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新能源在新电力系统中的实践与应用

虽然我国目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,已成为我国电力供应的重要补充形式。近年来,我国对新能源发电项目出台了许多支持政策,促进了新能源发电技术的发展。在低碳经济的背景下,大力发展新能源发电技术对保障能源安全、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建设背景


在我国明确“双碳”目标后,新能源的应用成为必然趋势,造成这一趋势的主要原因有以下三个方面:一是化石能源消耗量大,不可再生化石能源储备逐渐减少;二是化石能源消耗量大导致的环境问题日益严重;三是能源安全问题日益重视。长期以来,化石能耗较高,包括石油、煤炭等,能耗过程加剧了环境负荷,导致严重的环境污染问题,电力系统能耗占整个能源行业的40%,可见新能源新电力系统建设非常迫切。新电力系统的建设可以引领环境保护。通过大规模利用新能源,不仅可以提高能源利用率,而且可以显著降低污染排放,是可持续发展战略中不可或缺的一部分。借助新能源的有效应用,也可以减少中国对石油的依赖,减少对外能源的依赖,从而保证中国的能源供应信心。因此,新电力系统在缓解环境矛盾、优化能源配置、提高能源安全方面具有重要价值,有利于我国实现“碳中和”目标,是提高国家核心竞争力的有效措施,必须加强技术应用,积极解决新电力系统建设中存在的问题,充分发挥新能源的优势。


2.新能源在新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


风力发电机能有效地将机械能转化为电能,主要可分为大、中、小型不同装机容量的类型。风轮和机舱是风力发电机的主要组成部分,风轮主要包括叶片和桨系统。叶片的形状与风能的吸收程度密切相关。在应用风能发电技术时,应注重解决叶片的冰覆盖和腐蚀问题,有效保护风力发电机的叶片。目前,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更广阔的条件,更适合常年风力较强的地区,以保证风能的有效接触。安装风力发电装置设备时,要注意安装位置和角度,保持最佳角度,保证风力对设备的最大推动作用。风力发电技术的应用成本高,发电装置运维管理工作流程复杂,阻碍了其在电力系统中的进一步应用。供电公司应用风能发电技术时,应在远离人烟的郊区建设发电厂,避免噪音干扰周边居民的正常生活,并定期清洁和维护设备。为了进一步促进风能发电技术在电力系统中的应用,电力企业需要加强风能发电技术的应用宣传,吸引更多相关研究人员加强风能发电技术的研究,系统研究该技术的应用特点,为其应用创造合适的应用环境。


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。光伏发电设备长期暴露在阳光下,会使光伏发电设备产生光电效应,将太阳能转化为电能。电池组是光伏发电系统中不可缺少的重要组成部分,电池组种类繁多,成本低,转化率高。其中,晶体硅电池包括多晶电池和单晶电池,化合物膜电池污染严重,对健康危害较大。硅基膜光伏电池的工作效率较低,聚光电池必须同时使用聚光系统和散热系统,这将大大提高成本。为合理选择电池组,应根据光伏发电系统的实际运行情况和运行需要进行选择。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,需要适当的设备来调节电压。电压调节模式包括恒功率因数模式和恒电压模式。一般来说,恒功率因数模式的应用可以控制电压的日常运行状态,也可以根据电压的变化进行适当的调整。但如果系统电压较高,恒功率因数模式不能有效调节电压,则需要采用恒电压模式。目前,我国对电力的需求不断增加,光伏发电技术的发展是必然趋势。但与其他能源相比,太阳能的应用成本较高,使用效率较低。为了解决上述问题,提高太阳能的电能转化率,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


顾名思义,地热能是一种来自地球的能源,主要是因为地球运行过程中地心会产生大量的热量。目前地热能的利用还处于初步发展阶段,不能直接利用地热能,但可以利用相关技术利用地热能散发的热量。地热能发电技术是其热应用的具体表现,可以理解为热能向机械能再向电能的转变。地热能发电技术可以应用于电力系统或供暖系统。地热能发电技术的应用也具有流程简单的特点,在许多新能源发电技术中具有很高的实用性。为了保证地热能发电技术的应用效果,有必要提高相关技术人员的综合素质水平,定期反思,及时提高技术应用过程的实际问题。供电企业应积极组织人才培训活动,确保技术和管理人员掌握新能源发电技术的应用要点。


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发电的技术,具有污染低、分布范围广的特点。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。其中,直接燃烧发电是在特定锅炉中直接燃烧生物质,产生蒸汽后,可驱动蒸汽轮机和发电机工作,产生电能。气化发电是将生物质转化为可燃气体,利用可燃气体燃烧产生的热能发电。基本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气化原料,然后利用净化设备净化可燃气体,输送到汽轮机和内燃机发电。沼气发电主要采用废弃有机物,厌氧发酵后产生沼气。废物发酵产生的沼气经气水分离、过滤、压缩、冷却等处理后进入发电机组,可转化为电能。我国生物质资源丰富,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。近年来,国家对生物质能发电技术的大力支持,出台了相关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,在经济快速发展的形势下,能源转型升级是不可避免的趋势,新电力系统的建设也是不可避免的结果,也是我国实现“双碳”目标的有力措施。以新能源为主体的新电力系统发展逐渐稳定,但相应的防治措施和复杂性有待提高,提高新能源利用率势在必行。目前,新电力系统建设仍存在稳定性、安全性、可靠性、经济学等诸多不足,需要加强关键技术设备协调,加强科研,提高节能减排效率,促进社会经济可持续发展。


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