电力系统中新能源发电的运用分析

解德鑫

[摘要]本文以新能源发电形式为研究对象，着眼于电力系统运用实际情况，由于我国能源的持续紧张，以煤炭为主力的电力供应连年出现数以千万千瓦计的巨大缺口，因此大力发展新能源发电一方面可以弥补电力系统的巨大的电力需求缺口，另一方面可以以科学的发展观走可持续发展的能源道路。围绕电力系统中的新能源发电的运用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了新能源发电技术的运用在实现电力系统长期可持续发展的过程中所占据的重要地位及其所发挥的关键意义。

[关键词]电力系统；新能源；风力发电；太阳能光伏发电；运用分析

[DOI]1013939/jcnkizgsc201535207

在任何系统中，供应与需求都是一对尖锐的矛盾统一体，这种情况在电力系统中也不例外。为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展，展开有关新型能源在电力系统中的应用研究势在必行。

1现阶段常见新能源发电形式分析

严格意义上来说，我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形式称为新能源。这也就意味着：首先，新能源多以可再生能源为主；其次，新能源多以分布式能源为主；最后，水能作为一种常规意义上的能源利用形式，属于可再生能源的研究范畴，同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下，各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形式当属风力发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。首先，从风力发电形式的角度上来说，现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于12亿千瓦，其中我国有关风力发电的装机总容量已超过1200万千瓦，位居世界第四位。与此同时，我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势，有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长；其次，从太阳能光伏发电形式的角度上来说，我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段，现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位，距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度，要求在2020年之前，有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长，可以说新能源发电形式潜在空间巨大。

2电力系统中风力发电技术的运用分析

在当前技术条件支持下，典型意义上的风力发电系统借助于现阶段电力电子背靠背变频技术实现对发电功率参数输出作业的有效调整与控制，并在对电磁转矩控制机组转速频率的有效控制过程当中实现风力发电的目的与意义。一般情况下，整个风力发电机组控制系统由主控制器装置、调向系统装置、变距系统装置以及制动系统装置这几个方面所构成，这也就决定了在风力发电技术作用之下整个控制系统的并网方式同传统意义上的常规电厂差异显著。在借助于双馈方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网频率的控制可以通过对转子交流励磁频率参数的调节方式予以实现。与此同时，并网电压的控制可以通过对转子交流励磁幅值的调节方式予以实现。同时，在借助于永磁直驱方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中，并网作业下的跟踪控制目的能够在电力电子器件的正常运行作业下予以实现。在实践工作过程当中，其最为显著的优势在于冲击电流参数较小，且能够实现无功与有功的有效控制。更为关键的一点在于：在有关风力发电接入相对于整个电力系统运行稳定性影响的研究过程中发现：首先，风力发电接入并不对整个电力系统既有的机电振荡模式产生影响，并且受到风力发电机组自身装机容量较小的因素影响，其相对于整个电力系统自身所存在的弱阻尼或是负阻尼震荡问题并不会产生明显影响；其次，风力发电机组的接入并不会造成整个电力系统运行稳定性的受损，但这种接入模式使得整个电力系统当中部分输电线路的潮流方向有明显改变，这需要在线路保护设置中重点考量。

3光伏发电

光伏发电技术不断进步，成本逐渐降低，世界上很多国家都制定了相关的激励政策，大大推动了光伏发电的发展。我国在光伏发电领域起步较早，目前已经在太阳能电池组件的生产能力上走在世界前列，很多科研院所也逐步开展相关技术的研究。

光伏效应是指通过光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。

太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的部件。太阳光照射太阳能电池，太阳光的光子在电池里激发出电子空穴对，电子和空穴分别向电池的两端移动，如果外部构成通路，就形成电流，产生电能。

太阳能电池按照研发时间先后，可以分为三代，第一代晶硅类（单晶硅和多晶硅）、第二代薄膜类和化合物类（非晶类、铜锢镓硒、砷化镓、碲化镉等）、第三代新概念类（染料敏化电池等）。目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类太阳能电池。

电池单元是光伏发电的最小单元。将电气性能相近的多个太阳能电池单元并联并进行封装，即组成太阳能电池组件。

4电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析

太阳能源于太阳内部的核聚能产生的巨大的能源，太阳能是这个星系内部的最丰富的可再生能源。太阳能的开发潜力极为巨大，一旦人类在未来能够真正用好太阳能，就可以获得生产、生活中所需的取之不尽的能源。人类利用太阳能发电目前仍然处于较低的水平。太阳能的99%还没有被开发出来，所以太阳能发电的未来前景十分广阔，虽然以目前的技术在利润率方面与其他发电技术相比还处于劣势。

5新能源发电发展建议

51明确各方责任，全方位促进发展

我们在政府部门、监管部门、发电企业、电网企业、制造企业、行业协会应该履行《可再生能源法》赋予的责任，进而促进全方位发展。

52加强新能源发电科学统一规划

要科学制定规划，明确相对稳定的发展目标。建议能源主管部门按照安全、经济、绿色、和谐原则，根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况，对水电、煤电、核电和天然气发电等进行统筹优化，制定可再生能源开发利用中长期总量目标。据此总量目标，制定新能源发电规划，优化提出发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网和调峰电源建设、服务体系和保障措施等。这些内容都是《可再生能源法》里规定的，以及发电规划里要包括的内容。同时这个规划要纳入电力工业发展规划，避免出现“两张皮”现象。要实现中央与地方的新能源发展规划相协调和实现新能源发电规划与其他电源规划相协调。新能源发电装机规模需要与其他电源的调解能力以及系统调峰电源的规模相匹配，要在规划中具体明确。还要实现新能源发电规划与电网规划相协调，两个专项规划的协调和有机衔接，在新能源发电规划中具体明确大型新能源发电基地接入电力系统的电网工程，要实现新能源发电规划与消纳市场相协调。

参考文献：

[1]徐海勇电力系统中新能源发电的运用[J].科技传播，2012（21）.

[2]李建霞分布式发电与新能源发电对电力系统影响的对比研究[J].电子技术与软件工程，2014（20）.