智能电网背景下新能源发电的挑战与机遇

智能电网背景下新能源发电的挑战与机遇

王尖

（陕西中地能源开发建设有限公司，陕西省咸阳市712000）

摘要：随着我国经济的迅速发展，环境污染、能源损耗问题越来越受到国家重视，由于受不可抗力自然因素的影响，太阳能、风能等新型能源的发电输出率仍然不稳定，此时智能电网理念应运而生，为人民群众的日常生活带来了便利的条件。本文详细分析智能电网背景下新能源发电面临的挑战和机遇，并通过现代化先进技术研究能够推动新能源发展的新技术。

关键词：智能电网；新能源发电；机遇；挑战

近年来，我国传统能源损耗严重，环境污染、生态系统破坏问题频发，在大自然环境的影响下，传统能源在运行过程中会造成输出功率的不稳定性和间歇性，这一现象的发生推动了新型能源发电技术的发展，为了更好的保障电力系统的运行安全，防止能源继续损耗，就需要在智能电网要求下引进新能源发电理念和技术。

一、智能电网相关论述及发展现状

（一）智能电网

智能电网就是指电网的智能化，通过先进的设备技术和控制方法，实现电网可靠、安全、高效的使用目标，使用电的各个环节都能得到有效监管和控制，一旦发生电力故障时，电网有足够的自愈能力保障系统的安全运行，提供满足用户需求的电量。

（二）新能源在智能电网发展中的位置

智能电网的发展受到我国政府的高度重视，虽然各国智能电网的发展各不相同，但是都将新能源作为智能电网发展的核心地位，由于我国环境污染严重，生态环境遭到破坏，所以新能源的发展势在必行，针对这一现状，国家目前正在实施“一特四大”的发展策略，将国家电网作为骨干，其他各级电网协调发展，互相依存，稳定电力系统的正常运行，以促进太阳能、风能、电能等新能源的开发与利用[1]。

（三）新能源对智能电网的影响

据相关资料显示，目前，我国可再生资源太阳能、风能等新型资源得到充分的开发与利用，促进了我国新能源的发展，相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大的优点，因此新能源的发展和普遍应用，有效改善了环境污染、正态环境破坏的现状，降低了不可再生资源的使用率，成为未来社会发展中的主导能源。

二、新能源发电面临的挑战

（一）供需不平衡问题

新能源发电为居民日常生活提供了便利的条件，有效减少环境污染带来的生态问题，但是新能源在开发的过程中有可能会造成智能电网的不稳定性，导致供需不平衡问题，为了有效改善这种供需不平衡和电网不稳定现象，可以使用水电和火电作为互补能源利用，火电在当前能源使用中占据着重要的地位，因此，结合火电优势可以有效改善新能源使用中供需不平衡的问题。

（二）新能源电力消纳问题

新能源的各种形式主要都是直接或间接来源于太阳或者地球内部所产生的热能，所以新能源比较分散，比如风能和天然气，我国的风能和天然气资源主要分布在西北地区，但是由于西北地区经济发展落后，无法有效改善电力消纳问题，因此，国家只能采取西电东送、西气东输来实现电力输送问题。

（三）继电保护装置设计问题

同步电机和异步电机存在着一定的差异性，在电力系统发生短路状况时，同步电机可以保持稳定、持续的输送电流，确保电力系统的安全有效使用，而异步电机在电力系统发生故障时，难以实现电流稳定和输送问题，因此，新能源机电保护装置在设计时就要考虑到如何能够迅速发现故障问题，并及时解决问题，有效切除故障，最大程度的避免电力系统故障对电力运行的影响[2]。

（四）电网安全问题

由于新能源的大量开发与使用，使电力系统的输出功率不稳定，难以预测，并且电力电子变换器对电网的干扰十分敏感，导致电力系统在运行中容易引发各种安全事故和故障问题，而且有可能会由局部带动到全网，使电力系统安全面临新的挑战。

（五）对智能电网经济性的影响

相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大的优点，有效的改善了环境污染，生态环境破坏的现象，但是由于新能源发电具有随机性和间歇性，对电力系统的安全依然存在一定的威胁，因此，只能把新能源发电作为未知因素考虑。为了有效避免并网对电力系统的影响，需要额外增加一些旋转备用，使新能源并网得到有效的利用，既能分担部分负荷压力，降低电力系统的燃料成本，又增加了电力系统的可靠性成本[3]。

三、开发利用新能源发电技术

（一）大力发展储能技术

随着新能源的发展与广泛运用，全面提升电网的可靠性、安全性以及电能质量成为重中之重，其中电力储存系统发挥着重要的作用，大力发展储能技术，可以有效解决供需不平衡和电网不稳定现象，提升电网的可靠性、安全性和电网质量。因此，应当使用大规模储能设备装置来全面改善电网存在的问题和潜在威胁，以促进新型能源的可持续发展[4]。

（二）广泛运用超导技术

超导技术是继储能技术外，另一个有效提升电路运行稳定的先进技术，超导技术具有稳定性强、输送量大、降低短路故障等优势，因此，将超导技术广泛运用到电力系统，可以有效的稳定电力系统、降低故障发生率，为新能源电网的发展提供先进的技术力量，促进新能源在电力行业的长远发展。

（三）重点使用输能管网技术

输能管网技术在电路系统的整体运行中起着重要的作用。输能管网技术主要是利用超导管网线将输电和液态氢进行同时输送，利用高压直流超导电缆进行电能输送，液态氢则流动在电缆芯管道内[5]。

（四）完善稳定电网构架

先进的输电方式不仅可以增强电网的输送能力，加强稳定性，还可以有效的实现资源优化配置，完善稳定电网构架，充分结合现代先进技术和输电方式，以及新型能源发电分散性基本特征，来建立其分层分区的电网构架，实现电力系统的稳定运行，促进新能源发电的有效发展。

总结：

进入21世纪，我国环境污染日益严重，能源枯竭现象也日益突出，新能源的开发越来越受到国家相关部门的重视。为了更好的利用新能源发电，国家应当在智能电网运行中提供安全可靠、经济优质的电量，合理优化资源配置，完善稳定电网构架，以实现电力系统的稳定运行。采用新能源发电不仅可以有效解决资源短缺问题，还能够降低环境污染现象，维护生态环境平衡，充分利用智能电网来推动新能源发电的可持续发展。

参考文献

[1]张小江.新能源电力项目的投资可行性分析[J].金融经济,2018(12):136-137.

[2]刘国华,谷屹,孙庆丰,刘晓宇.新能源发展趋势研究[J].石油石化绿色低碳,2018,3(01):6-14.

[3]李舟洋.基于改进TOPSIS法的智能电网经济效能评估研究[D].华北电力大学(北京),2016.

[4]张磊,朱凌志,陈宁,赵大伟,曲立楠.新能源发电模型统一化研究[J].电力系统自动化,2015,39(24):129-138.

[5]晋若斌.关于发展“特高压智能电网”与“分布式新能源”的思考[J].科技与企业,2015(23):111+113