新能源接入對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的影響

王新攀

摘 要：在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中，中國(guó)成為了一個(gè)消費(fèi)大國(guó)，社會(huì)主要的能源供給者是電力部門，我國(guó)現(xiàn)在正面臨各項(xiàng)問題：傳統(tǒng)能源逐漸枯竭和環(huán)境壓力加重，所以要全面的進(jìn)行電力工業(yè)發(fā)展和設(shè)計(jì)，對(duì)技術(shù)不斷改革和不斷創(chuàng)新，提升能源的利用率，來(lái)滿足人們物質(zhì)和文化的需求。

關(guān)鍵詞：新能源；電能；水能；光伏；區(qū)域電網(wǎng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.061

1 引言

在19世紀(jì)末期，電能作為一種新的能源出現(xiàn)，并且在各個(gè)行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，并且產(chǎn)生了大量的資本密集型、技術(shù)密集型的工業(yè)部門，對(duì)第二次技術(shù)革命的發(fā)生有直接的促進(jìn)作用。不僅如此，在第三次技術(shù)革命中電能作為各個(gè)行業(yè)的能源基礎(chǔ)，在生產(chǎn)生活中人占有著重要的地位。

中國(guó)作為能源消耗大國(guó)，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展離不開能源產(chǎn)業(yè)的支持，能源產(chǎn)業(yè)政策直接影響著國(guó)家的未來(lái)，新能源技術(shù)涉及到能源開發(fā)到應(yīng)用各個(gè)環(huán)節(jié)采用的先進(jìn)技術(shù)和重點(diǎn)節(jié)能新技術(shù)等多方面，所以新能源的利用是國(guó)家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要方面。

電能是一種二次能源，一次能源的來(lái)源也多種多樣，在20世紀(jì)時(shí)，人類的發(fā)展是以大量消耗化石燃料為代價(jià)的，并且過分的對(duì)石油、天然氣、煤炭產(chǎn)生依賴，使得資源嚴(yán)重枯竭。現(xiàn)在，隨著人類奉行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)新能源進(jìn)行開發(fā)利用是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。

2 風(fēng)力發(fā)電接入電網(wǎng)的解決辦法及其影響

人類最早利用的能源是風(fēng)能，造船業(yè)和航海業(yè)的發(fā)展離不開風(fēng)帆的使用，現(xiàn)如今，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為一種先進(jìn)的技術(shù)為中國(guó)能源發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。中國(guó)在西北、東北、沿海地區(qū)有著豐富的風(fēng)能資源，并且具備發(fā)電的各項(xiàng)條件，風(fēng)能發(fā)電有著前期工作周期長(zhǎng)、資金占用少，建設(shè)周期短、投入成本低、并且投資收益也很穩(wěn)定的特點(diǎn)。

人們長(zhǎng)期以來(lái)忽略了風(fēng)力發(fā)電為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)前景、忽略了風(fēng)力發(fā)電可以促進(jìn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，風(fēng)力已經(jīng)成為目前新能源利用中技術(shù)最為最為成熟的一項(xiàng)技術(shù)，發(fā)展前景也廣闊的一種發(fā)電方式，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)開始向著“戰(zhàn)略替代能源”開始發(fā)展。

我國(guó)廣東現(xiàn)在已建、在建中、準(zhǔn)備建設(shè)的風(fēng)電場(chǎng)總規(guī)模數(shù)量龐大，已經(jīng)接近10000MW，可以進(jìn)行開發(fā)的占6000MW，風(fēng)電的發(fā)展出現(xiàn)勢(shì)不可擋的局面，如果我國(guó)的風(fēng)電技術(shù)能發(fā)展成熟，在未來(lái)可以滿足世界上40年內(nèi)的百分之二十的電力需求，要想順利并入一個(gè)國(guó)家或者一個(gè)地區(qū)的電量，離不開電力系統(tǒng)對(duì)供電波的反應(yīng)能力，進(jìn)行任何評(píng)估都要包括其他電站輸出電量的數(shù)據(jù)，有著調(diào)整供電能力和系統(tǒng)用電模式、日和年電力負(fù)荷變化的功能。

3 光伏發(fā)電接入電網(wǎng)的解決辦法及其影響

光伏發(fā)電作為一種可再生能源，它的的應(yīng)用逐漸得到社會(huì)的普遍認(rèn)可，對(duì)開展光伏發(fā)電也具有著現(xiàn)實(shí)意義，光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換成太陽(yáng)能的兩種基本利用形式，光能轉(zhuǎn)換技術(shù)利用半導(dǎo)體材料的光生伏效應(yīng)原理直接轉(zhuǎn)化成太陽(yáng)能的一種技術(shù)，并且發(fā)展較為迅速，近幾年，光伏市場(chǎng)的重點(diǎn)是由偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)逐步向并網(wǎng)光伏發(fā)電、光伏建筑集成的方向不斷的進(jìn)行發(fā)展，光伏發(fā)電對(duì)現(xiàn)在能源短缺和環(huán)境污染可以起到抑制作用，還增加了就業(yè)機(jī)會(huì)。

并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)控制的核心，包含電網(wǎng)信號(hào)的檢測(cè)、輸出電流的控制、最大功率電的跟蹤，是一個(gè)集檢測(cè)、控制保護(hù)一體的裝置，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)還可以根據(jù)容量大小對(duì)電壓等級(jí)并網(wǎng)方式進(jìn)行選擇，比如，云南電網(wǎng)公司在云電科技建設(shè)的160kw光伏發(fā)電采用的是380V低壓并入園區(qū)的配電系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^研究不同容量和不同接入點(diǎn)的光伏系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)影響，來(lái)探究光伏發(fā)電對(duì)電壓的影響。通過合適的接入容量，來(lái)降低光伏發(fā)電的損耗，提高電壓的穩(wěn)定性，盡可能減少對(duì)系統(tǒng)電壓波動(dòng)的影響。

光伏發(fā)電作為一項(xiàng)在未來(lái)電力系統(tǒng)中的新技術(shù)，含有高比例PV的這類電源系統(tǒng)中更有應(yīng)用的前景，PV通過并網(wǎng)變逆器和儲(chǔ)備裝置相互配合，對(duì)能源進(jìn)行釋放和儲(chǔ)存，現(xiàn)在能源的調(diào)節(jié)，抑制電網(wǎng)功率的波動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)和暫態(tài)有提高作用。

現(xiàn)有的并網(wǎng)逆變器的功能并不能夠滿足PV大容量介入配電網(wǎng)的要求，所以，需要進(jìn)行研究新的逆變器這種新型的逆變器要有功率控制、頻率控制、電壓控制的功能，還要可以進(jìn)行調(diào)度自動(dòng)化的通信功能。

4 水力發(fā)電接入電網(wǎng)的解決辦法及其影響

水是一種載體，在太陽(yáng)能的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行不斷的循環(huán)，由于運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的巨大勢(shì)能，即使在落差大、流量大的地區(qū)，水能資源也比較豐富，現(xiàn)在礦物質(zhì)資源在不斷減少，所以水能的前景非常廣闊。

水能資源作為一種可以再生、沒有污染的的資源，所以水能的開發(fā)對(duì)于江河的綜合治理和綜合利用也發(fā)揮著積極的作用，水能資源有著促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、改善能源消耗結(jié)構(gòu)、緩解煤炭、石油的消耗所帶來(lái)的環(huán)境污染的特點(diǎn)，所以，各個(gè)國(guó)家把水能的開發(fā)放在能源發(fā)展優(yōu)先地位上來(lái)。

水力發(fā)電系統(tǒng)面臨著國(guó)家動(dòng)力資源的分布和水電力負(fù)荷中心不一致的問題，水力資源主要集中在江河流域水位落差大的地方，并且地理環(huán)境較惡劣，并且適合人類聚居。電力負(fù)荷中心則主要分布在在工業(yè)原料產(chǎn)地、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地戰(zhàn)略基地等大城市地區(qū)，這些大城市地區(qū)的地勢(shì)特點(diǎn)是相對(duì)平坦的平原。所以，由于發(fā)電廠和電力負(fù)荷中心的距離較遠(yuǎn)，需要用輸電路線作為傳輸?shù)耐ǖ?，這就使水力發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出對(duì)電網(wǎng)的接入是否順利產(chǎn)生依賴。

水力資源受天氣和氣候的影響，流量的多少與年降水量也有著密不可分的關(guān)系，所以水力發(fā)電站的發(fā)電量在一年中也不是穩(wěn)定的，夏季降雨多，發(fā)電量便大，冬季降水少，相對(duì)的發(fā)電量也少，這就導(dǎo)致發(fā)電量不能滿足供求，尤其是在南方的冬季，南方冬季是電力取暖，加大了用電量，而水電站此時(shí)卻是發(fā)電量匱乏的時(shí)候。對(duì)于這些特點(diǎn)，使得區(qū)域電網(wǎng)不穩(wěn)定，降雨量充沛的時(shí)候發(fā)電站發(fā)電兩超出電網(wǎng)容量只能棄水，降水少的時(shí)候發(fā)電少不能滿足電網(wǎng)容量，水力資源也就得不到從分的利用，這些現(xiàn)象，我們可以采取水電、火電結(jié)合的辦法，將火電站與水電站進(jìn)行互相協(xié)調(diào)互補(bǔ)，夏季可以減少火電站的負(fù)荷，而冬季則讓火電站負(fù)責(zé)基本負(fù)荷，水電站負(fù)責(zé)高峰期負(fù)荷。對(duì)于火電廠，讓高效率的、運(yùn)行指標(biāo)的低的機(jī)組多帶一些負(fù)荷，相反讓低效率運(yùn)行指標(biāo)高的機(jī)組少帶一些負(fù)荷，這樣不僅水力資源可以得到從分的利用，還降低了火電發(fā)電廠的煤炭消耗，減少了電能的成本，更是解決了水電入網(wǎng)的不穩(wěn)定性。

5 新能源發(fā)展對(duì)電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)

能源作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要來(lái)源，為社會(huì)發(fā)展起著重要作用，由于各種能源的不斷消耗，加之溫室氣體導(dǎo)致全球的變暖已經(jīng)成為社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的問題，能源產(chǎn)業(yè)要逐漸取代化石產(chǎn)業(yè)，以中國(guó)為例，三峽大壩的見著和使用新能源產(chǎn)業(yè)就是一個(gè)成功的典范，未來(lái)的電網(wǎng)中不僅有水能、光伏、風(fēng)能的加入，還將會(huì)有更多的新能源發(fā)電裝備在社會(huì)中應(yīng)用，國(guó)家加大力度發(fā)展新能源政策，建立一個(gè)可以進(jìn)行協(xié)調(diào)、調(diào)度、高效穩(wěn)定發(fā)展的電網(wǎng)系統(tǒng)，在進(jìn)行電能的多樣性發(fā)展的同時(shí)，電網(wǎng)本身也要不斷進(jìn)行技術(shù)上的革新。

6 結(jié)論

地球作為我們?nèi)祟愘囈陨⒌募覉@，有且并且只有一個(gè)，為了我們的家園更好的發(fā)展我們必須堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路，建立人與自然和諧相處的氛圍，這不僅僅是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然環(huán)境發(fā)展的規(guī)律，更是我國(guó)大力推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的基本要求。

首先要求電力部門，不斷的提高能源的利用效率，對(duì)能源的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，減少空氣中二氧化碳的排放量，大氣污染的情況得到改善，實(shí)施新能源戰(zhàn)略方案，進(jìn)行節(jié)能技術(shù)和可再生能源技術(shù)的不斷開發(fā)，改變我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，重視起來(lái)對(duì)水電和光伏的建設(shè)，因地制宜的開發(fā)各種清潔能源例如，太陽(yáng)能、生物能、地?zé)崮?、風(fēng)能等能源，推展能源的綜合利用，在社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總規(guī)劃中納入環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，在企業(yè)中，明確保護(hù)環(huán)境的各項(xiàng)責(zé)任，進(jìn)行資源節(jié)約型發(fā)展建設(shè)。

可持續(xù)發(fā)展是一種可以滿足當(dāng)代人的需求和避免為子孫后代帶來(lái)危害的一種發(fā)展，要求我們進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展，所以我們要遵守公平性的原則、可持續(xù)的原則，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的互相協(xié)調(diào)作為發(fā)展的核心要求，把傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦纳瀑|(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展的一種模式，通過各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對(duì)資源進(jìn)行合理布局，合理的進(jìn)行各項(xiàng)開發(fā)利用，提高企業(yè)的效益，節(jié)約能源，減少企業(yè)污染物的排放，用實(shí)際行動(dòng)保護(hù)好我們賴以生存的家園，為我們的子孫后代留下一個(gè)良好的生活環(huán)境。

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