韓彥軍

(國(guó)網(wǎng)石嘴山供電公司，石嘴山 753000)

0 引 言

大眾生活和工作對(duì)于電力的需求逐漸加大，這就致使電力供應(yīng)與用電需求產(chǎn)生了矛盾。截至目前，我國(guó)供電方式以火力發(fā)電為主，火力發(fā)電以煤炭為主要能源，這是一種不可再生資源，如果煤炭被過(guò)渡開采，資源會(huì)變得非常緊張[1]。其次，煤炭在燃燒過(guò)程中，會(huì)釋放氮氧化物，這是一種污染空氣的物體，嚴(yán)重影響了空氣質(zhì)量。基于此，電力供應(yīng)方式正在悄然改變，由最初的復(fù)合模式變成傳統(tǒng)模式。電力來(lái)源非常廣泛，避免了以往只能靠火力發(fā)電的情況，可以通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)力以及水力等能源完成相應(yīng)的工作，這樣便使電力供應(yīng)情況得到了改善。

1 新能源發(fā)電技術(shù)及其特點(diǎn)的簡(jiǎn)析

1.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

風(fēng)能資源由來(lái)已久，不僅無(wú)污染，而且是可再生能源。它的產(chǎn)生主要憑借地球表面氣壓差。風(fēng)能的能量計(jì)算，除了和其密度有關(guān)，與累積小時(shí)數(shù)也有關(guān)聯(lián)。風(fēng)能特征明顯，比如隨機(jī)性、間歇性，所以對(duì)電網(wǎng)調(diào)度要求較高，應(yīng)能對(duì)風(fēng)能進(jìn)行很好的調(diào)控。截至目前，最有效的方法則是設(shè)定風(fēng)機(jī)切入與切出速度，這樣能避免電網(wǎng)和風(fēng)電機(jī)組被破壞。

1.2 太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)

太陽(yáng)能實(shí)際上是一種輻射，這種輻射來(lái)自于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變，當(dāng)這些能源抵達(dá)地球后，便以太陽(yáng)能的方式產(chǎn)生作用。據(jù)科學(xué)家研究，太陽(yáng)有長(zhǎng)達(dá)50多億年的壽命，所以我們可以將太陽(yáng)能視為無(wú)限利用的能源。太陽(yáng)能不是一成不變的，受到日照時(shí)間、日照量以及強(qiáng)度的影響。以光伏發(fā)電為例，獲取電能的方式是通過(guò)轉(zhuǎn)化光能，該技術(shù)有良好的發(fā)展前景，之所以沒(méi)有廣泛運(yùn)用的原因在于受到諸多因素的限制，比如自然因素、運(yùn)行成本以及轉(zhuǎn)換的效率等。

1.3 生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)

該技術(shù)比較獨(dú)特，是植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的，在生物質(zhì)能中以化學(xué)能方式存在，和煤炭相比，所含的硫元素非常少，煤炭的氫和氧元素又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生物質(zhì)能，為燃燒化學(xué)成分提供了條件。生物質(zhì)能在燃燒的過(guò)程中會(huì)釋放二氧化碳，這些二氧化碳并不會(huì)全部釋放在空氣中，而是被植物吸收和利用，具有較小的污染性，生物質(zhì)進(jìn)行代謝或者分解，會(huì)產(chǎn)生可燃?xì)怏w，這些可燃?xì)怏w能夠發(fā)電，比如爐煤氣和沼氣發(fā)電等。

1.4 其他能源發(fā)電技術(shù)

通過(guò)海洋和地?zé)岚l(fā)電正處于開發(fā)階段，雖然沒(méi)有獲得廣泛運(yùn)用，但是發(fā)展前景是非常理想的。比如熔巖所釋放的熱能就被稱為地?zé)崮埽瑢崮艹槿『罂梢赃M(jìn)行發(fā)電。截至目前，很多研究人員將目光放在擴(kuò)容蒸汽發(fā)電和蒸汽發(fā)電的聯(lián)合技術(shù)上，產(chǎn)生了理想的熱能。海洋能發(fā)電難度系數(shù)較大，受很多因素干擾，來(lái)源為太陽(yáng)輻射，由星球引力獲取能量，當(dāng)前僅是對(duì)潮汐能的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛的研究。

2 新能源多目標(biāo)優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度模式分析

結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度負(fù)荷變化狀況，科學(xué)的布置運(yùn)行機(jī)組，使得各機(jī)組之間能夠進(jìn)行良好的協(xié)調(diào)，保證其安全性與穩(wěn)定性，以及提升經(jīng)濟(jì)效益等。上述內(nèi)容相當(dāng)于電網(wǎng)調(diào)度核心，為了提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，應(yīng)選擇科學(xué)的電網(wǎng)調(diào)度方法，這一點(diǎn)需要相關(guān)工作人員引起重視。

2.1 構(gòu)建新能源多目標(biāo)優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度模式

隨著新能源裝機(jī)的需求逐漸加大，發(fā)電量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，令能源結(jié)構(gòu)獲得了新的調(diào)整?，F(xiàn)如今，風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能技術(shù)等，相較以往更加成熟了，占據(jù)了更多的比重，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸向商業(yè)化方向轉(zhuǎn)變，和其他新能源相比，發(fā)展速度非常快。

比如以光伏發(fā)電為例，增長(zhǎng)速度最快，此外，風(fēng)電規(guī)模也越來(lái)越大。在“十二五”期間，風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到一個(gè)新高度，發(fā)電量有了明顯的增長(zhǎng)。但是受經(jīng)濟(jì)效益低的影響，在開發(fā)和利用新能源方面的技術(shù)略顯不足，而且新能源分布不夠集中，所以致使開發(fā)利用不夠均衡，究其原因在于地?zé)崮?、海洋能與生物質(zhì)能等，不能進(jìn)行集中式發(fā)電。怎樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)多樣化的電網(wǎng)調(diào)度模式值得我們探討。比如我們應(yīng)對(duì)各方面因素進(jìn)行綜合考慮，以便進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，建模之前，應(yīng)先設(shè)想合理的約束條件，如此一來(lái)，能提高構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度模型效率。此外，構(gòu)建完電網(wǎng)調(diào)度模型后，應(yīng)借助算例進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷其可行性，以此為依據(jù)，能夠運(yùn)用科學(xué)的方法去設(shè)計(jì)電網(wǎng)調(diào)度策略。

2.2 當(dāng)前采取短期的電網(wǎng)調(diào)度

以傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度為例，其負(fù)荷是能夠預(yù)測(cè)的，而且有穩(wěn)定以及可控的電力來(lái)源[4]。設(shè)計(jì)人員通常依據(jù)電源穩(wěn)定性去設(shè)計(jì)電網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化方案。當(dāng)過(guò)量的新能源融入電網(wǎng)，會(huì)令電網(wǎng)變得不可控，失去穩(wěn)定性，加大了預(yù)測(cè)發(fā)電功率的難度。為了電網(wǎng)能夠更加穩(wěn)定，提高其可控性，應(yīng)有目的性的預(yù)留旋轉(zhuǎn)備用，當(dāng)新能源發(fā)電不足時(shí)可以進(jìn)行彌補(bǔ)。這樣就可以規(guī)避因?yàn)閭溆貌蛔阋约跋到y(tǒng)的失負(fù)荷引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。然而受電網(wǎng)調(diào)度的短期性影響，降低了機(jī)組運(yùn)行效率，這樣就造成了資源的浪費(fèi)，使得新能源創(chuàng)造的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益降低，還有可能加大運(yùn)行成本。

2.3 整合電源結(jié)構(gòu)分布

可以將增加系統(tǒng)調(diào)峰容量作為最佳的選擇方案。此外，相關(guān)人員應(yīng)準(zhǔn)備備用電源，挑選調(diào)峰能力強(qiáng)的電源。如此一來(lái)，一旦新能源運(yùn)行出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，就能立即進(jìn)行調(diào)峰。

以新能源為例，發(fā)電充足的情況下，會(huì)出現(xiàn)剩余。應(yīng)儲(chǔ)存這些剩余能量，需要借助能源儲(chǔ)備設(shè)備。在用電負(fù)荷很高的情況下，以往所存儲(chǔ)的電能會(huì)成為備用電源。在這種調(diào)度手段的影響下，使得新能源并入電網(wǎng)后，降低了風(fēng)險(xiǎn)，由于投資成本比較高，所以該手段沒(méi)有獲得廣泛運(yùn)用。

2.4 合理引入側(cè)響應(yīng)機(jī)制

智能化電網(wǎng)成為一種潮流，進(jìn)一步推動(dòng)了新能源的發(fā)展，逐漸成為大眾生活生產(chǎn)不可缺少的一部分。在此形勢(shì)下，具備調(diào)度能力的負(fù)荷群體層出不窮，在此形勢(shì)下，應(yīng)令區(qū)域與個(gè)體電網(wǎng)關(guān)系變得更和諧，在電網(wǎng)調(diào)度設(shè)計(jì)方案中引入智能化電網(wǎng)。這樣就可以發(fā)揮剩余電能的作用，讓其在其他區(qū)域繼續(xù)起作用。令電網(wǎng)更加穩(wěn)定。為了令資源得到合理的運(yùn)用，應(yīng)引進(jìn)測(cè)響應(yīng)機(jī)制，將具有間斷性特征的新能源進(jìn)行整合，提高其供電應(yīng)變能力，令電網(wǎng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定系數(shù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

以電能為例，關(guān)乎著民眾的生活和生產(chǎn)，隨著能源的不斷開采，能源耗竭問(wèn)題嚴(yán)重，如果能源被開采殆盡，會(huì)嚴(yán)重影響人類的生活。所以我們應(yīng)在傳統(tǒng)能源日益減少的情況下，開發(fā)利用新能源。事實(shí)證明，電網(wǎng)要想保持良好的穩(wěn)定性，就要適當(dāng)?shù)牟⑷胄履茉?，否則會(huì)影響自身的安全。為了將能源進(jìn)行融合，設(shè)計(jì)人員可以選擇運(yùn)用多目標(biāo)優(yōu)化電網(wǎng)模式，會(huì)起到事半功倍的效果。在此基礎(chǔ)上，能源結(jié)構(gòu)會(huì)變得合理與科學(xué)，還令能源調(diào)度能力獲得了提升。為了對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行管理與控制，應(yīng)選擇先進(jìn)的手段，這樣才能擴(kuò)大電網(wǎng)調(diào)峰電力范圍，此外，還能拓展交易規(guī)模，使得新能源能長(zhǎng)足發(fā)展。這樣還能規(guī)避新能源對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度造成負(fù)面影響。此外，新能源能夠節(jié)約成本，進(jìn)一步促進(jìn)多目標(biāo)優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度的落實(shí)。