电力系统中新能源发电的运用

　　【摘 要】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。 

　　【关键字】电力系统；新能源；风力发电；太阳能光伏发电；运用分析 

　　引导语 

　　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。 

　　1、现阶段常见新能源发电形式分析 

　　新能源又被称之为非常规能源，即指传统的火力、水力之外的正在研发或者已经研发成功但还未能形成规模化生产的能源。目前这类新能源包括太阳能光伏、风力发电、地热能源、海洋潮汐能源、生物能源、氢能以及核聚变能（我国目前的核电站几乎都是核裂变站）等。所有的以新技术手段为依托，以新材料为支撑，对传统的可再生能源进行现代化的开发与利以产生近乎取之不尽、用之不竭的能源的产业都可以称之为新能源产业。从我国目前的能源发展现状看，风能、太阳能光伏、生物能源、地热能源等新能源在我国已经形成了较大规模的产业化，而最具发展前景可能在未来给人类的能源带来翻天覆地的巨变的核聚变能源尚处于实验室研究阶段，截止目前为止包括发达国家在内还没有任何国家能够安全、有效地加规模化利用与生产。我国的大西北由于常年多风，目前已经在大西北建成了许多较大规模的风力发电站。太阳能光伏发电也是近年来发展迅猛的产业，虽然相对风力发电而言太阳能光伏发电的成本略高，但是随着技术的日趋成熟，成本的进一步降低，太阳能光伏将是极具发展潜力的发电项目。风力发电则以其较低的成本而在我国的荒地面积极为广阔西部地区在近年得到了长足的发展，我国的西部有着极其广阔的常年荒芜的无人区，那里常年刮着凛冽的大风，如果能在那里大力发展风力发电产业、与太阳能光伏产业将可以为我国的电力系统每年提供数以亿万千瓦计的充足的电力能源，足以解决我国目前连年走高的电力短缺问题。 

　　2、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、太阳能光伏发电为主，对海洋这个能量宝库之中蕴藏着的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、汹涌澎湃的可怕的一面，却往往忽视了大海的可资利用的一面。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，海洋的能源来自于万有引力，只有太阳系中的星体存在，海洋中的能源就永远不会枯竭。海洋能的发电技术目前已经成功开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，潮汐能发电做为一种新能源被人类利用的就比较好，而且目前已经在为全世界每年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。我国在潮汐能发电中也已经占据了一席之地，我国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在利用海洋能方面具有着得天独厚的优势。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需要强大的安全保护措施与极高的科学技术能力做依托。 

　　3、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。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。 

　　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。太阳能的百分之九十九还没有被开发出来，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。 

　　在当前技术条件支持下，太阳能光伏发电技术在应用于电力系统作业实践过程中的发电系统结构形式可以表现为以下三种类型：第一种为独立户用型，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当中发现难度最大的环节是如何针对电能质量进行有效控制。 

　　我国目前太阳能发电的材料如果全部换成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，这就极大地提高地整体的发电效率。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。 

　　5、结论 

　　在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设发展规模持续扩大的背景作用之下，电力系统相对于国民经济建设发展体系各行业领域的重要意义是不容小觑的。有关新能源发电在电力系统中的应用备受各方关注与重视。