新能源发电在电力系统中的发展前景

都玉廷

三峡新能源大柴旦风电有限公司 810000

摘要：从中国现代社会的发展来看，中国新能源发电产业与其他新兴产业一样，与世界一些发达国家存在较大差距，受新能源开发技术的限制，中国新能源产业发展缓慢。近年来，随着低碳经济的倡导和国家多项扶持政策的出台，我国新能源相关产业得到了快速、相对稳定的提升。中国新能源发电产业正在逐步取代传统电能，效益也在缓慢体现。基于此，本文就新能源发电在电力系统中的发展前景进行详细探究。

关键词：新能源发电；电力系统；发展前景

中图分类号：TM76文献标识码：A

1 引言

为了解决全球社会发展与能源、生态环境之间日益激烈的矛盾，人们开始探索新的发展道路，发展新能源已成为必然选择。在当前世界能源形势愈加严峻的当下，从保障能源安全的基本点出发，大力倡导新能源的合理开发及有效使用对各国都有着重大意义。而随着各国各领域对新能源及相关技术的不断研究改进以及国家政策的大力支持，新能源逐渐成为主流发展趋势，尤其是电力行业，新能源发电势如破竹，开始挤占电力行业市场。

2 新能源发电

2.1 概述

目前，主流的新能源生产系统是光伏发电和风力发电。光伏发电是利用半导体的光伏效应将光能转换为电能，并通过逆变器将直流电转换为与电网同步的交流电能的发电系统。风力发电原理是由风推动风机叶片转动，带动发电机将机械能转换为电能，通过控制系统并入电网。然而，由于新能源的生产效率较低，建设风电、光伏电站需要的地面区域较大，如应用多晶硅光伏电站，在平地建设条件下，100MW 光伏电站占地约 2000 ～ 2500 亩。另外，以光伏、风电为主的新能源发电系统具有非常显著的发电不稳定性，受天气（光照、风速等）影响大，日发电时间有限。因此，提高发电效率和发电利用率成为行业技术主要的发展方向。

2.2 优势

新能源发电是利用现有技术，通过新能源发电的过程。与传统发电相比，新能源发电具有不可替代的绝对优势。（1）可再生性。新能源发电与传统火力发电最重要的区别就在于其可再生性。传统发电使用的能源物质是经过无数年地壳运动和物质积累形成的化石能源，周期长、积累慢、数量有限，短时间内是不可再生的，一旦过度开采则会造成短缺，过度依赖就会带来能源危机。而新能源只要具备一定条件就可以不断再生。这一特性决定了新能源的开发利用成为解决当前全球性能源危机的关键所在。（2）清洁环保性。与传统化石能源不同，新能源发电过程不依赖材料燃烧，可以大大减少二氧化碳、二氧化硫等严重污染空气的有害气体。开发利用具有清洁环保性能的新能源也是开展全球能源革命探寻新能源的初衷所在。（3）资源储量丰富。传统的发电以煤炭、石油、天然气等化石能源为主要原料，其中煤炭占据主导地位。受化石能源严苛的产生条件影响不仅发电所需能源种类单一、分布不均而且数量有限。而新能源发电则不同，种类来源多样化，分布广泛，资源储量丰富可源源不断提供使用，不受某一种来源的过分限制，对于能源安全和社会稳定具有重要意义。

3 常见的新能源发电技术

3.1 光伏发电技术

所谓新能源光伏发电技术，是在新能源框架下，基于新的发展理念，利用光能转化为电能而发展起来的发电技术。在当下，新能源光伏发电技术，在我国北方和西部地区，已经出现一定的尝试与探索，并在一定地域内进入到大众的家庭使用中，在替代传统火力发电技术的同时，也为家庭产生了一定的经济效益（新能源光伏发电技术在满足家庭自用的同时，多余出来的电力可以被发电厂以一定的经济价格所回收），但以全国的分布来看，新能源光伏发电技术，在我国的市场前景和发展的潜力还是巨大的，未来若是能解决一些技术瓶颈，被推广开来，对于我国的能源发展进程，将具有里程碑式的重要意义。新能源光伏发电技术实质上是一个完整的太阳能光伏发电系统，其发电原理，是通过相关半导体材料，将太阳辐射的光能转化为电能的过程，再配以完善的电能储存、使用和运输的相关配套基础设备，以实现太阳辐射光能转化为电能并有效被使用的过程。基于光伏发电技术在光能转化为电能过程中的清洁、高效、无其他污染物产生、取之不尽用之不竭等特性，因而被称作新能源光伏发电技术，在某些程度上，替代了传统的、高污染的火力等其他自然资源发电的技术，实现了不可再生能源使用向可再生能源使用的转变 。

3.2 风力发电技术

风能的原理是将风能转化为机械能，再转化为机械能并输出能量。具体技术是风使风叶旋转，使发电机旋转并切断磁场，最后储能装置以电能的形式保持恒流输出。风力发电机通常由风力发电机叶片、低速轴、高速轴、风速计、塔楼、发电机、液压系统组成。其中，风轮是一种将风能转化为机器的装置，可根据风向的变化改变风轮的方向，从而最大限度地利用风能。塔是连接和支撑风轮和发电机的支座，其高度取决于周围地形和风轮的大小，以确保风轮的正常运行。发电机是一种将机械能从风轮转换为电能的装置。在风力机结构中，风力机叶尖线速度与风速之间的关系定义为顶点速度比，这是风力发电机的重要参数，其尺寸是影响风力发电机功率系数的重要参数。风力涡轮机中的电力调节是风力发电系统的关键技术工具。主要包括距离失速控制，失速控制，支架可以调整固定间距，叶片倾斜角不能按风速调整，设计比较简单可靠，风机输出功率随着风的速度而变化，在低风速下使用系数较低，螺杆调整的目的是改变倾斜角，调节风能转换效率，最大化能量转换效率，已达到风力发电机电力稳定输出功率的目的。

4 新能源发电在电力系统中的发展前景

4.1 智能微电网

现阶段，为了促进我国电力行业的繁荣发展，国家逐步加大了智能电网的研发力度。智能电网概念的提出旨在对日益老化和低频率的供电系统进行优化与完善，从而使原有的发电、输电、配电等系统具备高效和环保的功能。美国电力研究院针对含有微网的智能化配电网进行研究，并建立了专门的科研管理机构及智能电网研究网络化平台，在世界范围内的智能配电网的研究上处于领先地位。智能微网是智能配电网在未来发展阶段的主要组织形式，涉及到高级电力电子技术、高级能量管理与分析技术、量测与通信技术等关键技术。同时，智能配电网在未来发展过程中，需要完善配电运行的框架，依据分布式发电系统的基本特点，对智能微网以及分布式电源进行协调与控制，从而促进微网向着智能化、自动化与信息化方向发展。

4.2 因地制宜，产业互补

尽管中国新能源发电仍存在许多问题，但在能源逐渐短缺的今天，新能源产业的潜力已经开始在各种数据中得到体现。要充分挖掘这一潜力，我们还有很长的路要走。中国的地形种类繁多，地形复杂多变，当地的风俗习惯也大不相同。因此，在发展新能源电力产业时，必须充分考虑当地的实际情况，而不是简单地贯彻不变的建设计划和政策。新能源发电应以分布式能源为主，相互补充、相互吸收，充分利用所产生的电能。

5 结束语

总之，传统电力工业虽然在整个能源结构中占有较大比重，但仍具有一定的发展优势。新能源时代必将到来，让所有传统电厂生存下来是不可能的，故步自封只会被时代淘汰，只有时刻保持危机意识，不断改革创新、转型发展，才能在危机中抓住机遇，在电力行业调整完善中走出一条正确的发展道路。

参考文献：

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