新能源发电在电力系统中的应用

任健铭

【摘要】：随着我国经济的大力发展，环境问题也日益严重，太阳能、风能、核能源的大力应用和推广，新能源的发展异常迅速，新能源发电优势是无污染、无公害、可再生，这为可持续发展的生态理念营造了良好的基础。我国在新能源发电方面也取得了一系列的成果，但是在出成果的同时也面临了很多的问题，本文就新能源发电过程中存在的问题进行分析，并提出合理化建议。

【关键词】：新能源发电；电力系统；应用

1、国新能源发电发展现状

目前，在中国新能源和可再生能源一般是指除常规化石能源和大中型水力发电及核裂变发电之外的太阳能、风能、小水电、生物质能、地热能和海洋能等一次能源以及氢能、燃料电池等二次能源。这些能源不仅可循环再生，清洁无污染，而且在中国资源丰富，分布广泛，是最具有前景的替代能源，将成为未来世界能源的基石。

经过近10年的艰苦努力，中国新能源发展已经走在了世界前列。2012年风电累计并网容量位居全球第一，2013年光伏发电累计并网容量位居世界第二，新能源开发利用水平与欧美等先进国家相当。2014年中国新能源发电发展势头依然强劲，累计并网容量突破1亿kW，占全部发电装机容量的9.8%；全年发电量超过2000亿kW·h，占全部发电

量的3.9%，相当于节约6900万t燃煤，减排1.7亿t二氧化碳。截至2014年底，中国新能源发电并网容量约13440万kW，同比增长30%。其中风电并网容量9581万kW，太阳能发电并网容量2807万kW，其他新能源发电并网容量约952万kW，分别占新能源发电并网容量的72%，21%，7%。2014年中国新能源发电并网装机容量约占中国全部发电机容量的9.8%，比2013年提高了1.6个百分点。

2014年，中国新能源发电量约为2190亿kW·h，同比增长18%。其中风电发电量1563亿kW·h，太阳能发电量208亿kW·h，其他新能源发电量约418亿kW·h，分别占新能源发电量的71%、10%、19%。2014年中国新能源总发电量约占全部发电量的3.9%，比2013年提高0.5个百分点。

2、新能源发电在电力系统中的应用

2.1利用风力发电

桨叶、升压变压器、发电机、机械传动系统和电力电子装置等构成风力发电系统，风力发电系统发电过程是能量的转换过程，当桨叶捕获风的动能之后，把动能转化为机械能，机械传动系统把机械能传递给发电机，利用发电机把机械能转换为电能，直接或间接接入电网。恒速恒频和变速恒频是主要的风力发电技术，其中，变速恒频发电技术，具有可灵活调节系统的有功功率、最大限度的捕获风能、转速运行范围较宽等的优点，并且逐渐成为当前风力发电的主流技术。

2.2利用海洋能发电

（1）波浪发电

波浪发电需要利用转换装置，把波浪能转化为机械、气压或液压的能量，以催动机械的运行。其中广东油尾建成的100千瓦的振荡水柱式波浪发电站是我国较为典型的波浪发电案例，而其他的波浪发电地区，如海南、福建，也取得了良好的研究成果，并且把建设100千瓦以上的波浪发电站，作为建设目标。尽管波浪发电技术存在着难度大、资金投入多等问题，但是却符合我国经济市场的发展需要，具有广阔的发展空间。

（2）潮汐发电

潮汐是海洋水位受太阳和月球等天体的引力影响，发生变化，进而产生水位波动的一种自然现象。因而，潮汐发电的方式是：利用潮水涨落产生的水位差，创造势能，把势能转化为电能，来投入使用。可再生、存储量大、生产成本少是潮汐能的最大优势，同时，潮汐能是一种清洁能源，不会引起环境污染，把潮汐能发电水库建立在河口或海湾，不会占用地区的耕地。但是，在潮汐能发电方面，我国存在着电价高、成本高等问题，给潮汐能的推广和运用带来不利影响。

2.3利用太阳能发电

而今，太阳能发电受到许多国家的关注和青睐，当煤炭、石油、天然气等常规能源的存储量严重不足时，利用太阳能发电，可以有效解决能源问题。为了合理开发和充分利用太阳能资源，国家专门建立了金太阳示范工程、并且制定和颁布了相关的法律法规，以鼓励和引导光伏发电产业的发展，而且把2020年的光伏发电目标，从1.6万瓦提高到20万瓦，这一系列的政策和规划，拓宽了我国太阳能发电的发展道路。目前，光热发电和光伏发电是太阳能的两种主要发电方式。

（1）利用光热发电

光热发电是利用聚光器收集太阳能，把液态工作物质转变为气态工作物质，推动汽轮发电机发电。蝶式、槽式、塔式是光热发电系统的3种基本形式，其中，槽式光热发电技术，是太阳能发电的主流方向，但是，由于技术条件有限，在光热发电方面，我国的研究进展比较缓慢，虽然科学研究所全力研究光热发电技术，但是，取得的成果较少。

（2）光伏发电

科学技术的高速发展和快速进步，推动了光伏发电技术的更新和发展，进而极大的提高了电能生产效率，加快了各种能源的应用、转换的步伐。我国的光伏发电技术起步较早，并且，经过不断的研究和发展，我国生产太阳能电池组件的能力较强，取得了许多丰硕的成果，有效的缓解了我国的能源危机的压力。离网型光伏发电、并网型光伏发电是光伏发电领域的两种基本发电形式，其中，离网型光伏发电系统，可以直接或者间接把太阳能电池发出的电流，转化为电能，而与电网相连的光伏发电系统，则是并网型光伏发电系统，按照配备的储能装置进行分类，并网型光伏发电系统包括可调度式和不可调度式两种，区别在于前者含有储能装置，而后者位含有储能装置。

2.4利用生物能发电

生物能主要蕴藏在生物质中，通过绿色植物的光合作用，把太阳能直接或间接转化为化学能，固定、储藏生物体内，然后利用化学能来发电，生物质能具有可再生、分布广和低污染等特点，当前，主要通过化学法、生化法、热化学法，直接燃烧和物理化学法等方式运用生物质。

结语

总而言之，随着科学技术水平的高速发展，合理开发和利用新能源，提高能源的利用率，成为解决能源问题，推动我国经济可持续发展的有效途径，因此，广泛利用新能源发电技术，提高能源的利用率，减少能源污染，保护自然环境，以促进人与自然的和谐发展。

【参考文献】：

[1]康小义，白茂楠.新能源发电技术的现状及应用情景[J].电子制作，2014，（01）：98-100.

[2]周海波，李家坤.新能源发电技术的现状及应用前景分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011，（01）：82-84.