电气节能技术与电力新能源的发展和应用

刘博

摘要：新能源发电已经成为当下研究的主流方向，但是随着我国新能源发电规模的不断发展，受限于新能源发电的不确定性因素，导致新能源电力系统的运行效果不理想，使电网运行调度趋于复杂化，限制新能源电力系统的运行发展，进而造成严重的资源浪费情况。因此，为了切实保障新能源电力系统的运行发展，文章结合国内外研究现状，提出全新的虚拟发电厂管理模式，以保障新能源电力系统的运行效果。

关键词：电气节能技术;电力新能源;发展应用

1新能源发电技术概述

1.1风电技术

风能是一种常见的能源形式，其能源储量相当可观。风力发电是利用相应的设备设施将风能转化为机械能，然后在风力机的作用下将机械能转化为电能。

风机是风力发电技术的主要設备。根据不同的分类标准可分为不同的类型。例如，根据风机的装机容量，风机可分为三种类型：大型、中型和小型。一般来说，风机的装机能量与叶片长度有一定的关系。根据风机叶轮结构的不同，可分为水平轴和垂直轴。从风能驱动的角度来看，可分为顺风或逆风、低速或高速等。同时，机舱、塔架和风电机组也是风电机组的重要组成部分。风力涡轮机还包括轮毂、叶片、变桨系统和其他子系统。在这些子系统中，叶片的形状与风能的吸收程度直接相关。因此，叶片的正常运行关系到风电机组的运行，因此有必要重点保护。尤其要定期检查叶片是否有裂纹、腐蚀、结冰等问题，以免影响风机的运行效率和质量。

对于风机控制，主要采用并网发电机，如变速异步发电机、双馈异步发电机、双速异步发电机等。该并网发电机通过改变浆液间距有效控制机组的功率和速度。同时，基于最大功率跟踪方法，实现了风电功率的有效转换。作为一种新的发电技术，风电技术的另一个特点是应用模糊控制等新技术，实时、准确地实现系统速度和功率的有效调节，并利用神经网络理论对风电机组的启动特性进行科学预测，从而调整控制叶片的节距，实现最大风能转换。

为了保证风电系统的电压稳定性，在采用风电并网的同时，可以配合无功补偿技术。这样，风电场可以在无功吸收的基础上，在风电场设备的合理位置配置和安装无功补偿装置。这种无功补偿是动态的，可以在一定程度上降低输电功率不稳定引起系统振荡的概率，从根本上改善电网的实际运行环境。

1.2光伏发电技术

在自然现象中，太阳辐射是连续的。每秒的太阳辐射能量相当于500万吨标准煤产生的能量。可以看出，太阳辐射所包含的能量是相当巨大的。如果我们能够充分合理地利用这部分能源，我们一定会取得可观的经济和环境效益。

光伏发电技术的原理主要是光电效应。光伏发电系统主要包括电池、电池控制器、光伏电池组、DC-AC逆变器等。太阳能电池有多种类型。其中，晶体硅电池较为常见，可分为单晶电池和多晶硅电池。硅基薄膜光伏电池不仅工作效率低，而且对环境污染严重，威胁人类健康。因此，这种电池的使用并不普遍。聚光光伏电池是现阶段最有效的电池类型，但这种电池的应用需要配备散热器和聚光系统等设备。这些设备的投资成本相对较高，远高于集中光伏电池发电产生的经济效益。因此，对于聚光光伏电池的推广应用，需要进行一定的实验改进，以确保其经济性能满足实际需要。

在光伏发电技术中，光伏阵列模式的选择非常重要。常见的光伏组件阵列模式包括单轴、固定、双轴跟踪等。这些光伏组件的工作效率基本保持在20%～30%左右。在确定光伏阵列模式时，有必要关注光伏组件的安装倾角。逆变器也是光伏发电技术的重要组成部分。逆变器的选型直接关系到光伏发电的效率。主要从性能、效率、数据采集、保护功能等方面对模型进行分析和确认。常见的逆变器有串联型、分布式和集中式。集中式逆变器的综合性能相对较高，易于购买，但不适合在山区应用。串联逆变器可用于山区、屋顶等地区，但采购成本较高，后期维护工作量较大。

1.3地热发电

地热资源是一种新能源，可用于发电、供热、空调和制冷。地热发电技术的应用主要是通过一系列的能量转换，实现从地热能到机械能再到电能的转换。地热发电技术相对简单，但要有效解决我国的能源消耗问题，还需要加强应用研究。

2电气节能技术与电力新能源的发展和应用

2.1优化新能源项目电力设备的资源配置

借助电力大数据技术平台，技术人员可以通过电力基础设施的各个传感器对电力设施的运行情况进行实时监控，在线监测主要业务、核心资源和关键流程等各项重要指标的具体情况，从而对电力设备的实际使用情况作出科学、准确的评价。电力大数据技术平台还可以通过历史数据分析设备的故障趋势，一旦实时数据显示设备存在故障，就可以实时报警。利用电力大数据技术可以精准预判电力设备的实际状态，为设备检修、维护等工作的进行提供一定的信息支持，从而大幅提升新能源项目电力基础设施的运营和维护效率，并改变以往的运维方式，及时有效地避免电力设备故障风险，从而达到优化设备资源配置的目的。以新能源充电站和充电桩为例，可以根据电力大数据监测充电站或充电桩的运行状况，当充电设施发生故障时，可以迅速准确定位，安排专业维护人员及时对充电设施进行维护。

2.2升新能源项目基础设施的规划水平

新能源项目的主要目的是为公众服务。为了节约建设资源，避免资源浪费，科学规划是新能源基础设施建设不可缺少的环节。通过电力大数据技术，相关人员可以根据历史用电量、区域面积、区域人口密度、电力负荷分布等数据预测区域用电量，初步规划区域内新能源项目设施建设规模。此外，通过电力大数据技术，对采集到的现场信息进行分析处理，挖掘有效的数据信息，进一步优化新能源基础设施建设管理的智能分析功能和监控功能，以确保新能源基础设施规划的有效性。

2.3提高新能源项目服务水平

客户需求是新能源项目设施建设中必须考虑的重要部分，因此在新能源项目设施的规划和建设过程中必须保证设施的服务效率。电力大数据技术可以提高新能源项目设施的智能化水平，进一步拓展客户的增值服务内容，提升项目设施的服务水平。例如，通过电力大数据应用平台提供的数据信息，客户可以实时了解自己在使用充电桩等新能源设施时的用电量，从而掌握自己的用电习惯，以便于对其用电进行管理和调整，避免在用电过程中产生更多的浪费。在帮助客户掌握自己的用电量的同时，它还促进了充电过程的公开性和透明度。

新能源项目人员还可以通过电力大数据技术对电力客户进行科学分类和管理，方便电力企业发现并关注用电量大的客户。此外，电力大数据技术的应用可以为客户提供便捷的实时服务，及时回答和处理客户提出的相关需求和问题，使客户获得更好的服务意识，进而提高客户对新能源项目设施的接受度。

2.4光伏发电技术的应用要点

（1）光伏电站SVG调压技术。在光伏电站中，末端电源点电站在使用过程中易受电压的影响，仅仅依靠电站自身的调整很难实现，这时就要充分利用SVG调压技术。SVG调压技术主要分为恒功率因数、恒电压模式、恒无功模式。恒功率因数模式下能实现对系统的日常运行控制，同时能按照负荷变化动态调整无功。但是，在系统电压高于额定电压一定值的情况下，仅仅依靠恒功率因数无法实现，需恒电压模式同步参与。

（2）光伏组件PID效应治理。光伏组件PID效应是指光伏组件在长时间的高压作用下，组件的性能在集聚电荷和漏电流的影响下，电位呈现逐渐衰弱的情况，以至于组件自身的性能受到一定程度上的下降。尤其是在高温、湿度较大或者盐碱区域较高的情况下，光伏组件PID效应更为明显。而如何治理PID效应则是技术难点，可以从系统方面、组件方面、电池方面等着手攻克。例如，合理采用逆变器;增强组件自身的密封性，使组件能提升抗高温、高湿度等能力;还可以从电池方面着手，通过调整SiN减反层和发射极等提升电池抵抗PID效应。

结论

在电力需求不断增加的社会背景下，新能源发电技术的应用具有一定的经济效益和社会效益。它可以充分利用太阳能、风能等可再生能源，有效缓解我国能源短缺，满足我国日益增长的电力需求，为人民的生活和生产提供重要保障。

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