新能源发电在电力系统中的应用与分析

新能源发电在电力系统中的应用与分析

发表时间：2018-10-22T09:25:03.650Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：闫宏志[导读] 摘要：在电力系统中，新能源能有效缓解传统能源的压力，满足当今社会对能源的需求。 (河南同力电力设计有限公司河南郑州 450000) 摘要：在电力系统中，新能源能有效缓解传统能源的压力，满足当今社会对能源的需求。因此，对新能源发电技术进行探索和分析具有重要意义。新能源具有清洁环保、可循环使用和无限性等特点，对于我国构建资源节约型、环境友好型社会具有一定的积极影响。相关部门应以我国实际国情为基础，有针对性地制定新能源发电方案，确保其能在电力系统更好地应用，以促进我国社会和谐稳定地发展。

关键词：新能源发电技术；电力系统；应用 1 新能源发电概述

20世纪90年代，世界能源和电力发展市场已不再是传统煤炭发电或者石油发电，而是出现了更多的新能源发电类型，比如天然气发电、太阳能发电、风力发电等。随着社会的不断发展，人们对煤炭和石油的消耗量急剧增加，现有的煤炭资源已无法满足人类可持续发展的需求，迫切需要对新能源进行开发和研究，确保人们的正常生活和工作，维持社会的稳定与和平。

1.1 新能源发电的特点

与传统能源相比，新能源的特点主要表现在以下几个方面：（1）清洁环保。作为新能源，其主要的评判标准是不能对生态环境产生负面影响，在确保生态多样性和物种多样性的基础上，减轻传统能源的压力，并且不会受到地域的限制，提高资源的利用率。（2）可持续利用。新能源所具有的可持续利用性，有效地解决了当今社会对能源的需求压力，从而确保社会的和谐稳定发展。（3）可再生。传统能量的来源主要依靠煤炭和石油等，但经过几十年的开采和使用，这些能源已经无法满足社会的需求，并出现枯竭的现象。因此，能源的可再生性至关重要。

1.2 新能源发电形式的应用现状

现阶段，全球的发电方式主要为风力发电、核能发电、太阳能发电和海洋能发电。2017年，国家电网公司经营区风电、太阳能发电装机容量合计2.4亿千瓦，同比增长33%，新能源装机容量占电源总装机容量的比例达18%，同比上升3%;新能源发电量3333亿千瓦时，同比增长40%，新能源发电量占总发电量的比例达6.8%，同比上升1.6%。通过分析现阶段我国实际的发电情况可知，我国人均新能源发电量还达不到全球人均新能源发电的一半。由此可以看出，新能源的实际发电量依然无法满足我国对新能源的需求。目前，全球新能源发电状况较好的依然为西方发达国家，主要是由于西方国家进行新能源推广的时间较早，技术和设备相对比较成熟稳定，能满足不同条件下的不同需求，从而带动了西方国家新能源技术的发展和普及，值得我国学习和借鉴。 2电力系统中风力发电技术的应用风力发电系统主要以电力电子技术为载体，对发电机组的各项参数进行控制，达到发电的目的。风力发电机组主要包含主控制器设备、调向系统设备、制定系统设备和变矩系统设备，这几大部分主要决定了电力系统的平稳和安全。风力发电系统能有效减少机电设备发生的震荡现象，由于现有的风电机组体积较小，所以其阻尼系数较大；风力发电机组不会影响电力系统的正常运行，但会改变部分输电线路的潮流方向，因此需要对其进行重点分析和关注。

采用双馈方法控制风力发电机组并网时，技术人员通过对转子交流励磁频率参数进行调节，从而对并网频率进行控制。同时，通过对转子交流励磁幅值进行调节，从而对并网电压进行控制。此外，采用永磁直驱方式控制风力发电机组并网时，可以对电力电子器件的运作情况进行跟踪和控制。在实际的操作过程中，其能有效降低冲击电力参数，并对无功功率和有功功率进行控制。 3光伏发电技术及应用

光伏发电是指以半导体材料所具有的特殊光学效应直接将光能转化为电能的一种新型技术，该技术的核心部分为太阳能电池板。技术人员将太阳能电池板串联后进行封装处理，增加了接触面积，提高了能源的转化率。

（1）光伏发电系统。现阶段，我国光伏发电系统可以分为三大类：独立用户型、并网型、并网/独立型发展。应根据实际情况进行光伏发电系统的选择。

（2）太阳能是我们人类取之不尽用之不竭的可再生能源，在长期的能源战略中具有很重要的地位。光伏发电技术的核心是半导体的光伏特性，利用半导体界面产生的伏特效应而将照射在光伏材料上的光能直接转换成电能。现阶段，晶体硅是市场上主要应用的光伏发电半导体材料，市场占有率在90%以上。当太阳光照射在光伏半导体的p-n结上时，会形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电厂的作用下，空穴会由n区流向p区，同时相应的电子则会从p区流向n区，此时就会产生电流。光伏发电技术在此情况下对小范围发电装置串联并进行封装保护，再配合相应的功率控制装置，就形成了整体的光伏发电组件，再对整体的光伏工程进行合适的设计、安装控制和维护。

（3）将并网光伏发电系统接入电网后对电力系统会产生一定的影响。研究人员对光伏发电的实际情况进行分析，当并网光伏发电系统接入电网系统后会增加电网系统的负荷量，从而出现预测失误等现象，影响技术人员制定电量调度计划。在电网中出现的快速波动性会使电网系统的峰值和频率发生变化，影响电网系统的正常电压，不利于电网系统的稳定性。

4 新能源发电发展建议 4.1 明确各方责任，全方位促进发展

通过对多种新能源类型进行分析，总结出各个类型新能源的优点和缺点，相关人员需根据我国的实际情况选择符合我国国情的新能源发电方式，解决我国的能源压力。因此，各级政府部门和电力企业等需严格按照《可再生能源法》中对各项人员的职责进行规定，并按照法律的规定进行工作，这样不仅能确保可再生能源的有效开发和高效使用，还能对各级部门的行为进行监督，促进各级部门全方位发展。

4.2科学规划新能源发电

科学合理的规划对于新能源的发展和应用而言具有极为重要的意义，而这也是我国新能源发展的最终目标。这就要求新能源主管部门，必须在坚持经济、绿色原则的基础上，深入的的分析我国能源市场的需求，合理的进行水电、火电发展的规划，并于此为基础制定不同时期可再生能源发展的目标。在新能源发展和利用整体目标确定后，进一步加强新能源发电规划方案优化的力度，通过科学统一的规划方案，制定我国新能源发电的标准，同时针对新能源发电项目建设过程中出现的问题，采取积极有效的措施予以有效解决，才能确保我国新能源发电的健康稳定发展。