新能源发电技术在电力系统中的应用

祝亚飞

摘 要：电力资源对各行各业的发展起着关键性作用，在科学技术快速发展的背景下，愈发重视新能源的开发与利用，在电力网络中占据着重要位置。基于此，本文对新能源发电的概念、新能源技术在发电系统中的应用等进行了详细分析，希望能够实现一定的借鉴性意义。

关键词：新能源发电技术;电力系统;有效应用

市场经济的快速发展，加快了我国的工业化进程，生产生活中的电能需求逐年增加。如果单纯依赖传统的发电技术与方式，往往难以满足电能使用需求，还会造成更加大的能源与环境问题。当前，新能源发电技术在电力系统中逐步得到了普遍的应用，与传统的发电技术相比，新能源发电更为清洁，能够大大减少能源的消耗与环境的污染问题，促进电力行业的可持续发展。因此，新能源发电技术将逐步成为电力系统中的关键技术。

1 新能源发电概述

1）新能源介绍。新能源是指通过对新技术的应用开发的如水能、风能、太阳能、地热能等的可以有效利用的再生能源;还包括甲醇、酒精、沼气、氢能等，如石油、天然气、煤炭等应用广泛的能源则被称作是常规能源。由于常规能源是有限的，而因为其也产生了突出的环境问题，各个国家和地区纷纷致力于研究和开发环保型可再生能源。

2）新能源技术的发展。从相关科研技术的转化成果来看，新能源技术的发展主要分为以下四个阶段，研发阶段、示范阶段、推广阶段以及生产阶段。目前，部分新能源技术的发展已逐步进入完善和成熟阶段，如，核电、太阳能热水器以及沼气等等，并且诸如生物质发电、太阳能光伏发电以及地热发电等也在不断的研发中走向成熟，大中型沼气池、地源热泵只有具有一定规模才能使其成本降低，当前还正在逐步推广;而燃料电池、氢能制备和储存、潮汐发电、太阳能热发电已经在技术上获得成功，但还有较大的提升空间，当前也在做进一步的示范工作等;其中开采和勘探天然气水合物、纤维素乙醇等工作、受控核聚变等技术的研发还正在进行。

2 新能源发电在电力系统中的应用探讨

1）风电技术。风力资源在全球都占有重要的地位，其储量高于人类所能掌握的任何能源。风力发电指的是利用风能形成相应的机械能，可以有效驱动风力，而把机械能向电能转化则靠的是风力发电机。（1）风机类型。从装机容量来看，可以大、中、小不同类型对风机进行划分，并且在某种程度上风机容量与桨叶长度存在密不可分的关系。而水平轴和垂直轴的风轮是按照其结构划分的;以相关功率为基础对定浆、主动失速、变桨风机进行系统调节;而变速、恒速、多态定速风机则是以发电机的转速进行划分的;根据风能驱动主要包括顺风与逆风、低速与高速等类型的风机。（2）设备的组成和功能。机舱、塔筒以及风轮等是风力发电机的基础組成部分，其中，就是风轮又涵盖多子系统，如，轮毂、叶片以及变桨系统，而叶片的形状又对其吸收风能的程度起着决定性的作用。假如切出的风速小于风机的风速时，它主要利用叶尖的旋转完成了气动制动。如果叶片的运行出现异常，要及时的针对裂纹、腐蚀、覆冰等现象对风机叶片做好防护和保护。（3）风机控制技术。一般情况下，并网发电机主要分为三种不同类型：1.变速异步发电机;2.双馈异步发电机;3.双速异步发电机。风机并网对机组功率和转速控制效果的实现主要依赖于对浆距的改变，可在此过程中最大限度的利用最大功率追踪法，转换风电功率。基于新技术的依托，基于优化应用模糊控制方式，新型并网技术能够在极大程度上系统调节转速和功率，通过运用神经网络合理的预测风轮的气动特性和控制叶片的桨距，可使其得到最大程度的应用。（4）无功电压控制技术。由于风电并网点和无功补偿两者在电压稳定性方面趋于一致，因此在实际并网过程中，风电场在无功吸收的基础上，将无功补偿装置安装于风电场设备之上，以此完成对其动态性补偿，使系统由于输送功率造成的震荡情况有效降低，也是电网运行环境得以改善的重要途径。

2）光伏发电技术。太阳与地球运动使得太阳能不断将其能量辐射于地球，这种辐射能量极大，这种太阳能资源经由合理的利用，能够创造出巨大的效益，改变传统的能源利用结构。（1）光电效应。光伏发电技术的应用中，光电效应是其中最为重要的部分。当相关的物质长期受到电磁波照射时，其物质内部的电子就会在电磁波的作用下被激发，PN结构出现光生伏效应，半导体光照是引发此效应的直接原因[2]。而不稳定的电子始终处于移动状态下，形成了相应的电势。太阳能光伏发电系统主要是应用光电效应，来实现太阳能向电能的转化的。太阳能光伏发电系统中，蓄电池、电池控制器、光伏电池组、直交流逆变器是重要组成，在发电系统运行时，各个部分发挥着重要的作用。（2）电池组。太阳能光伏发电系统内，电池组是其中不可获取的组成部分。由太阳能电池组的类型相对较多，在实际的应用中，应结合发电系统运行要求，保障电池组选用的科学性。在光伏发电系统内，硅基薄膜光伏电池的应用极少。当前，聚光光伏电池的应用频率相对较高，这种电池与其他类型的电池相比，其聚光效果更好，但是其成本相对较高，在应用时，往往还需要配备相应的散热器与聚光系统。（3）选择光伏阵列方式。光伏阵列方式的选择，直接关系着光伏发电的整体效率。通常情况下，光伏发电系统内，支撑光伏组件包含了单轴、固定与双轴跟踪类型。在电力系统内，应用这些光伏组件，有效保障了其发电效率，但是，需要保障安装倾角的大小。

3）其它新能源发电的应用。（1）燃料电池发电的应用。燃烧电池也是现代新能源技术的一种，应用中可将化学能转化为电能，提高电力系统在新能源方面的发电质量。同时，在燃料电池发电技术的支持下，只需要在电力系统运行中输送适量的供给燃料和氧化剂，获取所需的电能，实现对这类新能源的科学应对。（2）海洋能发电的应用。为了避免电力系统运行中出现能源短缺问题，最大限度地提高丰富海洋能资源的利用效率，则需要对这方面发电技术的应用加以思考。具体表现为：设置好质量可靠的转换装置，加强波浪发电技术使用，将其转化为机械、气及液压等能量，满足相应生产计划顺利实施要求，保持电力系统运行中海洋能方面良好的利用状况;重视潮汐发电技术应用。潮汐是一种海洋水位在太阳、月球等天体的引力作用下，发生变化后而出现水位波动的自然现象。其发电过程中可利用水位差，将海洋能转化为电能，加上这种发电技术应用中具有储量大、成本低等技术优势，因此，电力系统中应注重对潮汐能发电的充分利用，将相应的生产计划实施到位，为系统运行中的储能增加提供相应的技术支持，丰富能源危机缓解中所需的参考信息。（3）地热能发电的应用。在满足发电、功能及空调等方面的耗能需求时，可考虑地热能应用。这种发电技术应用中可先将热能转化为机械能，再通过对电能的转化处理，满足室内空调、沐浴等方面的要求。因此，在选用电力系统中的新能源发电技术时，应深入思考地热能发电的应用，了解其应用状况，避免引发电力系统运行中的发电问题，高效地完成新能源发电方面的作业计划。

3 结束语

综上所述，在电力系统运行中，必须结合实际情况，应用各项新型技术，协调电力建设与环境保护之间的关系，提升电力系统的应用水平，实现电力资源的可持续化利用。同时，必须综合考虑各项因素，优化电力运行系统，强化其使用功能，高效利用新能源资源，充分发挥出技术优势。

参考文献

[1]保正泽.储能技术在新能源发电中的应用[J].南方农机，2019（13）：255.

[2]武林杰，李春艳.电力系统中新能源发电的应用研究[J].住宅与房地产，2019（18）：277.

[3]刘洪立.关于新能源发电技术在电力系统中的应用[J].资源节约与环保，2019（06）：134.

[4]田蓬勃.新能源发电技术在电力系统中的应用效果研究[J].中国设备工程，2018（22）：214-215.