引言
电力系统是将一次能源转化为电能并按照规定的技术和经济要求分配给用户的统一系统。由发电、变电、输配电、用电等设备及相应的辅助系统组成。整个电力系统是相互耦合连接的。在电力系统中，任何一点的故障现象都会在短时间内影响和蔓延到整个系统，往往会引起连锁反应，导致事故的扩大，严重时，系统会发生大面积停电。
1能源发电特性
1.1风力发电模型及其动态特性分析
风力发电机原动机的能量来源是自然界中的动能。由于风速的可变性和不可控性，风力机几乎无时无刻不在受到很大程度的干扰，对机组本身或与其相连的电力系统都会产生一定程度的影响。因此，有必要建立合适的数学模型，对风力发电系统进行动态仿真分析。在风运动过程中，动能和势能都发生变化。在一定的时空范围内，风速的变化是随机的。为了准确反映风能的随机和间歇性特性，通常采用基本风、阵风、渐进风和噪声风四种典型模型来模拟风速变化的时空模型。
1.2光伏电源输出特性
光伏功率输出为正偏态分布，达到额定输出最高概率为70％的，当统计周期延长时，概率分布曲线趋于更平滑；光伏功率输出的累积概率为凸二次分布，并以Ｘ轴上的正午时间为对称轴呈一般对称；当统计周期延长时，累积概率分布曲线趋于更平滑；光伏功率日间时输出保证率为凹型二次分布，不同时间差异明显，中午较高，早晚较低；在5ｍｉｎ范围内，光伏功率输出的变化概率近似为一个正偏态分布。当风电场产量变异率为≤1％／ｍｉｎ时，其概率大于53.4％。
2高风力发电经济性的技术研究
2.1城市生活垃圾制氢
热解气化技术作为一种新型的生活垃圾处理技术，可以有效降低化合物生成量并减少飞灰排放量，有机物分解为简单的气体分子形成CO和H2，通过用PSA或膜分离后作燃料或化工原料使用，实现生活垃圾处理的无害化和资源化处理，在碳达峰碳中和背景下，伴随着我国低碳清洁能源大规模应用需求，生活垃圾处理制氢经济环保效益显著。
2.2突出问题导向
针对制约新能源大规模发展、建设用地开发高的矛盾，对新能源电力系统网络给予的适应性不足，全社会对绿色消费意识不强等关键、关键、实质性、核心政策的堵塞点、痛点、提纲，提出切实可行、可操作的政策措施，是新能源更快更好发展的保卫战。以新能源开发用地问题为例，文件中提出，为保证新能源开发用地的合理要求，“完善新能源项目用地调控规则，由自然资源主管部门、生态环境和能源等相关单位建立协调机制，地方政府应严格按照土地使用税征收，征收其他费用不得超过法律规定”。为提高电力系统对新能源吸收的适应能力，文件提出了“全面提高电力系统调节能力和灵活性”、“重点提高配电网对分布式新能源的接受能力”、“稳妥推进新能源参与电力市场交易”等若干措施。
2.3变速恒频双馈及直驱风电机组
其通过电力电子变流装置并网，其与常规水火电机组一样，同样是优质的无功电源，具备良好的动态、稳态无功调节能力。GB/T19963-2011《风电场接入电力系统规定》要求风电机组具备±0.95功率因数调节能力，无功功率与有功功率的比值约为1:3，而目前风电场AVC系统主要依靠集中无功补偿装置进行无功调节，风电机组通常单位功率因数运行，风电的动态无功调节能力并未得到有效利用。造成了不必要的投资浪费，同时对风电场运行的经济性同样产生了不利影响。随着对风电无功认知的不断拓展，越来越多的科院机构与学者开展了风电无功调压能力研究。而目前风电无功尚未参与系统电压调节，风电若不进行风电无功调压能力改造与升级，随着高波动性的风电大规模接入电力系统势必对系统电压稳定带来巨大影响。
2.4灵敏度分析
（1）热电厂输出的灵敏度分析。实际电力系统中，在供热季节的早期和最后阶段，热电电厂的最低技术产量一般大于0.55ｐｕ。在供热季节中期，热电站的最低技术产量一般大于0.75ｐｕ。根据实际调查，在供暖季的前期和最后阶段，热电的最低技术产量甚至可以调整到0.5ｐｕ，在供暖季节的中期热电的最低技术产量可达0.6ｐｕ。因此，与目前的运行状态相比，热电厂峰值负荷的空间一般有0.1～0.15ｐｕ。根据该边际直接测量热电厂的输出，并再次进行电力系统运行仿真。电力系统运行仿真结果给出了新能源发电新的适应条件，表明西北电网的风电和光伏发电具有很好的适应能力。（2）系统峰值容量的灵敏度分析。在此比较情况下，将火电厂的最小功率输出水平调整到0.7ｐｕ，而热电厂的最低技术产量保持不变。电力系统运行仿真给出了新的新能源发电适应条件。由于热电厂最低技术产量较高，系统峰值容量下降，新能源发电适应能力均有所下降。
2.5新能源发电自适应能力分析
基于本文提出的电力系统运行模型，在我国电力系统运行仿真的优化过程中，充分考虑了新能源发电的功率输出特性。从运行仿真结果中可以清楚地看出各省的新能源发电消纳能力和各省间的传输能力，这对于大规模新能源发电集成的现代电力系统运行仿真研究具有重要意义。
2.6开发CO2利用新技术，制备甲醇和乙醇
CO2是大气主要污染物之一，尤其煤化工行业尤为突出，当前全球对碳排放提出了较严格的要求。传统的碳封存技术投资大，利用价值不高，在当前“碳达峰、碳中和”背景下，实现高效转化制高值化学品具有重要的战略意义。将CO2转化为甲醇和乙醇等绿色清洁能源，形成低碳运输燃料，醇类燃烧后又变成CO2，又可以重复利用，实现了资源的再生循环利用。Wang等研究了CO2加氢制甲醇的反应路径以及水在CO2加氢过程中的重要作用，用原位红外和瞬态同位素示踪方法对Cu－ZnO－ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机制进行了深入研究。研究阐明了H2O在CO2加氢过程的关键作用，发现解离脱附水是与甲氧基反应生成甲醇的活性物种，催化剂的三维有序大孔结构可有效促进水在催化剂颗粒间的扩散速率，从而获得高的甲醇选择性。
结语
实现低碳能源转型和现代能源体系重构是实现此目标的重要保证，新能源技术是应对全球气候变化、推动后疫情时代全球经济“绿色复苏”的必然选择。在此基础上，考虑到电力系统最小总成本的优化目标和功率平衡约束，建立了大规模新能源发电集成电力系统的运行模型。基于不同系统工况下中国西北电网实际运行条件下的运行仿真结果表明，基于所提出的电力系统运行模型，可以有效地解决新型能源电力调节问题。
参考文献
［1］周小杰．“新能源发电技术”课程项目驱动式教学研究［J］．喀什大学学报，2020，41(6):93－97．
［2］白浩，王钰山，周长城，等．市场环境下含新能源配电网供电能力评估及提升策略［Ｊ］．哈尔滨理工大学学报，2021（5）：114⁃123．
［3］陈世锋，陈北海，孙玉民，等．新能源侧百兆瓦时级储能电站系统集成技术研究与应用［J］．电器与能效管理技术，2020(10):47－54．
