電力新能源的安全高效利用分析

王星星

【摘要】：隨著近年來我國國民對能源消耗水平的不斷提高，我國的電力新能源開發(fā)、生產(chǎn)以及使用都取得了現(xiàn)實性的發(fā)展成果。但盡管如此，當下我國的電力新能源的生產(chǎn)量還遠遠不能達到使用標準，存在嚴重的供不應求。同時由于，電力新能源是近年來才開始著手建設的工程，與國外一些發(fā)達國家相比，起步較晚、經(jīng)驗尚不豐富，在這樣的背景下，如何高效安全的應用電力新能源也是當下需要攻克的重點工作。

【關鍵詞】：電力新能源；安全；高效利用

1、電力新能源的概念及其特性

新能源是指在傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的、有待推廣的能源形式。電力新能源是指應用新的科學技術將傳統(tǒng)能源之外的一切可利用的能源進行開發(fā)，并應用到發(fā)電、輸電、配電、用電等領域中去。電力新能源大部分都是可再生能源，比如水能、風能、太陽能等。電力新能源的應用不會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染，具有清潔、可再生等有點。但由于當前的技術能力的限制，電力新能源具有隨機波動性大等特點。所以將大規(guī)模的新能源電力接入到當下的電網(wǎng)中，會對當下的電網(wǎng)的電力系統(tǒng)結構、運行方式、控制手段、輸配電等造成嚴重的影響。

2、新時期電力新能源的具體利用

2.1太陽能光伏發(fā)電

（1）電壓波動

毋庸置疑，要利用太陽能進行發(fā)電，那么太陽的光照強度便成為影響太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率的首要因素，我們知道，太陽的光照強度也不是人為可以決定的，它要受到天氣和季節(jié)條件的影響，這樣一來，自然條件的變化的不可人為干預的，那么太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率就會從自然條件的不斷變化產(chǎn)生不穩(wěn)定性。新時期進行太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的應用，基于保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，就要充分預估到從電網(wǎng)中瞬間脫離對系統(tǒng)電壓產(chǎn)生的影響，并采取一定的措施減小這種不利影響。

（2）諧波

諧波會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產(chǎn)生極為不利的影響，但是在利用太陽能光伏發(fā)電技術進行發(fā)電時，系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器在轉換電能時必然會產(chǎn)生為數(shù)不少的諧波，會對電網(wǎng)運行產(chǎn)生不利的影響。如此一來，就需要加強太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的檢測工作，這也是控制畸變率的有效手段。在利用太陽能光伏技術的時候，如果是直流電并入電網(wǎng)系統(tǒng)，那么其所產(chǎn)生的電壓畸變率尚處于國家電網(wǎng)相關標準的允許范圍內(nèi)，然而若是要將電壓變?nèi)腚娏?，則會產(chǎn)生大量的諧波，這樣一來電壓的畸變率就會超出國家標準，因此可靠的檢測技術是防止這種嚴重畸變率的手段。

2.2風力風電

風力發(fā)電的原理比較簡單，就是利用自然對流運動產(chǎn)生的風力帶動風車葉片轉動，但是這個轉動可能會很慢，達不到風力發(fā)電的速度要求，這時就需要借助風力增速機來增強葉片的轉動速度，一旦達到了一定的轉速，動能就可以轉化為電能了。但是通過相關研究發(fā)現(xiàn)，盡管風力發(fā)電節(jié)省了大量的能源，但是這種發(fā)電方式對風能的利用率還是存在偏低的狀況，僅僅從理論出發(fā)，風能發(fā)電機能夠發(fā)揮的最大風力才只有全部風能的59.6%，實際應用中的利用率則更低。由此可見，風力發(fā)電作為一種新型的新能源發(fā)電方式，其未來可提升的空間還很大，應著力于研究風能的利用技術，推動風能利用率的增長。

2.3清潔煤的使用

清潔煤是一種新型的煤炭資源，這種煤炭資源將普通煤炭的燃燒率大大提高，減少了燃燒過程中的浪費。清潔煤技術的應用主要有以下幾種：一是原煤的加工技術。要將原煤進行繼續(xù)深加工，型煤是最好的選擇，但是加工之后煤漿和配煤也可以用于選擇。水煤技術也是一種新型的清潔煤資源，在煤炭原料中摻入相關的添加劑，使得煤炭的狀態(tài)油固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，這是一種很好的混合燃料，能夠實現(xiàn)噴燃，也為運輸提供了便利。二是從煤炭的煙氣凈化技術。當前應用最為廣泛的便是濕式的石灰石裝置。另外，外脫氮氧化物技術也是實現(xiàn)煙氣凈化的先進技術。要使得煤炭降低污染指數(shù)，那么新的燃燒技術的出現(xiàn)尤為重要，當前應用的技術包括煤氣聯(lián)合的循環(huán)、整體地煤氣化聯(lián)合循環(huán)、增加液化床的聯(lián)合循環(huán)。

3、促進我國電力新能源高效、安全應用的有效措施

3.1電源響應的應對措施

加強電源響應的主要手段就是需要提高技術能力。當下我們可以適當引進國外的一些先進的新能源發(fā)電、輸送以及平抑電力波動的一些新技術，以提高電力新能源的發(fā)電效率以及應用效率，確保新能源電力能在電網(wǎng)中安全運行。除大力引進國外先進技術外，我們也應該加強自主技術研發(fā)，國家應該重點扶植新能源技術開發(fā)，給予政策和資金上的適當支持。通過加強技術開發(fā)，提高新能源的開發(fā)利用率。

3.2電網(wǎng)響應的應對措施

新能源電力存在電網(wǎng)擾動的缺陷是當下新能源電力在電網(wǎng)中無法大力輸送的一個重要因素。新能源電力的電網(wǎng)擾動是受新能源電力系統(tǒng)的相關特征所決定的，這就致使了新能源電力系統(tǒng)的電壓耐受能力以及通能力低的現(xiàn)象。解決新能源電網(wǎng)擾動問題就需要采用合理的低電壓、高電壓或不對稱穿越的方式，改變新能源電力系統(tǒng)的阻尼性，使其存在電力系統(tǒng)電網(wǎng)相應的慣性，為新能源電力的安全、高效利用打下堅實的基礎，為解決新能源電力的電網(wǎng)擾動問題提供支撐。

3.3負荷響應的應對措施

近年來隨著新能源電力開發(fā)利用技術的不斷發(fā)展，新能源電力系統(tǒng)對一些較大負荷都有了一定的調節(jié)能力，但新能源電力系統(tǒng)對外界環(huán)境的抗干擾能力顯然還不夠。一旦外界對其產(chǎn)生了較為嚴重的干擾，對電力系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生嚴重的影響。甚至在情況嚴重時，還會導致整個新能源電力系統(tǒng)的功能癱瘓。所以，還必須加強對調峰技術的升級研究，提高系統(tǒng)的調峰能力。同時還需要充分應用新能源發(fā)電設備的集中布局，充分發(fā)揮使用距離優(yōu)勢，全面提高新能源電力的高效利用。同時分區(qū)域與遠距離解耦連接輸送電力，也能提高電力資源的高效傳送，同時有效規(guī)避掉部分區(qū)域電力系統(tǒng)不穩(wěn)性以及波動性。

結語

綜上，在發(fā)電的技術方面，正在向著應用新能源和可持續(xù)的方向在發(fā)展。能源的巨大消耗是擺在世界各國面前共同的問題，國作為一個能源十分短缺的國家，更應該注意發(fā)電新能源技術的利用。我們相信，在了改革幾十年的積累，我國一定能夠走出一條更為環(huán)保而可持續(xù)的發(fā)電的道路。

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