智能電網(wǎng)及其在新能源發(fā)電中的應(yīng)用分析

譚鶴同

摘 要：當(dāng)前的科技發(fā)展帶動(dòng)了機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，機(jī)器的使用則依賴于資源的消耗。在人類(lèi)的生產(chǎn)生活中，傳統(tǒng)自然資源的消耗不斷增加。采取有效措施在電網(wǎng)發(fā)電工程中開(kāi)發(fā)利用可再生能源或者是新能源，已經(jīng)成為提升國(guó)際地位的重要手段。本文從智能電網(wǎng)入手，對(duì)其與新能源發(fā)電的關(guān)系進(jìn)行闡述，并介紹了部分具體應(yīng)用形式，以期對(duì)后續(xù)融合技術(shù)的研發(fā)有所助益。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)、新能源、發(fā)電、應(yīng)用

當(dāng)前的能源枯竭問(wèn)題已成為全球化的共同問(wèn)題，隨著人類(lèi)生活、生產(chǎn)需求的不斷提。各國(guó)對(duì)資源的使用速率不斷提升。這就使得有限的自然資源往往"入不敷出"。因此各國(guó)對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)以及可再生能源的重復(fù)利用給予了高度關(guān)注。隨著機(jī)械化改革的不斷深入，電力已經(jīng)成為了當(dāng)前使用最為廣泛的能源。而電能的產(chǎn)生則要依賴于各種自然資源。如果能將新能源應(yīng)用于電力制造過(guò)程中，那對(duì)資源節(jié)約是有極大促進(jìn)作用的?？萍嫉倪M(jìn)步給電力帶來(lái)了極大改革，智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前電力改革的關(guān)鍵所在。如何將智能電網(wǎng)和新能源發(fā)電進(jìn)行有效結(jié)合，發(fā)揮其雙重特性。已經(jīng)成為當(dāng)前電力從業(yè)者所要思考的主要問(wèn)題，也是電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

1何為智能電網(wǎng)

當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展主要還是依賴于工業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，自第二次工業(yè)革命以來(lái)，機(jī)械化生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大，使得沙漠化、水土流失等問(wèn)題更加突出。與此同時(shí)，隨著自然資源的不斷損耗，資源緊缺問(wèn)題也凸顯出來(lái)。因此人們開(kāi)始注重"電力"這一大頭的"開(kāi)源節(jié)流"。如何通過(guò)節(jié)能減排的有效措施來(lái)減少電力行業(yè)的環(huán)境污染。如何通過(guò)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用提升電力行業(yè)的安全可靠性。諸如此類(lèi)的眾多問(wèn)題被電力從業(yè)者所關(guān)注和解決，因此智能電網(wǎng)也就應(yīng)運(yùn)而生。

2智能電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀

雖然當(dāng)前的全球化進(jìn)程不斷加快，但是由于各國(guó)基本情況的差異，導(dǎo)致各國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀也不盡相同。例如美國(guó)，就將智能的電建設(shè)的重心放在老舊設(shè)施的提升改造上，而歐盟的智能電網(wǎng)建設(shè)側(cè)重點(diǎn)則在新能源的利用上。我國(guó)則是側(cè)重于資源平衡、能源開(kāi)發(fā)以及電網(wǎng)建設(shè)等多方面，通過(guò)信息技術(shù)手段的應(yīng)用以及堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)架基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息化以及自動(dòng)化。建設(shè)處一個(gè)高效、科學(xué)、安全的現(xiàn)代智能電網(wǎng)。

3兩者的關(guān)系

實(shí)踐證明，相輔相成的促進(jìn)關(guān)系是穩(wěn)定存在于智能電網(wǎng)和新能源發(fā)電之間的。

3.1新能源的發(fā)展是智能電網(wǎng)建設(shè)的助推劑

當(dāng)前的資源儲(chǔ)備不容樂(lè)觀，沙漠化以及氣候變暖現(xiàn)象已經(jīng)充分表明，以石油等資源為主的傳統(tǒng)發(fā)展模式并不具備持續(xù)性。因此新能源的開(kāi)發(fā)和利用勢(shì)在必行。為了不斷提升智能電網(wǎng)的科學(xué)性和高效性，就要將新能源發(fā)展深入整合到智能電網(wǎng)發(fā)展中。只有如此才能使智能電網(wǎng)更加順應(yīng)時(shí)代和群眾的需求。

3.2智能電網(wǎng)的建設(shè)促進(jìn)新能源的變革

在新能源和智能電網(wǎng)融合的過(guò)程中，智能電網(wǎng)對(duì)新能源的要求也不斷提升。為了不斷提升新能源在智能電網(wǎng)中的性價(jià)比，就要對(duì)新能源的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行不斷提升。比如對(duì)應(yīng)用條件進(jìn)行研究，使其效能得到最大發(fā)揮。此外，通過(guò)智能電網(wǎng)對(duì)新能源的使用量進(jìn)行有效控制，也能使新能源的資源配置更加平衡，例如資源緊缺時(shí)期，就可以上調(diào)電價(jià)，降低資源消耗。因此在智能電網(wǎng)中的有效應(yīng)用，能夠?qū)π履茉吹淖兏锇l(fā)展產(chǎn)生有效促進(jìn)。

4相關(guān)技術(shù)

4.1電力電子技術(shù)

通過(guò)電子部件的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)控制電能的技術(shù)就是我們常說(shuō)的電力電子技術(shù)。電子電路技術(shù)具有節(jié)能性、高效性等多方面優(yōu)異性。例如在電力系統(tǒng)長(zhǎng)距離輸電時(shí)就廣泛應(yīng)用高壓直流輸電技術(shù)，該技術(shù)能夠有效改善能源的穩(wěn)定性;再比如，高壓變頻技術(shù)就能對(duì)電力系統(tǒng)的頻率進(jìn)行直接控制，這種控制的直接性有效降低了各種損耗情況。此外同步開(kāi)端技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)精確及時(shí)的開(kāi)斷操作，因而也能極大減少損耗。

4.2大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)

大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)的高效性和靈活性是提升智能電網(wǎng)銷(xiāo)量的基礎(chǔ)保障。首先，大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)能夠幫助電網(wǎng)及時(shí)對(duì)不穩(wěn)定的新能源發(fā)電做出反應(yīng)。其次，大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)能夠極大滿足用戶的用電需求，即使在同一時(shí)間的井噴需求也能被有效滿足。再次，大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)能夠促進(jìn)能源的宏觀調(diào)配，當(dāng)能源過(guò)剩時(shí)，可以進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)能源不足時(shí)，可以及時(shí)釋放。

5應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

5.1提升發(fā)電穩(wěn)定性

電力制造是一個(gè)源源不斷的持續(xù)過(guò)程。在發(fā)電過(guò)程中，電力制造、資源消耗以及電能運(yùn)輸是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。但是用戶對(duì)電能的需求卻不是一成不變的。其往往因?yàn)闀r(shí)間、氣象、區(qū)位等方面而發(fā)生變化。當(dāng)前的新能源發(fā)電具有一定的不可控性，其穩(wěn)定性往往受天氣、水域、地理等因素的影響。而智能電網(wǎng)中的儲(chǔ)能元件則可以較好緩解當(dāng)前新能源發(fā)電的不可控制性。儲(chǔ)能元件能夠?qū)δ茉催M(jìn)行及時(shí)調(diào)整和掌控，適時(shí)的調(diào)整極大的提升了發(fā)電的穩(wěn)定性。

5.2增加發(fā)電效益

當(dāng)前我國(guó)資源分布不均，因此發(fā)電廠的設(shè)置也有一定的局限性，加之區(qū)域發(fā)展的不平衡，因此長(zhǎng)距離輸送電能的情況在我國(guó)就較為普遍。在這一長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中，電能的損耗是十分巨大的。因此為了提升能源利用效率，就急需提升電能輸送過(guò)程的科學(xué)性和智能性?？梢酝ㄟ^(guò)基地輸電規(guī)劃，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全性和電能效益性的雙重提升。

5.3提高調(diào)度精確度

5.3.1發(fā)電功率預(yù)估技術(shù)

只有當(dāng)電力生產(chǎn)和消耗處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電力系統(tǒng)才會(huì)具有相對(duì)安全性。當(dāng)前的新能源發(fā)電主要還是依賴風(fēng)力和太陽(yáng)能。這兩種自然能源具有極大的不確定性。如果將這兩種能源直接大規(guī)模的接入電網(wǎng)，這種粗暴的并入方式極有可能給電力系統(tǒng)帶來(lái)一定的破壞性。因此在能源并入電網(wǎng)之前應(yīng)該先進(jìn)行一個(gè)功率的估算。通過(guò)估算出來(lái)的數(shù)據(jù)，選擇合適的方式將其并入與之匹配的系統(tǒng)中。這種對(duì)功率有充分把握的并入形式，能夠較好的保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行，促進(jìn)新能源發(fā)電中對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能的利用。

5.3.2虛擬發(fā)電廠

虛擬發(fā)電廠就是一個(gè)集合體，主要由分布式電源、可控負(fù)荷以及儲(chǔ)能系統(tǒng)等部分組成?；谥悄茈娋W(wǎng)信號(hào)傳遞的暢通性和多向性，通過(guò)控制中心的宏觀調(diào)控作用實(shí)現(xiàn)終端負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)的有效控制。虛擬發(fā)電廠的統(tǒng)一調(diào)度能夠極大的減少運(yùn)輸過(guò)程中的電能損耗。能夠提升新能源利用過(guò)程的穩(wěn)定性。

6 結(jié)束語(yǔ)：

隨著電網(wǎng)改革的不斷深入，具有較高安全性、可靠性和高效性的智能電網(wǎng)已經(jīng)在當(dāng)今社會(huì)得到廣泛應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的目的，新能源的開(kāi)發(fā)和利用也被當(dāng)成各國(guó)綜合實(shí)力提升的關(guān)鍵所做。將智能電網(wǎng)應(yīng)用于新能源發(fā)電中，是符合當(dāng)今社會(huì)資源緊缺現(xiàn)狀的。通過(guò)智能電網(wǎng)的應(yīng)用來(lái)推動(dòng)新能源發(fā)電的改革和發(fā)展，為減少環(huán)境污染和提高資源利用率發(fā)揮一臂之力。

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