淺析新能源行業(yè)及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

李臣斌

中國電力工程顧問集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院有限公司新能源分公司 吉林 長春 130021

引言

隨著技術(shù)的提升，大規(guī)模新能源的應(yīng)用和推廣已具備條件，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極開發(fā)和利用新能源。同時(shí)，從全生命周期角度強(qiáng)化電氣節(jié)能意識，采取節(jié)能措施，降低能源消耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)我國能源市場的綠色健康發(fā)展。

1 新能源發(fā)展概述

1.1 風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展思考

我國地域遼闊，風(fēng)能開發(fā)前景廣闊。2019年，我國新增并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)2574萬kW，累計(jì)裝機(jī)達(dá)到2.1億kW，新增和累計(jì)數(shù)量皆為全球之最，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度十分迅猛。近年來，風(fēng)電開發(fā)成本不斷降低，三北及山東、江蘇、上海、福建等中東部和南方地區(qū)，2020年新建風(fēng)電項(xiàng)目的內(nèi)部收益率在8.3%～12%之間，已具備平價(jià)上網(wǎng)條件。因此，2021年1月1日開始，所有新核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項(xiàng)目將全面實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。風(fēng)能作為可再生的綠色能源，其開發(fā)可以有效減少利用不可再生能源發(fā)電的壓力。目前，風(fēng)能轉(zhuǎn)化效果良好，性能指標(biāo)不斷改善，發(fā)電效益不斷提升，盡管有部分風(fēng)電存在消納問題和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸消耗的問題，但總體來說，風(fēng)電開發(fā)在我國仍然有非常大的發(fā)展空間[1]。

1.2 光伏發(fā)電的發(fā)展思考

光伏發(fā)電利用太陽能電池板作為組件，配合逆變器、控制器等元件共同組成發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，既可用于航天器，也可用于家用電源。光伏發(fā)電不但安全可靠，而且無污染，太陽能來源廣，無須架設(shè)線路。但是太陽能發(fā)電也有不穩(wěn)定性、間歇性等特點(diǎn)，電池板的使用年限在20～30年之間，制作過程需要使用硅、硼等化學(xué)物質(zhì)，容易造成其他污染。

1.3 生物能發(fā)電

生物發(fā)電主要是利用生物物質(zhì)，像農(nóng)林廢棄物的燃燒、垃圾填埋、沼氣發(fā)電等。我國是農(nóng)業(yè)大國，生物資源廣闊，每年產(chǎn)生的秸稈的數(shù)量超過6億噸，可見，其高效利用，可建立新能源發(fā)電系統(tǒng)，為發(fā)電行業(yè)發(fā)展提供良好基礎(chǔ)。

1.4 潮汐能發(fā)電

和水力發(fā)電的原理相似，潮汐能發(fā)電主要利用水位差勢能帶動(dòng)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電，利用此發(fā)電原理需要具備兩點(diǎn)條件：第一，潮汐幅度大；第二，海岸可儲(chǔ)備大量海水[2]。

2 自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

電力能源是我們生產(chǎn)生活的保障。社會(huì)對電能的依賴越來越大，目前我們遇到了一定的問題，當(dāng)前沒有良好的輸電質(zhì)量，電力配送不具有穩(wěn)定性。在這種情況下配電調(diào)度即自動(dòng)化改造具有重要性和必要性。我們必須要采用相應(yīng)的技術(shù)爭取境況的改善。電力配網(wǎng)調(diào)度和自動(dòng)化技術(shù)改造工作所涉及的內(nèi)容較多，相關(guān)人員要從全局上把握，進(jìn)一步掌握改造工作要點(diǎn)，在此方面下功夫。

2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

從現(xiàn)階段我國電力行業(yè)的整體發(fā)展情況來看，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的核心目的就是提升電網(wǎng)在運(yùn)行期間的電網(wǎng)調(diào)度水平，進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)與實(shí)際情況相符的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)。通過對該系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而滿足現(xiàn)代社會(huì)在發(fā)展過程中的各項(xiàng)需求。同時(shí)，建設(shè)以改進(jìn)電力系統(tǒng)和電力設(shè)備為出發(fā)點(diǎn)的安全系統(tǒng)，通過對該系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對安全事故的預(yù)防，降低各種安全事故的發(fā)生概率。電網(wǎng)調(diào)度維護(hù)期間對自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，要對電力系統(tǒng)中各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行挖掘，對各項(xiàng)信息內(nèi)容進(jìn)行分析，完成相應(yīng)的優(yōu)化，進(jìn)而使電網(wǎng)調(diào)度能夠不斷朝著自動(dòng)化和信息化方向發(fā)展。

2.2 變電站自動(dòng)化技術(shù)

變電站改革與變電站的運(yùn)行都受自動(dòng)化技術(shù)影響，隨著科技的不斷發(fā)展，變電站在運(yùn)行期間的工作模式不斷朝著智能化方向發(fā)展。目前，在變電站中采用的測控設(shè)備實(shí)現(xiàn)基本測控作業(yè)只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)就能夠完成相應(yīng)的操作，也可以利用便攜式機(jī)器完成相應(yīng)的測控作業(yè)，進(jìn)而使作業(yè)效率能夠得到進(jìn)一步提升，滿足應(yīng)用需求。通過合理方式融合在線測控技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，可以促進(jìn)變電站調(diào)度實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化，從管理、通信、安全等多個(gè)方面入手，完成相應(yīng)的管理與創(chuàng)新，從而使變電站在運(yùn)行期間的資源共享能力能夠得到進(jìn)一步提高，使電力系統(tǒng)在運(yùn)行期間可以不斷升級，完成相應(yīng)維護(hù)，進(jìn)而為后續(xù)各項(xiàng)作業(yè)的開展提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

3 自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢

在當(dāng)前時(shí)代下，我國電網(wǎng)已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了調(diào)度自動(dòng)化，但是盡管運(yùn)用了自動(dòng)化技術(shù)，在電網(wǎng)調(diào)度方面仍然存在著諸多的問題急需解決，相關(guān)工作人員在實(shí)際工作過程中要結(jié)合實(shí)際的工作現(xiàn)狀以及在實(shí)際工作中所存在的問題進(jìn)行不斷的優(yōu)化以及調(diào)整。我國電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展空間是比較廣闊的，首先在調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展的過程中，集成化程度比較高，主要是為了使數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間能夠得到有效的縮減，并且在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中也可以實(shí)現(xiàn)共享，從而使得電網(wǎng)調(diào)度管理方式更加現(xiàn)代化和信息化。另外在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展的過程中，數(shù)字化程度變得更高了，在決策和管理中也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這樣一來所獲得的信息會(huì)更加準(zhǔn)確，從而為實(shí)際的工作帶來重要的支撐。最后，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化也朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向而發(fā)展，和當(dāng)前新的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相互的融合，從而推動(dòng)調(diào)度自動(dòng)化的全面發(fā)展[3]。

4 結(jié)束語

當(dāng)前電力生產(chǎn)難以滿足社會(huì)需求，環(huán)保要求不斷提高。面對環(huán)保和市場需求的雙重壓力，電力企業(yè)積極參與新能源開發(fā)，努力增加電力供應(yīng)。風(fēng)能利用時(shí)間減少，太陽能利用時(shí)間增加?？傮w來看，清潔能源發(fā)電量增加，發(fā)電空間壓縮。通過新能源建設(shè)和發(fā)展，很好地解決了能源供應(yīng)不足的問題。同時(shí),電力企業(yè)也在不斷創(chuàng)新，充分滿足社會(huì)生產(chǎn)生活的需要。中國的電力工業(yè)正在蓬勃地發(fā)展和建設(shè)中，有效地解決了部分電力供應(yīng)不足的問題。