引言:新能源具有可再生性、环保性、清洁性等突出特征,比如,光伏发电、水力发电、风力发电等都是比较突出的新能源发电技术,经过长期的科学创新与实践探索,新能源发电技术水平大幅提升,并且已经在我国电力系统中完成并网,能够有效满足我国社会建设发展对于电力能源的依赖性。新能源发电技术已经比较成熟,尤其在“四个革命、一个合作”能源安全新战略引导下,必须要持续推进新能源发电技术的优化创新,使其可以更好的应用在我国电力系统领域,真正为经济社会的高质量发展提供充沛的电力能源保障。
一、新能源发电技术的特点
新能源发电技术与传统能源发电技术存在本质上的差异,从整体上来看,新能源发电技术存在以下几个方面的特点:
首先,具有清洁环保的特点。新能源有太阳能、风能、水能等多个种类,这些新能源在发电过程中并不会对生态环境造成破坏,几乎不存在“碳排放”问题,因此,新能源发电技术具有极强的环保性特征。
其次,具有可再生的特点。传统能源不具备可再生能力,比如,煤炭、石油、木材等,一旦长期开采并将其应用到电网发电领域,在不久的将来就会造成能源枯竭等问题。而新能源发电技术并不需要消耗传统能源,太阳能、风能、水能等都具有可再生特点,可以实现长期开发、长期利用,不仅不会对自然环境造成破坏,而且更加符合我国当前提出 “双碳”战略发展目标。
第三,具有可循环利用的特点。新能源技术具有极强的可循环利用特点,能够有效减轻我国社会建设发展当前存在的能源需求压力问题。比如,新能源发电技术可以通过吸收太阳能、风能等清洁能源,利用发电机组将这些清洁能源转化为电能,然后再将这些电能供应到各个用电领域,不仅不需要消耗传统能源,而且还可以有效缓解电网供电压力[1]。
二、新能源发电技术的发展现状
当前我国的新能源发展技术发展迅速,从早期的风力发电、太阳能发电、水力发电,逐渐向核能发电、海洋能发电、光伏发电等方向转变,新能源发电技术整体水平和能力大幅提升。目前我国新能源发电装机容量已经超过了5亿kW,新能源发电量和占比两项数据稳步上升,而且这一数据还在持续增长,整体水平已经连续多年远超火电装机容量。
经过多年的探索与发展,我国新能源发电及并网技术连续多年取得新突破,而且风力发电和光伏发电成本还在持续下降,这也给新能源发电技术的可持续发展创造了良好条件。未来几年,我国新能源发电能力将保持平稳增长态势,而且以海洋能发电为主的新能源发电规模还会逐渐增长,新能源发电技术水平也会持续升高。光伏发电将持续保持高速增长态势,而且在不远的将来后会超过风力发电。此外,在“十四五”期间,我国海洋能发电、光伏发电发展将进一步提速,江浙、福建广东等沿海地区的海洋能发电规模与发电能力在持续增长,海上风能电装机容量能够达到约2500万kW[2]。
三、新能源发电技术在电力系统中的应用
(一)风力发电技术在电力系统中的应用
风力发电是通过收集和利用风力能源,在风力发电机的作用下,将风力能源转化为电力能源的发电技术。我国的风力发电技术已经非常成熟,在风力发电中主要涉及主控制器设备、调向系统设备以及制定系统以及变矩系统设备等,在当前的风力发电并网技术中主要采用的是模糊控制技术,能够有效降低风力发电并网过程中出现不稳定情况的可能性。而且在引入了无功补偿装置后,也能够实现电力系统平稳、安全供电,再加上永磁直驱的控制方式,可以实现对风力发电机组并网后的运行情况全面监控,这样便可以保证整个电力系统的稳定运行。
(二)海洋能源发电技术在电力系统中的应用
我国海岸线非常长,能够支撑海洋能源发电的区域比较多,再加上我国海洋能源发电技术水平持续提高,海洋能源发电技术会在未来成为我国电力能源供应的主要来源之一。海洋能源发电的种类较为丰富,比如海洋生物能源发电技术、海洋潮汐能源发电技术等。在海洋能源发电技术中主要体现在以下两个方面:一方面,将海洋中的水分加热产生水蒸汽,让水转化为水蒸汽便可以产生较大的热能,最后再将热能转化为电能,从而完成了发电任务;另一方面,以加热后的温水主要能量源,将其经过处理加热至沸腾,这样可以将产生的水蒸气转化为电能。随着海洋能源发电技术的日渐成熟,通过利用海洋的温度差进行发电,逐渐成为各个国家的重点研究内容。从海洋海水温差发电技术的实际应用情况来看,能够有效解决化学物质对海洋生态环境造成的破坏问题,更能够有效降低发电成本,并且大幅度提高发电能力和效率。海洋能源体量异常庞大,海洋能源发电规模也会持续提高,潮汐能发电站的数量和规模也会逐渐增大,未来发展前景非常广阔。与传统煤炭、石油等不可再生能源相比,海洋能源发电技术不仅不会浪费不可再生能源、土地资源、电力能源,而且还会为我国电力系统带来更为强大的电力能源输入。
(三)光伏发电技术在电力系统中的应用
光伏发电技术也是比较新颖的新能源发电技术,主要是利用太阳能电池板,将吸收到的太阳能转化为电能,再完成光伏发电机组并网,便可以使光伏发电为我国电力系统提供电力能源。我国目前光伏发电技术整体水平较高,技术也比较成熟,从最初小规模太阳能光板发电,逐渐发展成为大规模、组网光能发电。光伏发电不仅可以实现独立个体发电应用,也可以在并网电力系统中进行应用,具有节能性、环保性、可持续利用等特征,在福特效应的影响下,将太阳能光板吸收到的太阳能直接转化为电能,再利用光伏发电机组并网,实现对整个区域范围内的电力系统供电任务。但需要注意的是,为了保证光伏发电组网并网后的电力供应稳定性,应当做好电力系统电压等方面参数的管理[3]。
四、结语
新能源发电技术是目前我国电力系统重要技术之一,能够有效缓解我国社会建设发展中面临的用电压力问题,还可以促进我国“双碳”政策的顺利落地实施,早日实现“双碳”的战略发展目标。新能源的清洁环保性、可再生性、高生态价值与经济价值等突出特点,是新能源发电技术能够在电力系统中全面推广应用的关键所在。为此,必须要持续做好新能源发电技术的可持续发展与优化创新,继续提升新能源发电技术水平与发电能力,做好新能源发电机并网技术的创新升级,这样才能为我国社会经济整体发展创造诸多有利条件。
参考文献:
[1]丁剑,方晓松,宋云亭,等.碳中和背景下西部新能源传输的电氢综合能源网构想[J].电力系统自动化,2021,45(24):1-9.
[2]任斌.新能源发电技术在电力系统中的应用浅谈[J].中国设备工程,2022(18):196-198.
[3]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.
作者简介:李海洋,1989年5月出生,男,汉族,学历:大学本科,政工师,研究方向:工程总承包、新能源电力建设。