新能源發(fā)電技術(shù)在火力發(fā)電廠中的有效應(yīng)用

田秘

【摘 要】本文立足目前新能源技術(shù)不斷創(chuàng)新研發(fā)背景下，展開對火力發(fā)電場中應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù)的研究，對風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電兩種新型技術(shù)優(yōu)勢展開分析，探索兩種新能源發(fā)電技術(shù)接入電廠用電系統(tǒng)的操作流程，為我國火力發(fā)電廠應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù)提供理論保障，也順應(yīng)我國的能源可持續(xù)發(fā)展愿景。

【關(guān)鍵詞】新能源發(fā)電技術(shù)；火力發(fā)電廠；風(fēng)力發(fā)電；光伏發(fā)電

近些年來我國經(jīng)濟水平的不斷提升，各行業(yè)領(lǐng)域也獲得了飛速發(fā)展，電力能源在各大領(lǐng)域均發(fā)揮至關(guān)重要作用，但是火力發(fā)電目前作為我國的電力來源關(guān)鍵主力[1]，呈現(xiàn)了我國單一化的能源結(jié)構(gòu)特點，因此對我國近些年提倡的資源節(jié)約，和建設(shè)環(huán)境友好型社會造成嚴(yán)重阻礙。那么為了對以上這些困境有所改變，我國政府頒布了有關(guān)火電廠應(yīng)用新能源技術(shù)的政策規(guī)定，本文將近些年在火力發(fā)電場中應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù)展開研究。

1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用火力發(fā)電廠

想要在火力發(fā)電廠中應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)提供發(fā)電機組電力，應(yīng)當(dāng)選擇風(fēng)力發(fā)電機組，并綜合考慮不同風(fēng)力發(fā)電機組在千瓦造價、并網(wǎng)沖擊、無功調(diào)節(jié)功能和風(fēng)能利用效率所因素的差異化。

1.1選擇風(fēng)電機組

目前在火電廠發(fā)電站中應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電新能源技術(shù)，以“丹麥概念”風(fēng)電機、雙饋感應(yīng)風(fēng)電機、直驅(qū)式風(fēng)電機這三種比較常用，且均可滿足我國的發(fā)電站機組用電所需[2]。一為“丹麥概念”風(fēng)電機，此種發(fā)電機由機械化轉(zhuǎn)化電能，借助鼠籠式感應(yīng)發(fā)電機實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化。二為雙饋感應(yīng)發(fā)電機，此種發(fā)電機應(yīng)用了齒輪箱在實際操作中，避免轉(zhuǎn)子電氣受機械頻率影響。三維直驅(qū)式風(fēng)電機，此種發(fā)電機能夠同樣滿足機械能轉(zhuǎn)化為電能，主要借助多極同步發(fā)電機從而實現(xiàn)，等同風(fēng)輪葉片速度[3]。

1.2風(fēng)力發(fā)電機組接入火電廠用電系統(tǒng)

在選擇針對性風(fēng)電機組后需要將風(fēng)力發(fā)電機組接入電廠的用電系統(tǒng)，而這也作為風(fēng)力發(fā)電新能源技術(shù)的關(guān)鍵難點，應(yīng)當(dāng)主次完成電氣接線、風(fēng)電機組監(jiān)護(hù)、無功補償?shù)雀黜棽僮鳎︼L(fēng)電機組所產(chǎn)生的10kv母線短路電流、電壓調(diào)整計算的多方影響。

首先在電力接線步驟中，風(fēng)力發(fā)電機組主要由10臺分離發(fā)電機組合而成[4]，每一臺達(dá)到1500kw左右的容量，平均分配為兩組。一般情況下設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機的出口電壓為0.69kv左右，達(dá)到發(fā)電機-變壓器的單元接線方式，之后改變風(fēng)力發(fā)電機的出口電壓為10kv，同樣完成同上單元接線具體流程（見圖1）。

其次在風(fēng)電機組監(jiān)護(hù)步驟中，采用集中控制風(fēng)電機組方式，通過設(shè)置危機監(jiān)控系統(tǒng)智能監(jiān)控、遙測、遙信及遙控。對于監(jiān)控保護(hù)工作來講，需要對開關(guān)柜內(nèi)是否布置對應(yīng)保護(hù)裝置加大重視，達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機組的監(jiān)控系統(tǒng)功能關(guān)鍵在于兩點[5]：一是作為主要監(jiān)控設(shè)備，負(fù)責(zé)對各風(fēng)力發(fā)電機的監(jiān)管，并在監(jiān)控屏幕上顯示。監(jiān)控中均由計算機實現(xiàn)對10kv母線及發(fā)電機的并列控制，并能夠運用觸摸屏、鍵盤、打印機等設(shè)備人機交互。二在于每臺風(fēng)力發(fā)電機組安裝監(jiān)控柜，運用控制室微機控制工作，在系統(tǒng)啟動后選擇行出發(fā)斷路器將有關(guān)信號信息發(fā)出。

然后是無功補償步驟，這項步驟并未要求所有風(fēng)電機機組執(zhí)行，在展開實際工作中，只有確保將風(fēng)力發(fā)電機組裝入火電廠用電系統(tǒng)，并且達(dá)到輸電距離合適前提下正常工作，即可無需無功補償。

2、光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用火電廠照明

在火電廠中不僅可以運用風(fēng)力發(fā)電新能源技術(shù)，還可以運用光伏發(fā)電技術(shù)，通過在火力發(fā)電廠用電系統(tǒng)中接入光伏發(fā)電技術(shù)，負(fù)責(zé)照明電力同樣可以取得較好的應(yīng)用成效。

2.1光伏發(fā)電接入火電廠電力系統(tǒng)

一般來講安裝太陽能電池板需要在輔助建筑物的樓頂完成，譬如辦公樓、倉庫、檢修樓等，接入光伏系統(tǒng)遵循就近原則、分散原則實現(xiàn)，通過將太陽能電池板安裝于各個建筑物樓頂之后，實現(xiàn)電流傳輸時可以經(jīng)過集線箱完成直流電匯集之后，向光伏并網(wǎng)逆變器盤內(nèi)傳輸。這些逆變器主要出于每個太陽能電池板的配電間內(nèi)部，因此可以在轉(zhuǎn)換逆變器轉(zhuǎn)變直流電為交流電，最終向?qū)?yīng)配電柜輸入交流電，具體流程（見圖2）。通常情況下都會對光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝監(jiān)控系統(tǒng)，從而實時監(jiān)測并準(zhǔn)確記錄光伏發(fā)電系統(tǒng)的光照接入、溫濕度、變頻器功率及發(fā)電量等變量，以便為有關(guān)操作人員提供接入詳情。

2.2光伏發(fā)電接入影響電力系統(tǒng)

接入光伏發(fā)電通常會對電力系統(tǒng)造成一定影響，為了控制影響合理化一般電廠會對應(yīng)處理光伏發(fā)電容量，并保證低于上一級變壓器的容量20%。并且為了對光伏發(fā)電系統(tǒng)及用電系統(tǒng)的分界點明確，通過隔離直流電及變壓器安裝來實現(xiàn)。光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置有多種保護(hù)措施，一旦在實際運行中發(fā)生頻率忽高忽低、電壓不穩(wěn)定或過流等多種問題，均能夠自行啟動保護(hù)裝置，切除光伏發(fā)電系統(tǒng)以此為電力系統(tǒng)的正常運行提供保障。除此之外對于電力系統(tǒng)故障情況，光伏發(fā)電系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)獨立供電。但是這種供電方式一般會對有關(guān)維修者的安全造成較大影響，所以一般會對此種供電方式專門設(shè)置防止措施。

3、投資分析及節(jié)能減排效果

通過結(jié)合以上對于火力發(fā)電廠中應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電兩項新能源技術(shù)分析，在火力發(fā)電廠用電系統(tǒng)接入風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電，即可實現(xiàn)火力發(fā)電廠的節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。以某火力發(fā)電廠為例，將10臺1.5MW雙饋風(fēng)電機組及163KW光伏發(fā)電設(shè)備引入火電廠，發(fā)現(xiàn)兩套設(shè)備共計在一年運行期間為火電廠節(jié)約高達(dá)2860萬元，并經(jīng)過工作實踐發(fā)現(xiàn)減少了CO2及SO2分別高達(dá)2.5t、7.86t的排放量。所以我們可以發(fā)現(xiàn)新能源發(fā)電技術(shù)運用于火力發(fā)電廠具備較好的經(jīng)濟及社會效益。

4、結(jié)語

目前在火力發(fā)電廠中應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù)，能夠達(dá)到資源節(jié)約降耗減排，降低對環(huán)境造成的多方損害。并經(jīng)過本文分析火力發(fā)電廠中應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電兩項新能源技術(shù)，結(jié)合應(yīng)用案例發(fā)現(xiàn)使用新能源對舊能源結(jié)構(gòu)充分優(yōu)化，與現(xiàn)代可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展相符。當(dāng)然也需要對火電廠運用新能源技術(shù)中的一些問題加大注意，不斷實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新對現(xiàn)有技術(shù)的改善，我國也應(yīng)當(dāng)加大對應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù)的支持力度，頒布相關(guān)政策創(chuàng)造更高的經(jīng)濟及社會效益。

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