新能源在新型电力系统中的实践与应用

新能源在新型电力系统中的实践与应用

刘世杰

中国电建集团贵州工程有限公司 贵州省 550081

摘要：改革开放以来，我国的工业一直处于迅速发展当中，人们的生活水平和生产水平显著提高，但是过快的发展速度造成了严重的能源问题。随着城市化进程的不断加快，各行业对能源的消耗也在逐渐增加，环境问题和能源危机威胁到了人们的生活。火力发电的发电原理是通过燃料的燃烧释放热能，再将热能转化为电能。传统的火力发电存在技术方面的问题，如能源利用转化率较低，还会释放出过多的污染。传统的发电技术无法从根本上解决我国能源消耗问题，需要将新能源发电技术应用于电力系统，以此推动我国电力行业的发展。

关键词：新能源；新型电力系统；应用

虽然我国当前的发电形式仍以火力发电为主，但新能源发电技术越来越成熟，已经成为我国电力供应的重要补充形式。近年来，我国针对新能源发电项目出台了不少支持政策，推动了新能源发电技术的发展。在低碳经济背景下，大力发展新能源发电技术，对于保障能源安全、提高供电质量具有重要的现实意义。

1以新能源为主体的新型电力系统构建背景

在我国明确“双碳”目标后，新能源的应用成了必然趋势，而造成这一趋势的原因主要有以下3个方面，一是化石能源的大量消耗，不可再生的化石能源储备逐渐减少，二是化石能源大量消耗导致的环境问题愈发严峻，三是能源安全问题的重视程度不断增加。一直以来，化石能源的消耗量都较高，包括石油、煤炭等，而能源的消耗过程加剧了环境的负荷，导致环境污染问题较为严重，而电力系统对能源的消耗占比为整个能源行业的百分之四十，由此可见，以新能源为主的新型电力系统构建十分迫切。新型电力系统的构建能够挑起环境保护的大梁，通过大规模利用新能源，不仅能够提高能源利用率，还能显著降低污染排放量，所以是可持续发展战略中不可或缺的一环。借助新能源的有效应用，也能降低我国对石油的依赖性，减轻对外的能源依存度，进而保障我国的能源供应底气。因此，新型电力系统在缓解环境矛盾、优化能源配置、提高能源安全等方面有着显著价值，有利于我国达成“碳中和”的目标，是提高国家核心竞争力的有效举措，必须加强技术应用，积极解决新型电力系统构建中存在的问题，进而发挥新能源的优势。

2新能源在新型电力系统中的实践与应用

2.1风能发电技术在电力系统中的应用

风力发电机可以将机械能有效转化为电能，主要可以分为大、中、小型不同装机容量的类型。风轮以及机舱属于风力发电机的主要组成部分，而风轮主要包括叶片以及变桨系统等，叶片形状与风能吸收程度具有紧密联系，在应用风能发电技术时应当着重解决叶片的覆冰以及腐蚀问题，有效保护风力发电机的叶片。现阶段，风力发电技术之所以没有得到显著应用，主要是因为其应用需要较为宽阔的条件，并且比较适合常年风力强大的地区，确保可以有效接触风能。在进行风力发电装置设备安装时，应当注重安装位置及角度，保持最佳角度确保风力对设备的最大推动效果。风力发电技术应用需要投入较高的成本，再加上发电装置运维管理工作流程较复杂，阻碍了其在电力系统的进一步应用。供电公司应用风能发电技术时，应当将发电厂建设在远离人烟的郊区位置，避免噪音干扰周边居民正常生活，同时还应当对设备进行定期清洁以及维修。为了进一步推动风能发电技术在电力系统中的应用，需要电力企业加强风能发电技术应用宣传力度，吸引更多的相关研究人员加强风能发电技术研究，既要对这项技术应用特点进行系统化研究，还应当为其应用创造适宜的应用环境。

2.2光伏发电技术的应用

光伏发电技术的原理是光电效应，太阳长时间照射光伏发电设备，会使光伏发电设备产生光电效应，使太阳能转化为电能。在光伏发电系统中电池组是不可缺少的重要组成部分，电池组有较多类型，其成本低、转化率高。其中，晶硅电池包括多晶电池和单晶电池，化合物薄膜电池污染较严重且对身体健康有较大的危害，硅基薄膜光伏电池的工作效率较低，聚光光伏电池必须同时使用聚光系统和散热系统，这会大幅度提高成本。为了合理选择电池组，应该根据光伏发电系统的实际运行情况和运行需求进行选择。在光伏发电系统的运行过程中，电源的运行容易受到电压变化的影响。光伏发电系统的调压能力较弱，需要应用合适的设备调节电压。电压调节模式包括恒功率因数模式和恒电压模式两种。通常情况下，应用恒功率因数模式可以控制电压的日常运行状态，还能够根据电压的变化情况进行适当调节。但是如果系统电压较高，恒功率因数模式无法对电压进行有效调节，在这时需要采用恒电压模式。目前，我国对电量的需求量正在不断提高，开发光伏发电技术是发展的必然趋势。但是太阳能的应用成本较高，与其他能源相比使用效率较低。为了解决上述问题，提高太阳能源的电能转化率，需要建立良好的光伏发电系统，促进光伏发电技术的有效应用。

2.3地热能发电技术在电力系统中的应用

地热能顾名思义是来自于地球内部的一种能源，主要是因为地球运转过程地心内部会产生大量热量。现阶段，地热能利用还处于初步发展阶段，还无法直接取用地热能，但是可以利用相关技术应用地热能所散发的热量。地热能发电技术便是其热量应用的具体表现，可以将这一技术的原理理解为热能到机械能再到电能的转变。地热能发电技术既可以被应用在电力系统中，也可以应用到供暖系统中。地热能发电技术应用同样具有流程简单的特点，在众多新能源发电技术中具有较高的实用性。为了保证地热能发电技术的应用效果，需要提升相关技术人员自身综合素质水平，利用定期反思及时改善技术应用过程实际问题。供电企业应当积极组织人才培训活动，确保技术和管理人员可以掌握新能源发电技术应用要点。

2.4生物质能发电技术

生物质能发电技术是将生物质转化为可燃气体，再进行发电的技术，具有污染低、分布范围广等特点。生物质能发电主要分为直接燃烧发电、气化发电、沼气发电等方式。其中，直接燃烧发电是将生物质直接在特定的锅炉内燃烧，产生蒸汽后，可以带动蒸汽轮机及发电机工作，产生电能。气化发电是将生物质转化为可燃性气体，利用可燃性气体燃烧产生的热能发电。基本的工艺流程是处理生物质原料后，通过进料设备输送到气化炉将原料气化，再利用净化设备将可燃性气体进行净化处理后输送到汽轮机和内燃机发电。沼气发电主要利用废弃有机物，在厌氧发酵处理后产生沼气。废弃物发酵后产生的沼气经过气水分离、过滤、压缩、冷却等处理后进入发电机组，可以转换为电能。我国的生物质资源非常丰富，主要包括林业废弃物、农作物秸秆、城市生活垃圾等，为生物质能发电提供了良好的资源基础。加上近几年来，国家对生物质能发电技术的大力支持，出台了相关的发展规划和指导意见，为生物质能发电技术的发展提供了指导。

3结语

综上所述，在经济迅猛发展的形势下，能源转型升级已是必然趋势，新型电力系统的构建也是必然结果，更是我国实现“双碳”目标的有力措施。以新能源为主体的新型电力系统发展逐渐趋于平稳，但相应的防控措施和复杂程度还有待提高，提高新能源的利用率势在必行。就目前来看，新型电力系统的建设还存在着诸多方面的不足，包括稳定性、安全性、可靠性、经济学等方面，还需要加强关键技术与装备的协调，加大科研的力度，进而提高我国节能减排的效率，促进社会经济的可持续发展。

参考文献

[1]岳万鹏.新能源发电技术在电力系统中的应用[J].集成电路应用，2021，38（11）：124-125.

[2]刘锦崴.新能源发电技术在电力系统中的有效应用[J].现代工业经济和信息化，2021，11（03）：86-87+103.