新能源技术与分布式电源相融合的应用及影响

新能源技术与分布式电源相融合的应用及影响

胡伟

国网浙江电力有限公司培训中心湖州 313000

摘要：近些年来，随着科学技术的快速发展，新能源技术在生产中得到了广泛的应用。将新能源技术与分布式电源相融合已经成为电力系统的一个研究热点。本文在简单阐述分布式电源基本概念以及新能源发电技术特点及现状的基础上，对分布式电源在当前电力系统中的应用进行了分析，旨在促进分布式电源在电网中的应用与发展。

关键词：新能源技术；分布式电源；电力系统

目前，全球经济和科技已经发展到了一定的阶段，人们生活水平较之以往有了非常大的提升，电能作为人民生活和工业生产的重要能源，其需求量在日益增长。在这种形势下，基于新能源的分布式电源在电网中的应用可以增强电力企业在市场中的竞争优势，使其在电网系统中的地位愈发凸显。

1分布式发电技术的基本概念

分布式发电是在集中式发电方式的基础上提出的一种相对技术，一般指的是发电功率大约为 50kW，分散布置在用户周围的一种发电技术，该技术具有小型模块化、可靠性高、运行效率高等特点。从广义上来讲，分布式电源是指安装在电力用户周边的一种小型发电设备，与传统的电厂相比，该技术拥有着更加强大的任意性与自主性。

2新能源发电技术的特点及发展现状

2.1 新能源技术的发展现状

尽管新能源已经逐步走入人们的生活，但是其使用率相比于传统能源仍处于较低水平。诸如煤炭、气、油在我国的使用率达到75.4%，而新能源作为环境友好型的能源，其使用率仅为1.2%。这表明我国在目前阶段仍然需要大力发展新能源技术，将新能源技术更好的接入电网。科学合理规划新能源接入电网的方案技术，降低不利影响，提高新能源的协同发展。

2.2 新能源技术的特点

（1）风力发电特点

风能是由太阳辐射能量差异引起地表温度分布不均匀，造成各地气温和大气压的差异，引起大气运动产生的。风能具有可再生、能量储备丰富、无需运输等优点，但是也有能量密度低、受温度影响大、存储性能差等缺点。

（2）太阳能发电特点

太阳能是太阳辐射能量产生。太阳能具有能量密度大、取之不尽用之不竭等优点，但也有受昼夜交替影响等缺点。

（3）生物质能发电

生物质能是储存在生物有机体内的化学能。生物质能具有可再生、无污染等优点，但是也有易造成耕地红线等缺点。

（4）海洋能发电

海洋能主要是由海水的运动产生的能量。海洋能有蕴藏量大、可再生等优点，但是也有能流密度低、不稳定、多变等缺点。

3新能源与分布式电源相融合的实际应用以及其特征分析

3.1实际应用

基于新能源技术的分布式电源主要包括下面几种发电类型：内燃机、燃气轮机、光伏发电设备、生物发电设备以及风力发电设备等。这些技术产生电能使用的都不是传统的煤炭等能源，也不是应用核能，而是采用新技术和新能源来实现电能的转化，具有优良的环保性能，与现代环保理念非常契合。

（1）燃料电池发电技术。该技术的基本工作原理为：在电能转化的过程中，使用天然气以及甲醛等氢元素含量比较高的燃料，这些燃料在在与氧气相互作用的过程中可以生成 H 2 O。在氢氧元素转化成水的过程中，氢氧离子会发生定向转移，从而形成电流。与传统的氢元素燃烧生成水相比，该技术的燃料中的氢元素在不进行燃烧的状况下，发生电化学反应，进而使得燃料中的化学能直接转化成了电能。目前，随着新技术以及新材料的发展，燃料电池发电技术正在日益成熟，其应用的燃料种类正变得愈来愈丰富。比如固体磷酸型燃料电池、电解质燃料电池、碱性燃料电池等。

（2）风力发电技术。该技术的能量转化原理为：在风力的作用下，风力发电机的扇叶发生转动，进而驱动发电机的轮毂发生同步转动，在此过程中齿轮箱的高速轴、联轴器、刹车盘和异步发电机转子进行运转，将机械能转化为电能，完成电能的转化。

（3）微型燃气轮机技术。就单独的微型燃气轮机发电来讲，该技术并不成熟，不适合在实际生活中进行推广，因为该技术将化学能转化为电能的效率仅仅为百分之三十，远远低于同类型发电技术。然而在实际生产中假如可以采用热电联产的方式将其联结，那么微型燃气轮机的发电效率就能够上升到百分之七十五，远高于同类型技术，且其还具备体积小、质量轻、操作简便等优点。从本质上来讲，微型燃气轮机仍然是汽轮机的一种，它使用的燃料主要为天然气、甲烷以及石油。目前，该技术已经比较成熟，具有一定的商业应用潜力。

（4）光伏发电技术。光伏发电技术的原理为通过光伏电池或者光伏设备将太阳能转化成人们生活和实际生产可以直接运用的电能。和传统的一些发电技术比较，光伏发电技术的发展已经较为成熟，其在电网中的应用正在逐渐增多，并且由于光伏发电技术使用的是环保、零污染以及取之不尽用之不竭的太阳能，因此其应用前景非常良好。

3.2应用特点

与传统的发电技术相比，分布式电源具有高效率、高环保性、能源来源广泛以及节能等优点，因此，在电力需求不断增长，电网系统承受压力不断增大的情况下，分布式电源受到了人们极大的关注。当电力系统由于某些突发的原因产生故障影响其正常运行后，使用分布式电源，可以确保用户对电力的正常使用，还可以有效避免故障的进一步扩大，增强了电力系统运行的机动性与稳定性，可以为电力用户提供更优质的供电服务。另外，基于新能源技术的分布式电源的应用，还可以有效的降低配电站的建设成本以及输电成本，有效减少输电过程中对电能造成的消耗。

4新能源技术与分布式电源相融合在电网中应用的影响分析

分布式电源在电网中应用之后，使得传统的电网系统由辐射状转变成了高度交叉联结状态的电源网络系统，该系统实现了与用户之间的高度互联，对电力系统拥有十分重要的影响。

（1）明确分布式电源的具体位置以及电源容量是组建分布式电源系统的必要前提，在结合客户终端的具体容量要求以及所处的地理位置的基础上，综合分析所有的衡量指标，从而明确分布式电源采取何种发电方式。其分布式电源采取灰色并联、小波分析以及神经网络等技术，其发电容量要求是以满足负荷正常运作情况下所需具体能量为主，同时还能够承受突发事件，构建负荷模型。

（2）分布式电源在电网中应用之后，会引发一些电能质量以及输送问题。在应用分布式电源的过程中，配电系统潮流单向模式发生了改变，无法维持电压，造成有载调压变压器以及开关电容器等配电网电压调整设备出现了异常反应，进而影响到电能质量以及系统的稳定运行。所以在将来对分布式电源的研究过程中，要增强对电能质量以及电网运行问题的研究。

5结束语

基于新能源技术的分布式电源拥有环保性好、灵活度高、安全节能等优点，并且可以很好的满足电力系统以及用户的需求。新能源技术与分布式电源相互融合并入电网规划方案的制定面临着更大的不确定性，难度非常大。它对电力系统运行的可靠性、安全性、经济性提出了更高的标准和要求。希望本文的研究成果能对新时代背景下协调新能源发展的电网规划提供有益借鉴。因此，在将来，分布式电源在电力系统中的应用与推广是一种必然的趋势，对其进行研究具有十分重要的意义。

参考文献：

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