新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

武軍

摘要：近年來，我國大力發(fā)展新能源，推動(dòng)著新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。從當(dāng)前新能源發(fā)電量的比重來看，處于穩(wěn)步提高的狀態(tài)。根據(jù)2020年前三季度發(fā)布的風(fēng)電和太陽能累計(jì)發(fā)電量數(shù)據(jù)顯示，發(fā)電量為4629億kwh，占據(jù)總發(fā)電量的8.7%，同比提升了0.7個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)前，風(fēng)電與光伏開發(fā)布局不斷優(yōu)化，新能源發(fā)電技術(shù)釋放著能量，具有較大的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：新能源;發(fā)電技術(shù);電力系統(tǒng)

1 新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

1.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

從資源的儲(chǔ)量來說，風(fēng)能資源儲(chǔ)量比較高，同水資源相比突出，為水資源儲(chǔ)量的10倍。借助風(fēng)力發(fā)電，主要是將風(fēng)力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)風(fēng)力的機(jī)械力，借助發(fā)電機(jī)進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換，形成電能。技術(shù)的應(yīng)用分析如下∶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，那么獎(jiǎng)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)包括葉片和變獎(jiǎng)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)，引人了模糊控制技術(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)。

1.2 光伏發(fā)電技術(shù)

（1） 光電效應(yīng)。當(dāng)物質(zhì)被特定電磁波照射以后，那么內(nèi)部相應(yīng)的電子將會(huì)被激發(fā)，進(jìn)而形成電子。運(yùn)行的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，具體由蓄電池和電池控制器以及光伏電池組等裝置組成。

（2） 電池組。目前來說，使用的太陽能電池類型很多。應(yīng)用較為廣泛的晶硅電池，主要包括單晶電池和多晶電池。從應(yīng)用效能方面來說，硅基薄膜光伏電池的能效略有不足：化合物薄膜電池的應(yīng)用，存在著污染以及危害問題，因此應(yīng)用很少：聚光光伏電池的應(yīng)用，需要配置散熱器以及聚光系統(tǒng)，成本較高，還需要加大成本控制的研究。

（3） 光伏陣列。使用單抽式支撐光伏組件，可將系統(tǒng)工作效率提高20%：使用固定式組件，可將系統(tǒng)工作效率提高25%：使用雙軸跟蹤組件，可將系統(tǒng)工作效率提高30%，為了保證效能的實(shí)現(xiàn)，要做好安裝環(huán)節(jié)的把控。

（4） 逆變器。不用類型的逆變器，優(yōu)勢(shì)差異。例如組串式，MPPT路數(shù)多：最高配比組件為1∶1：采購成本高：維護(hù)點(diǎn)位多：設(shè)備提供商多：適用于山地以及屋面。

（5） 光伏電站sVC的調(diào)壓技術(shù)。運(yùn)行的光伏電站，尤其是末端電源點(diǎn)電站，極易被電壓因素影響，整個(gè)電站的調(diào)整能力不強(qiáng)，需要借助sVC的性能作用進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用的sVC調(diào)節(jié)模式，具體包括恒功率因數(shù)模式.恒電壓模式等。一般來說，電壓省調(diào)的狀態(tài)下，恒功率因數(shù)具體負(fù)責(zé)日常運(yùn)行的控制，同時(shí)依據(jù)符合的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行無功變化的調(diào)整。若系統(tǒng)電壓高于額定電壓，高出10%，那么對(duì)于電壓的調(diào)整需求，采用恒功率控制措施難以達(dá)到，要采取恒電壓模式。

（6） PID效應(yīng)。從光伏組件的使用角度來說，電位處于某種情況下會(huì)產(chǎn)生逐漸衰弱的情況。由于長期處于高壓狀態(tài)下運(yùn)行，受到電荷因素和漏電流因素的影響，使得組件的性能會(huì)被影響，出現(xiàn)50%左右的降低情況。如果濕度和溫度等很高，那么PID效應(yīng)會(huì)更高。對(duì)于PID效應(yīng)，要采取相應(yīng)的治理措施。首先，做好系統(tǒng)方面的處理。利用新工藝以及新設(shè)備，例如設(shè)置逆變器，實(shí)現(xiàn)減弱或者降低PID效應(yīng)以及系統(tǒng)電壓，減少對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的影響。其次，做好組件方面的優(yōu)化。從組件PID效應(yīng)的產(chǎn)生原因來說，高濕為主要因素，需要增強(qiáng)組件的密封性能。采取優(yōu)化EVA生產(chǎn)工藝和原材料的配比方式，增強(qiáng)EVA膠膜的抵抗能力，減少PID效應(yīng)的影響。最后，做好電池方面的控制。若想有效抵抗PID，充分發(fā)揮電池的作用，能夠獲得不錯(cuò)的效果，比如改變siN減反層以及發(fā)射極。

2 新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

2.1 整合各方力量推動(dòng)新能源的發(fā)展

從新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用角度來說，還面臨著系列挑戰(zhàn)。若想不斷加快新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用，需要政府相關(guān)部門能夠協(xié)同作戰(zhàn)，結(jié)合當(dāng)前電力新能源的發(fā)展實(shí)際情況，圍繞存在的問題和需求，制定完善的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以及要求，為電力新能源的發(fā)展提供動(dòng)力。與此同時(shí)，細(xì)化明晰各個(gè)部門肩負(fù)的職責(zé)，推動(dòng)電力新能源發(fā)展，推廣新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。通過頒布相應(yīng)的政策，不斷提升新能源發(fā)電的比重，釋放電力新能源的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。

2.2 科學(xué)規(guī)劃

推動(dòng)新能源的發(fā)展以及應(yīng)用，當(dāng)前的重要任務(wù)為科學(xué)合理規(guī)劃，這也是發(fā)展電力新能源的基本要求。具體落實(shí)方面，需要相關(guān)主管部門能夠堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)和綠色的基本原則，深度分析當(dāng)前能源市場(chǎng)的基本需求，除了做好水電和火電的規(guī)劃外，制定符合發(fā)展實(shí)際的可再生能源目標(biāo)。基于提出的新能源發(fā)展以及利用總目標(biāo)，對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行合理規(guī)劃，優(yōu)化規(guī)劃方案，并且提出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，為電力新能源發(fā)展和應(yīng)用面臨的問題，提出具體的解決措施，推動(dòng)新能源發(fā)電技術(shù)的高效發(fā)展。

2.3 增強(qiáng)應(yīng)用可靠性

新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，并網(wǎng)運(yùn)行可靠性問題比較突出。隨著新能源技術(shù)的不斷優(yōu)化和完善，電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到了有效增強(qiáng)，不過借鑒傳統(tǒng)電力系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，若想提供穩(wěn)定的電力服務(wù)，合理規(guī)劃以及控制電路結(jié)構(gòu)，有著重要的意義。建設(shè)新能源發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，要做好全面的調(diào)查和分析，保證規(guī)劃的科學(xué)性以及合理性，最大程度上保證技術(shù)的應(yīng)用效益。

2.4 著力解決供需矛盾

從新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用分布來說，早期主要布局在中東部，即經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的區(qū)域，因?yàn)檫@些區(qū)域的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)成熟，應(yīng)用新技術(shù)，只需要結(jié)合需求，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整便能夠達(dá)到發(fā)電要求。電力新能源需求不斷增加的背景下，我國需要著力解決上述部分不均衡問題。目前來說，風(fēng)電開發(fā)布局持續(xù)優(yōu)化。2020年前三季度，中東部和南方地區(qū)新增風(fēng)電并網(wǎng)228萬kw，占全國的44.7%。截至2020年9月底，中東部和南方地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)5826萬kw。結(jié)合實(shí)際需求，不斷優(yōu)化電力新能源的部署，滿足多樣化需求。

結(jié)束語

綜上所述，新能源發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，依托相應(yīng)的設(shè)備和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源的有效轉(zhuǎn)化，形成所需的電能，能夠有效替代傳統(tǒng)電力，減少不可再生資源的消耗。文中結(jié)合當(dāng)前新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用情況，提出了推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的策略，具體如下∶增強(qiáng)應(yīng)用可靠性：著力解決供需矛盾等。

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