新能源发电系统的关键技术和发展趋势

龙源期刊网新能源发电系统的关键技术和发展趋势作者：康乐来源：《西部论丛》2017年第12期摘要：随着我国经济的飞速发展，工业化进程不断加快，人们在享受科技飞速发展带来便利的同时，也要面临能源被大量消耗带来的危机。因此，能够代替传统的消耗型能源的新能源技术就应运而生。对新能源的开发，以及并网发电运行已经成为近年来谈论的热点问题。关键词：新能源并网发电系统关键技术发展趋势引言虽然新能源发电技术目前有一定成绩的取得，但是受种种因素的制约，可再生新能源的并网发电发展不是特别理想。为了走可持续发展的道路，要逐渐减少发电企业对传统的不可再生化石能源的依赖，大力发展可再生新能源的并网发电技术。将新能源研究纳入大电网的总体规划研究框架中。在坚强电网的高级配电运行框架下，新能源的发电并网一定能够快速发展并发挥重要作用。一、新能源并网发电技术简介（一）分布式新能源发电技术。分布式新能源发电技术主要突出了分布式和新能源两个特点，分布式说明了发电规模较小，并且和电力用户距离较近，可以单独给用户提供电能；新能源则是指传统以外的各种环保、清洁能源，包括刚开始推广或者还未推广的能源。新能源之所以可以给用户提供高质量电能，主要是发电技术和储能技术的相结合，二者缺一不可。目前世界上的新能源发电技术主要有太阳能发电、潮汐能、波浪能、地热能，风能等，这些能源共同的优点就是可再生，环保。（二）微电网的概念和基本结构。微电网是一种新的供电网络结构，该系统的结构可分为微电源、负荷控制装置和储能装置三部分。微电网与其他系统相比，它是一个更加全面的自治系统，可以实现自主管理和自主控制。微电网的提出实际上是为了和传统电网更好的区分，微电网是由许多分布的微电源和相关设施按照一定的拓扑结构构成的系统。该系统还可以和配网相连接，但是必须要经过静态开关的连接作用。二、新能源并网发电系统的关键技术（一）新能源发电技术主要方式。新能源发电技术主要方式是分布式。分布式新能源发电技术主要突出了分布式和新能源两个特点。首先发电规模小，其次和电力用户距离不远，第三可单独给电力用户供电的形式就是分布式。传统能源以外的各种环保的、清洁的、可再生的能源都是新能源。新能源主要靠发电技术与储能技术两者结合的方式给电力用户提供电能。龙源期刊网（二）新能源发电系统结构及关键部件。新能源发电系统中含有多个小型的新能源发电单元，这些小型的发电单元中可能包含风能发电、太阳能光伏发电、潮汐能发电等多种能源发电形式。这些供电设备需经过逆变器，然后以并联的方式接入大电网，才能保证主网的安全稳定运行。新能源发电系统的关键部位包括：并网逆变器、静态开关、电能质量控制装置。1.并网逆变器。光伏电池、风机、燃料电池、储能元件等都需要通过电力电子变换器才能与微网系统网络相连接。这些变换器可能既包括整流器也包括逆变器，也可能仅是一个逆变器。变换器具有响应速度快、惯性小、过流能力弱等特性。同时，适用于微网中的逆变器除了需要具备常规逆变器的功能以及能够并联运行外，还需要根据微网系统的特殊需求具备一些控制功能。因此，逆变器的拓扑结构和运行控制成为微网中的关键技术。2.静态开关。静态开关置于连接微网与主网间的公共连接点处。在发生一些主网故障、电能质量等事件时，静态开关应该能自动地将微网切换到孤岛运行状态；此后，当上述事件消失时，它也应自动实现微网与主网的重新连接。3.电能质量控制装置。任何DER单元的接入都会对系统中的电能质量产生或多或少的影响，如果控制不当，它们对电压波形、频率以及功率因数会产生负面影响，尤其是太阳能、风能这些随机性的能源，其频繁的启停操作、功率输出的变化，都可能给所接入系统的用户带来电能质量问题；微网中大量单相分布式电源的存在，也增加了配电系统的三相不平衡水平；而且电子负载易受暂态、跌落、谐波、瞬间中断及其它扰动的影响，这些都是需要关注的方面。总之，微网及含分布电源微网配电系统中存在很多与电能质量相关的独特问题。电能质量综合监控技术是解决保证微网安全可靠运行的关键技术问题之一。（三）新能源并网发电系统关键技术。新能源发电多以微网形式存在，下面主要分析微网技术。1.微网的运行。微网的抗扰动能力不强，且我们无法控制自然资源，比如风力的大小、出现的时间、出现的频率等，这就导致微网的安全性不稳，需对其加强控制。2.微网的故障检测与保护。微网系统中不仅存在单向潮流，也会包括双向潮流，传统的保护措施不再有效，可研发在不同于常规模式下运行的故障检测与保护控制系统。三、新能源并网发电系统的发展趋势（一）太阳能发电。太阳能发电的最大优势就在于方便廉价，受环境影响不大，只要有太阳的地方就可以，并且可以分散到每家每户进行单独供电；当大规模或并网供电时，太阳能发电既无污染、也无噪音，也是很好的发电选择。（二）风能发电。风能是可再生清洁能源，无污染、能量较大、发展前景良好。风能得到了各国的认同与重视。且风力发电在众多的可再生能源中属于成本较低的类型，即可并网运行，也可独立运行，又能与其他技术互补组成混合型发电系统。国家已成为亚洲风电产业发展龙源期刊网的助推者之一，总装机容量位居世界第八。日后，不论国内还是国外，风力发电技术与产业发展速度都会大大提升。（三）海洋能发电。同常见的水利发电不同，海洋能发电的主要场所是在海洋上，并且主要的能量来源也是海洋，因此，海洋发电所产生的影响对人们的生产生活影响不大，且海域资源辽阔，海岸线长，所以，海洋能发电也是一种主要发电形式。（四）生物质能发电。作为农业大国，每年都会有大量的农副产品遗留，且随着社会的发展，人民生活水平的提高，所产生的生活垃圾也是日渐增多。这些物质都可以作为发电的生物质能资源，既保护了环境又可以解决电力需求，因此，未来生物质能资源有较大的发展空间。结束语总之，在今后的工作中，相关部门要不断加强对新能源并网发电系统的重视，工作人員要加强对该系统的认识，掌握其关键技术，进而提高新能源并网发电系统的运行效率，使其更好地促进电力企业的进一步发展。参考文献[1]李斌.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].绿色环保建材.2018（11）[2]李舟.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].科技视界.2017（02）[3]张啸寒.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].科技经济导刊.2018（07）