电力系统中新能源发电的运用

周博

摘要：我国作为一个人口大国、发展中国家，确保电力供应需求对我国经济乃至各个方面来说有着至关重要的作用。从近些年国家的政策方向中可以发现，在我国现有的电力技术基础上，利用新能源发电来代替传统的火式发电将会成为我国电力系统发展的主流方向。

关键词：电力系统；新能源；发电

众所周知，在全球经济高速发展的同时，人们的生活质量也在逐步的提高，同时造成了人们对于资源的高消耗。据国家的相关数据表明，由于大量的二氧化碳的排放，造成全球年平均气温较之以前升高了0.78°C。由于人们对能源需求量的高消费，必然会造成传统化石燃料的枯竭。美国能源利用方面的专家曾预测：到2050年时，全球的化石燃料将消耗殆尽，到那时人们在能源方面将会面临最严峻的挑战。能源短缺的问题将会成为各国发展的瓶颈，发展新能源已成为我国乃至世界能源战略的主流，作为新能源技术之一的新能源发电也将成为未来电力行业发展的主题。

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称之为新能源。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，各新能源当中应用最为广泛的能源形势当属风力发和光伏发电这两种类型。

2.电力系统中新能源发电的运用

2.1海洋能的发电技术分析

我国生存繁衍栖息的地球是一颗巨大的蓝色星球，这颗星球之所以在宇宙中呈现蓝色，是因为地球上海洋所占的面积为百分之七十一，而我们人类生存的陆地仅占这颗蓝色星球的百分之二十九。因此，人类历史上有一句名言：谁掌握了海洋，谁将主宰这颗星球。在国内的许多新能源发电的论著中多都以风力、太阳能发电为主，对海洋这个能量宝库之中蕴藏着巨大的能量往往视而不见。其实，海洋的能量极其巨大，而且在未来，海洋将是人类在未找到其他可替代能源之前赖以维系能源供应的主力。人们往往只看到海洋无边无际、汹涌澎湃可怕的一面，却往往忽视了大海可利用资源的一面。海洋不仅海产品极为丰富，而且海洋的波浪能源、潮汐能源、洋流能源、温差能源、盐度能源等都极为丰富，这些可再生能源正在等待着人类的开发与利用。海洋的能源并非来自海洋的本身，而来自于万有引力，只要太阳系中的星体存在，海洋中的能源就永远不会枯竭。利用海洋能量的发电技术目前已经成功開发利用的主要为波浪发电与潮汐发电，国外的发达国家已经从海洋能中获取了数以亿计千瓦的电能，而我国在这方面暂时还仅仅处于刚刚起步阶段，可以说未来的发展前景极为广阔。科学家推算地球上的波浪中储藏着90万亿千瓦的永不枯竭的电能，发达国家纷纷在进行着超大型波浪发电机组的研发，我国的有关部门也已经将建设波能机组写进了未来几年的工作日程，相信在不久的将来我国也将拥有自主研发的超大型波能机组。相比波能发电而言，潮汐发电作为一种新能源被人类较好的利用，目前每年为全世界供应着千亿千瓦的电能，在未来的50年间，这个数量将有望突破百亿千瓦。我国在潮汐发电中也占据了一席之地，目前已经建成投入运营的潮汐电站就已经达到了十几座之多。在未来的5-10年之内我国的各类潮汐发电站也将超过100座。应该看到的是，海洋能发电与广阔的海洋一样具有着极为广阔的前景，尤其是像我国这样海岸线长的国家利用海洋能方面具有得天独厚的优势。海洋能属于一种可再生能源，这种可再生能源一旦加以利用就可以永续使用，既不像火力发电那样消耗本就储量有限而且正在日益短缺的化石能源并且污染环境，也不像风能与太阳能那样需要占用稀缺、宝贵的土地资源，即使与核能比较起来优势也极为明显，海洋能是更为安全的能源，不像核能那样既需要稀缺的资源做为燃料，又要依托强大的安全保护措施与极高的科学技术能力。

2.2太阳能发电技术

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。

在当前技术条件下，太阳能发电技术应用于电力系统的形式可以表现为以下三种类型：第一种为离网型，即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电压予以实现；第二种为并网型，即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电流予以实现；第三种为并网，独立型，即实现PV以及UPS的融合，在电压源控制过程当中实现有效切换动作。在太阳能光伏发电技术应用于整个电力系统的过程中难度最大的环节是如何针对电能质量进行有效控制。

目前太阳能发电的材料如果全部采用薄膜电池则可以在现有的发电水平上至少提高百分之十以上，并且薄膜电池在弱光的情况下也能很好地发电，极大提高了整体的发电效率。虽然以目前的现状来看薄膜电池的装机量与晶体硅电池的装机量基本持平，但是由于薄膜电池的优势极为明显，因此在未来将是薄膜电池一统天下的时代。

2.3风力发电技术

在目前的电力电子变频技术的支持下，风力发电系统能够对发电功率的各个参数的输出作业进行有效的调整和控制，风力发电的目标也是通过控制电磁转矩控制机组转速频率来实现的。风能在利用过程中因为没有产生辐射、也不会对空气产生污染是一种公认的清洁的可再生能源，风力发电的基本原理是风的动能通过风轮机转换成机械能，再带动发电机发电转换成电能。风轮的作用是将风能转换为机械能，它由气动性能优异的叶片装在轮毂上所组成，低速转动的风轮由增速齿轮箱增速后，将动力传递给发电机。

2.4生物质能发电技术

生物质发电具有可再生、低污染、分布广等特点，在能源资源中占有比例重，是第四大能源。目前我国的生物质发电主要表现有：直燃发电、混燃发电、气化发电、沼气发电等，生物质能发电较传统的能源发电优势是在环保、节能又可以再生，因其无污染、见效快、也可以减少对环境的破坏，增加农民的收入备受人们的关注与青睐，且生物质能分布广，储量大是替代煤、石油、天然气等传统能源的新能源。当前，生物质能发电形式主要有秸秆发电、沼气发电等形式。

3.结语

总之，国内的新能源发电已经逐步进入到了新的发展时期，需要在技术创新和产业化发展方面取得一定的进步。为了促进新能源发电的发展，政府应该为新能源行业提供一定的政策支持，大力开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能等可再生能源利用技术，对于国家的能源建设、环保事业、可持续发展战略具有深远的历史意义。当下，我国传统能源的资源有限，在环境污染、战略储备、人们普遍倡导的低碳生活的多重压力下，对其开发与利用受到局限。因此，寻找可替代传统能源的新能源，在我国乃至全球正在如火如荼的开展。