安全可靠性。

2 新时期电力新能源的具体利用

2.1 风力风电

风力发电的原理比较简单,就是利用自然对流运动产生的风力带动风车叶片转动,但是这个转动可能会很慢,达不到风力发电的速度要求,这时就需要借助风力增速机来增强叶片的转动速度,一旦达到了一定的转速,动能就可以转化为电能了。但是通过相关研究发现,尽管风力发电节省了大量的能源,但是这种发电方式对风能的利用率还是存在偏低的状况,仅仅从理论出发,风能发电机能够发挥的最大风力才只有全部风能的59.6%,实际应用中的利用率则更低。由此可见,风力发电作为一种新型的新能源发电方式,其未来可提升的空间还很大,应着力于研究风能的利用技术,推动风能利用率的增长。

2.2 核能发电

我国核电工程发展较早,但是核电具有一定文献性,切尔诺贝利核电站的爆炸的危害历历在目,但是核能是人类能源发展的重要趋势,所以我国发展核能时,一直都从核能的安全性出发,对核电站的选址慎之又慎,经过长时间的经验积累,我国的核电技术较为成熟,能够避免核事故。另一方面我国长在利用核聚变技术,掀起新的技术革命,如果实验成果,那么时间将在具有能源危机,为了这一目标,我国科学家努力科研,并在这一领域取得世界最领先的地位,阶段技术不断的突破,从中科院合肥物质研究院获悉,该院等离子体所承担的大科学工程“人造太阳”实验装置(EAST)又获重大实验成果,其辅助加热工程的中性束注入系统(NBI)在综合测试平台上成功实现100秒长脉冲氢中性束引出,初步验证了系统的长脉冲运行能力。

2.3 清洁煤的使用

首先,原煤的加工技术。要将原煤进行继续深加工,型煤是最好的选择,但是加工之后煤浆和配煤也可以用于选择。水煤技术也是一种新型的清洁煤资源,在煤炭原料中掺入相关的添加剂,使得煤炭的状态油固态变为液态,这是一种很好的混合燃料,能够实现喷燃,也为运输提供了便利。其次,从煤炭的烟气净化技术。当前应用最为广泛的便是湿式的石灰石装置。另外,外脱氮氧化物技术也是实现烟气净化的先进技术。要使得煤炭降低污染指数,那么新的燃烧技术的出现尤为重要,当前应用的技术包括煤气联合的循环、整体地煤气化联合循环、增加液化床的联合循环。

2.4 生物质能发电

生物质能发电,很多人忽视它的重要作用,有专家统计我国全国的生物质能发电水平可以与三峡工程相比较,生物质能是利用利用生活垃圾和废物。利用微生物的作用产生沼气,利用沼气发电,沼气不仅能作为发电材料,同时也可以作为生活燃气,直接用于做饭,或者将其加工为汽车使用的能源。生物质能发展仅在初级阶段效果就已经十分明显,所以在未来的能源发展这是一项可以重点发展的项目之一。

2.5 太阳能光伏发电并网技术的重难点

2.5.1 电压波动

毋庸置疑,要利用太阳能进行发电,那么太阳的光照强度便成为影响太阳能光伏发电系统的输出功率的首要因素,我们知道,太阳的光照强度也不是人为可以决定的,它要受到天气和季节条件的影响,这样一来,自然条件的变化的不可人为干预的,那么太阳能光伏发电系统的输出功率就会从自然条件的不断变化产生不稳定性。新时期进行太阳能光伏发电并网技术的应用,基于保证系统运行的稳定性和安全性,就要充分预估到从电网中瞬间脱离对系统电压产生的影响,并采取一定的措施减小这种不利影响。

2.5.1 谐波

谐波会对电力系统的稳定运行产生极为不利的影响,但是在利用太阳能光伏发电技术进行发电时,系统中的并网逆变器在转换电能时必然会产生为数不少的谐波,会对电网运行产生不利的影响。如此一来,就需要加强太阳能光伏发电并网技术的检测工作,这也是控制畸变率的有效手段。在利用太阳能光伏技术的时候,如果是直流电并入电网系统,那么其所产生的电压畸变率尚处于国家电网相关标准的允许范围内,然而若是要将电压变入电流,则会产生大量的谐波,这样一来电压的畸变率就会超出国家标准,因此可靠的检测技术是防止这种严重畸变率的手段。

结论

综上,在发电的技术方面,正在向着应用新能源和可持续的方向在发展。能源的巨大消耗是摆在世界各国面前共同的问题,我国作为一个能源十分短缺的国家,更应该注意发电新能源技术的利用。我们相信,在了改革几十年的积累,我国一定能够走出一条更为环保而可持续的发电的道路。

参考文献

[1]苏剑,周莉梅,李蕊.分布式光伏发电并网的成本/效益分析[J].中国电机工程学报,2013(34):15-17.

[2]陈志磊,牛晨晖,李臻,张军军.光伏发电并网标准发展[J].电力电子技术,2013(03):32-34.

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