新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及其應(yīng)用趨勢(shì)

孫劍影

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的革新，讓全球能源資源的利用率也大幅增加，在這種情況下，全球資源和環(huán)境問題的矛盾更加嚴(yán)重，這不僅影響能源開發(fā)方面，另外，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同程度的影響。為了及時(shí)解決能源不足問題，降低環(huán)境污染，重視再生和清潔等新能源。在發(fā)電過程中應(yīng)用新能源，主要將其轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。因此，具體研究新能源發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀及其應(yīng)用趨勢(shì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：新能源;發(fā)電技術(shù);現(xiàn)狀;應(yīng)用趨勢(shì)

引言

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加快了我國的工業(yè)化進(jìn)程，生產(chǎn)生活中的電能需求逐年增加。如果單純依賴傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)與方式，往往難以滿足電能使用需求，還會(huì)造成更加大的能源與環(huán)境問題。當(dāng)前，新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中逐步得到了普遍的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)相比，新能源發(fā)電更為清潔，能夠大大減少能源的消耗與環(huán)境的污染問題，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，新能源發(fā)電技術(shù)將逐步成為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。

1發(fā)電工程中的新能源發(fā)電技術(shù)類型

1.1太陽能

太陽能作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種清潔能源，其在新能源發(fā)電技術(shù)中的應(yīng)用能夠取得理想的技術(shù)應(yīng)用效果。與其他的能源資源相比較，太陽能的獲取與利用相對(duì)便捷與穩(wěn)定，在具體的應(yīng)用中，直接應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)太陽能向電能的轉(zhuǎn)化，比如，經(jīng)由太陽能電池板。但是，當(dāng)前的太陽能利用中，其利用率有限，未來需要加大技術(shù)研發(fā)，提高太陽能的能源利用率。

1.2風(fēng)能

風(fēng)能發(fā)電也極為常見，其在具體的應(yīng)用中，可以借助于專業(yè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能向機(jī)械能、電能的轉(zhuǎn)化。相比較而言，西歐風(fēng)能利用技術(shù)相對(duì)成熟，在農(nóng)業(yè)與工業(yè)活動(dòng)中，風(fēng)車的使用實(shí)現(xiàn)了風(fēng)能的轉(zhuǎn)化，滿足了生產(chǎn)生活需求。在風(fēng)能發(fā)電技術(shù)下，將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安裝于相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)中，不僅可以提高建筑的功能效益，還能夠?qū)崿F(xiàn)自然界風(fēng)能資源的利用，增加電力系統(tǒng)中的電能供給。

1.3地?zé)崮?/p>

地?zé)崮苤饕a(chǎn)生于地球內(nèi)部的熱能資源。但是，地?zé)崮艿膽?yīng)用中，其技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，主要是由于地球內(nèi)部的溫度極高，直接獲得地?zé)豳Y源加以利用顯然是不現(xiàn)實(shí)的。而地?zé)崮艿睦弥饕菍⒌責(zé)崮苻D(zhuǎn)化為電能資源，提高地?zé)豳Y源的利用率。

2新能源發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀和應(yīng)用趨勢(shì)

2.1太陽能發(fā)電

新能源發(fā)電中最理想的能源就是太陽能，污染較低、容易獲取等是太陽能發(fā)電的主要特點(diǎn)，我國政府對(duì)太陽能發(fā)電也大力的支持和鼓勵(lì)。為了將太陽能更有效的利用，需要將太陽能光電效應(yīng)轉(zhuǎn)變率提升，這樣才能將其成本降低，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電為太陽能發(fā)電的主要形式。從光伏發(fā)電方面來說，光生伏特效應(yīng)的電能可以通過太陽光照射太陽能電池產(chǎn)生，光伏電池板和電能儲(chǔ)存等幾部分是組成光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要項(xiàng)目。直流電是光伏電池板產(chǎn)生的電能的屬性，一般想儲(chǔ)能電池和直流負(fù)荷中輸送這種電能，而儲(chǔ)能電池的主要作用是對(duì)光伏發(fā)電輸出的波動(dòng)性進(jìn)行穩(wěn)定。從光熱發(fā)電方面來說，其主要是聚集自然界的光能，將水通過這些熱能變?yōu)槠媾_(tái)，之后通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換太陽能。塔式太陽能光熱發(fā)電和蝶式太陽能光熱發(fā)電能是按照不同的形式進(jìn)行分類的。目前受到研究技術(shù)的限制，光能發(fā)電技術(shù)還具有較低的轉(zhuǎn)化率和較高的成本，因此其應(yīng)用范圍較小。

2.2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

①風(fēng)機(jī)類型。依據(jù)裝機(jī)容量指標(biāo)進(jìn)行劃分，主要包括小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)以及特大型機(jī)。一般來說，風(fēng)機(jī)的容量越大，那么槳葉的長度就越大。根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速指標(biāo)，細(xì)化為恒速機(jī)、變速機(jī)、多態(tài)定速機(jī)。②設(shè)備的組成和功能分析。使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，組成結(jié)構(gòu)為風(fēng)輪、機(jī)艙以及基礎(chǔ)等。運(yùn)行的風(fēng)輪，組成結(jié)構(gòu)包括葉片和變槳系統(tǒng)等。葉片的形狀如何，影響著風(fēng)能的吸收程度。運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)速如果大于切出風(fēng)速，利用旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的葉尖，來完成氣動(dòng)制動(dòng)。如果葉片處于異常狀態(tài)運(yùn)行下，那么要及時(shí)有效應(yīng)對(duì)覆冰或者腐蝕等問題，確保葉片得到有效保護(hù)以及防護(hù)。③風(fēng)機(jī)控制技術(shù)。使用的并網(wǎng)發(fā)電機(jī)，類型包括雙饋機(jī)、雙速異步機(jī)以及變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。新的并網(wǎng)技術(shù)，引入了模糊控制技術(shù)，高效調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以及功率。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)葉片漿距進(jìn)行控制，并且預(yù)測(cè)風(fēng)輪氣動(dòng)特性，有著不錯(cuò)的效果。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)處于并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，吸收無功，為了保證運(yùn)行的效益，為風(fēng)電場(chǎng)配置SVC或者其他無功補(bǔ)償裝置，通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，減少因?yàn)檩斔凸β室l(fā)的系統(tǒng)振蕩情況，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。

2.3地?zé)岚l(fā)電

熱水型地?zé)岚l(fā)電技術(shù)和蒸汽型地?zé)岚l(fā)電技術(shù)兩種形式是地?zé)岚l(fā)電技術(shù)主要包括的內(nèi)容。地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的主要原理就是通過將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，之后在發(fā)電機(jī)中應(yīng)用機(jī)械能，從而使電能得以產(chǎn)生，這種轉(zhuǎn)化技術(shù)就是將汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過蒸汽熱能來實(shí)現(xiàn)，從而使發(fā)電的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。我國的地?zé)犭娬境霈F(xiàn)在20世紀(jì)70年代，截止到目前為止地?zé)岚l(fā)電站在山東和江西等各個(gè)地區(qū)都有建設(shè)。另外由于科技水平的不斷提高，新型地?zé)岚l(fā)電技術(shù)需要的裝置并不多，而且地?zé)岚l(fā)電技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中也不會(huì)消耗燃料，只需要向地面上利用地下熱水和地下天然蒸汽等這些載體將地下的熱能帶動(dòng)上來即可。除此之外地?zé)崮苁且环N重要的能源清潔，而且環(huán)境方面并不會(huì)對(duì)其造成任何的影響，污染性也是不存在的，所以我國正在進(jìn)一步發(fā)展地?zé)崮苤?，需要不斷的提高和加?qiáng)地?zé)崮艿男阅?。我國具有非常豐富的地?zé)豳Y源，所以需要將地?zé)岚l(fā)電技術(shù)大范圍的推廣和使用，同時(shí)在使用地?zé)岚l(fā)電技術(shù)時(shí)，一定要保證充足的設(shè)備和人才等。

2.4生物質(zhì)能發(fā)電

在電能的產(chǎn)生中可以對(duì)自然界中的生物充分的利用，這種電能產(chǎn)生的原理就是通過對(duì)綠色植物光合作用的應(yīng)用，用化學(xué)能代替太陽能，并且儲(chǔ)存在生物體內(nèi)，這就是生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)。廣泛的分布、較低的污染、較多的種類以及清潔等這些都是生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)所具備的特點(diǎn)，所以當(dāng)前相關(guān)人員研究的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)就是生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)。通過轉(zhuǎn)化生物質(zhì)為可燃?xì)?，之后再將燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備提用過燃?xì)鈦硗苿?dòng)，從而使發(fā)電目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，這就是生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的主要原理。通過使用生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)不僅可以將生物質(zhì)燃用較為困難和分散分布的問題合理的解決，同時(shí)還可以將燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)設(shè)備較為污染和緊湊的優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來，因此有效和潔凈的一種新能源發(fā)電技術(shù)就是生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)。農(nóng)業(yè)大國一直是我國發(fā)展的目標(biāo)，因此我國的生物質(zhì)能資源非常的豐富，而且我國政府對(duì)于清潔能源發(fā)電技術(shù)方面也不斷的發(fā)展，所以一直以來我國政府都非常重視和支持生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)。

結(jié)語

簡而言之，在新能源光伏發(fā)電技術(shù)不斷深入的探究和創(chuàng)新中，其技術(shù)發(fā)展日益成熟，運(yùn)用及覆蓋范圍越來越廣泛。技術(shù)變革和產(chǎn)物輪換將推動(dòng)可再生能源資產(chǎn)構(gòu)造的升級(jí)和清潔能源模式的轉(zhuǎn)變，提高了我國新能源光伏發(fā)電技術(shù)的國際競爭力，保障了能源可持續(xù)發(fā)展。

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