周博

摘要：我國作為一個人口大國、發(fā)展中國家，確保電力供應(yīng)需求對我國經(jīng)濟(jì)乃至各個方面來說有著至關(guān)重要的作用。從近些年國家的政策方向中可以發(fā)現(xiàn)，在我國現(xiàn)有的電力技術(shù)基礎(chǔ)上，利用新能源發(fā)電來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的火式發(fā)電將會成為我國電力系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；新能源；發(fā)電

眾所周知，在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時，人們的生活質(zhì)量也在逐步的提高，同時造成了人們對于資源的高消耗。據(jù)國家的相關(guān)數(shù)據(jù)表明，由于大量的二氧化碳的排放，造成全球年平均氣溫較之以前升高了0.78°C。由于人們對能源需求量的高消費，必然會造成傳統(tǒng)化石燃料的枯竭。美國能源利用方面的專家曾預(yù)測：到2050年時，全球的化石燃料將消耗殆盡，到那時人們在能源方面將會面臨最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。能源短缺的問題將會成為各國發(fā)展的瓶頸，發(fā)展新能源已成為我國乃至世界能源戰(zhàn)略的主流，作為新能源技術(shù)之一的新能源發(fā)電也將成為未來電力行業(yè)發(fā)展的主題。

1.現(xiàn)階段常見新能源發(fā)電形式分析

嚴(yán)格意義上來說，我們將包括可再生能源以及分布式能源等新型能源稱之為新能源。這也就意味著：首先，新能源多以可再生能源為主；其次，新能源多以分布式能源為主；最后，水能作為一種常規(guī)意義上的能源利用形式，屬于可再生能源的研究范疇，同時也可以作為分散式或是集中式能源進(jìn)行綜合應(yīng)用。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，各新能源當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的能源形勢當(dāng)屬風(fēng)力發(fā)和光伏發(fā)電這兩種類型。

2.電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的運用

2.1海洋能的發(fā)電技術(shù)分析

我國生存繁衍棲息的地球是一顆巨大的藍(lán)色星球，這顆星球之所以在宇宙中呈現(xiàn)藍(lán)色，是因為地球上海洋所占的面積為百分之七十一，而我們?nèi)祟惿娴年懙貎H占這顆藍(lán)色星球的百分之二十九。因此，人類歷史上有一句名言：誰掌握了海洋，誰將主宰這顆星球。在國內(nèi)的許多新能源發(fā)電的論著中多都以風(fēng)力、太陽能發(fā)電為主，對海洋這個能量寶庫之中蘊藏著巨大的能量往往視而不見。其實，海洋的能量極其巨大，而且在未來，海洋將是人類在未找到其他可替代能源之前賴以維系能源供應(yīng)的主力。人們往往只看到海洋無邊無際、洶涌澎湃可怕的一面，卻往往忽視了大?？衫觅Y源的一面。海洋不僅海產(chǎn)品極為豐富，而且海洋的波浪能源、潮汐能源、洋流能源、溫差能源、鹽度能源等都極為豐富，這些可再生能源正在等待著人類的開發(fā)與利用。海洋的能源并非來自海洋的本身，而來自于萬有引力，只要太陽系中的星體存在，海洋中的能源就永遠(yuǎn)不會枯竭。利用海洋能量的發(fā)電技術(shù)目前已經(jīng)成功開發(fā)利用的主要為波浪發(fā)電與潮汐發(fā)電，國外的發(fā)達(dá)國家已經(jīng)從海洋能中獲取了數(shù)以億計千瓦的電能，而我國在這方面暫時還僅僅處于剛剛起步階段，可以說未來的發(fā)展前景極為廣闊?？茖W(xué)家推算地球上的波浪中儲藏著90萬億千瓦的永不枯竭的電能，發(fā)達(dá)國家紛紛在進(jìn)行著超大型波浪發(fā)電機(jī)組的研發(fā)，我國的有關(guān)部門也已經(jīng)將建設(shè)波能機(jī)組寫進(jìn)了未來幾年的工作日程，相信在不久的將來我國也將擁有自主研發(fā)的超大型波能機(jī)組。相比波能發(fā)電而言，潮汐發(fā)電作為一種新能源被人類較好的利用，目前每年為全世界供應(yīng)著千億千瓦的電能，在未來的50年間，這個數(shù)量將有望突破百億千瓦。我國在潮汐發(fā)電中也占據(jù)了一席之地，目前已經(jīng)建成投入運營的潮汐電站就已經(jīng)達(dá)到了十幾座之多。在未來的5-10年之內(nèi)我國的各類潮汐發(fā)電站也將超過100座。應(yīng)該看到的是，海洋能發(fā)電與廣闊的海洋一樣具有著極為廣闊的前景，尤其是像我國這樣海岸線長的國家利用海洋能方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。海洋能屬于一種可再生能源，這種可再生能源一旦加以利用就可以永續(xù)使用，既不像火力發(fā)電那樣消耗本就儲量有限而且正在日益短缺的化石能源并且污染環(huán)境，也不像風(fēng)能與太陽能那樣需要占用稀缺、寶貴的土地資源，即使與核能比較起來優(yōu)勢也極為明顯，海洋能是更為安全的能源，不像核能那樣既需要稀缺的資源做為燃料，又要依托強(qiáng)大的安全保護(hù)措施與極高的科學(xué)技術(shù)能力。

2.2太陽能發(fā)電技術(shù)

太陽能源于太陽內(nèi)部的核聚能產(chǎn)生的巨大的能源，太陽能是這個星系內(nèi)部的最豐富的可再生能源。太陽能的開發(fā)潛力極為巨大，一旦人類在未來能夠真正用好太陽能，就可以獲得生產(chǎn)、生活中所需的取之不盡的能源。人類利用太陽能發(fā)電目前仍然處于較低的水平，太陽能發(fā)電的未來前景十分廣闊，雖然以目前的技術(shù)在利潤率方面與其他發(fā)電技術(shù)相比還處于劣勢。

在當(dāng)前技術(shù)條件下，太陽能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的形式可以表現(xiàn)為以下三種類型：第一種為離網(wǎng)型，即整個太陽能光伏系統(tǒng)的控制方式通過電壓源電壓予以實現(xiàn)；第二種為并網(wǎng)型，即整個太陽能光伏系統(tǒng)的控制方式通過電壓源電流予以實現(xiàn)；第三種為并網(wǎng)，獨立型，即實現(xiàn)PV以及UPS的融合，在電壓源控制過程當(dāng)中實現(xiàn)有效切換動作。在太陽能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于整個電力系統(tǒng)的過程中難度最大的環(huán)節(jié)是如何針對電能質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

目前太陽能發(fā)電的材料如果全部采用薄膜電池則可以在現(xiàn)有的發(fā)電水平上至少提高百分之十以上，并且薄膜電池在弱光的情況下也能很好地發(fā)電，極大提高了整體的發(fā)電效率。雖然以目前的現(xiàn)狀來看薄膜電池的裝機(jī)量與晶體硅電池的裝機(jī)量基本持平，但是由于薄膜電池的優(yōu)勢極為明顯，因此在未來將是薄膜電池一統(tǒng)天下的時代。

2.3風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

在目前的電力電子變頻技術(shù)的支持下，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)電功率的各個參數(shù)的輸出作業(yè)進(jìn)行有效的調(diào)整和控制，風(fēng)力發(fā)電的目標(biāo)也是通過控制電磁轉(zhuǎn)矩控制機(jī)組轉(zhuǎn)速頻率來實現(xiàn)的。風(fēng)能在利用過程中因為沒有產(chǎn)生輻射、也不會對空氣產(chǎn)生污染是一種公認(rèn)的清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電的基本原理是風(fēng)的動能通過風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)換成電能。風(fēng)輪的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，它由氣動性能優(yōu)異的葉片裝在輪轂上所組成，低速轉(zhuǎn)動的風(fēng)輪由增速齒輪箱增速后，將動力傳遞給發(fā)電機(jī)。

2.4生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)電具有可再生、低污染、分布廣等特點，在能源資源中占有比例重，是第四大能源。目前我國的生物質(zhì)發(fā)電主要表現(xiàn)有：直燃發(fā)電、混燃發(fā)電、氣化發(fā)電、沼氣發(fā)電等，生物質(zhì)能發(fā)電較傳統(tǒng)的能源發(fā)電優(yōu)勢是在環(huán)保、節(jié)能又可以再生，因其無污染、見效快、也可以減少對環(huán)境的破壞，增加農(nóng)民的收入備受人們的關(guān)注與青睞，且生物質(zhì)能分布廣，儲量大是替代煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的新能源。當(dāng)前，生物質(zhì)能發(fā)電形式主要有秸稈發(fā)電、沼氣發(fā)電等形式。

3.結(jié)語

總之，國內(nèi)的新能源發(fā)電已經(jīng)逐步進(jìn)入到了新的發(fā)展時期，需要在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面取得一定的進(jìn)步。為了促進(jìn)新能源發(fā)電的發(fā)展，政府應(yīng)該為新能源行業(yè)提供一定的政策支持，大力開發(fā)太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能等可再生能源利用技術(shù)，對于國家的能源建設(shè)、環(huán)保事業(yè)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有深遠(yuǎn)的歷史意義。當(dāng)下，我國傳統(tǒng)能源的資源有限，在環(huán)境污染、戰(zhàn)略儲備、人們普遍倡導(dǎo)的低碳生活的多重壓力下，對其開發(fā)與利用受到局限。因此，尋找可替代傳統(tǒng)能源的新能源，在我國乃至全球正在如火如荼的開展。