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【摘要】本文主要从现阶段常见新能源发电形式分析、光伏发电、电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析、新能源发电发展等方面进行了探讨。
【关键词】电力系统;新能源;发电
中图分类号: TM7 文献标识码: A
一、前言
能源问题已经成为全球关注的重点问题,地球的不可再生能源有限,长期无规划的开采使地球的能源越来越枯竭,开发可再生新能源刻不容缓。
二、现阶段常见新能源发电形式分析
严格意义上来说,我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形势称之为新能源。这也就意味着:首先,新能源多以可再生能源为主;其次,新能源多以分布式能源为主;最后,水能作为一种常规意义上的能源利用形式,属于可再生能源的研究范畴,同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下,各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形势当属风力发发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。
首先,从风力发电形式的角度上来说,现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于1.2亿千瓦,其中我国有关风力发电的装机总容量以超过1200万千瓦,位居世界第四位。与此同时,我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势,有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长;
其次,从太阳能光伏发电形式的角度上来说,我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段,现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位,距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度,要求在2020年之前,有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长,可以说新能源发电形式潜在空间巨大。
三、光伏发电
1.光伏发电原理
光伏发电技术不断进步,成本逐渐降低,世界上很多国家都制定了相关的激励政策,大大推动了光伏发电的发展。
我国在光伏发电领域起步较早,目前已经在太阳能电池组件的生产能力上走在世界前列,很多科研院所也逐步开展相关技术的研究。
光伏效应是指通过光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的部件。太阳光照射太阳能电池,太阳光的光子在电池里激发出电子空穴对,电子和空穴分别向电池的两端移动,如果外部构成通路,就形成电流,产生电能。
太阳能电池按照研发时间先后,可以分为三代,第一代晶硅类(单晶硅和多晶硅)、第二代薄膜类和化合物类(非晶类、铜锢镓硒、砷化镓、碲化镉等)、第三代新概念类(染料敏化电池等)。目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类太阳能电池。
电池单元是光伏发电的最小单元。将电气性能相近的多个太阳能电池单元并联并进行封装,即组成太阳能电池组件。
2.光伏发电系统的分类
光伏发电系统将太阳能电池输出的直流电能通过功率变换装置给负荷供电或者接入电网。光伏发电系统可分为离网型和并网型两种。
离网型光伏发电系统如图1所示。太阳能电池发出的直流电可以直接为直流负荷供电,也可以通过逆变器,将直流转换为交流,为交流负荷供电。为了向负荷持续供电,系统必须配备储能装置。
四、电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析
太阳能源于太阳内部的核聚能产生的巨大的能源,太阳能是这个星系内部的最丰富的可再生能源。太阳能的开发潜力极为巨大,一旦人类在未来能够真正用好太阳能,就可以获得生产、生活中所需的取之不尽的能源。人类利用太阳能发电目前仍然处于较低的水平。太阳能的百分之九十九还没有被开发出来,所以太阳能发电的未来前景十分广阔,虽然以目前的技术在利润率方面与其他发电技术相比还处于劣势。
在當前技术条件支持下,太阳能光伏发电技术在应用于电力系统作业实践过程中的发电系统结构形式可以表现为以下三种类型:第一种为独立户用型,即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电压予以实现;第二种为并网型,即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电流予以实现;第三种为并网/独立型,即实现PV以及UPS的融合,在电压源控制过程当中实现有效切换动作。在太阳能光伏发电技术应用于整个电力系统的过程当中发现难度最大的环节是如何针对电能质量进行有效控制。
我国目前太阳能发电的材料如果全部换成薄膜电池则可以在现有的发电水平上至少提高百分之十以上,并且薄膜电池在弱光的情况下也能很好地发电,这就极大地提高地整体的发电效率。虽然以目前的现状来看薄膜电池的装机量与晶体硅电池的装机量基本持平,但是由于薄膜电池的优势极为明显,因此在未来将是薄膜电池一统天下的时代。
五、新能源发电发展
加快转变发展方式,促进科学发展
一定要从单纯的追求速度向追求质量与速度并重。从集中大规模开发转向分散与集中、大中小相结合的发展方式转变。
1.明确各方责任,全方位促进发展
我们在政府部门、监管部门、发电企业、电网企业、制造企业、行业协会应该按照《可再生能源法》赋予的责任。
2.加强新能源发电科学统一规划
要科学制定规划,明确相对稳定的发展目标。建议能源主管部门按照安全、经济、绿色、和谐原则,根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况,对水电、煤电、核电和天然气发电等进行统筹优化,制定可再生能源开发利用中长期总量目标。据此总量目标,制定新能源发电规划,优化提出发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网和调峰电源建设、服务体系和保障措施等。这些内容都是《可再生能源法》里规定的,以及发电规划里要包括的内容。同时这个规划要纳入电力工业发展规划,避免出现“两张皮”现象。要实现中央与地方的新能源发展规划相协调和实现新能源发电规划与其他电源规划相协调。新能源发电装机规模需要与其他电源的调解能力以及系统调峰电源的规模相匹配,要在规划中具体明确。还要实现新能源发电规划与电网规划相协调,两个专项规划的协调和有机衔接,在新能源发电规划中具体明确大型新能源发电基地接入电力系统的电网工程。要实现新能源发电规划与消纳市场相协调。
3.建立和完善项目审批协调机制
一是要确保开发项目经济规模;二是建立联席审批制度,确保同步核准、同步投产。包括新能源项目、配套电网工程和配套调峰电源都应该做到同步核准、同时投产;三是建立项目审批程序与电价补贴资金挂钩制度。当然,按照法律规定,对同一个新能源的项目如果多家申请的话,应该通过招投标来进行解决,这也是未来的发展方向。
4.健全和完善相关的法律法规和政策体系
一是实行可再生能源发电配额制;二是细化新能源发电优化调度管理;三是落实新能源发电辅助服务补偿;四是制定合理的新能源发电送出工程电价政策;五是出台科学可行的调峰电源电价政策;六是充分保障鼓励新能源发展的财政资金来源,出台简便易行的分布式电源并网管理办法。
六、结束语
电力资源与人们的日常生活、生产密切相关,电力系统中新能源发电的应用也越来越广泛,完善该技术,可以更好的节省能源,对环境保护有重大意义。
参考文献:
[1]徐海勇.电力系统中新能源发电的运用.科技传播.2012-11-08.
[2]张晓铜.电力系统中新能源发电的运用.科技与企业.2013-04-06.
[3]刘晓.新能源电力系统广域源荷互动调度模式理论研究.华北电力大学.2012-06-01.
【关键词】电力系统;新能源;发电
中图分类号: TM7 文献标识码: A
一、前言
能源问题已经成为全球关注的重点问题,地球的不可再生能源有限,长期无规划的开采使地球的能源越来越枯竭,开发可再生新能源刻不容缓。
二、现阶段常见新能源发电形式分析
严格意义上来说,我们将包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形势称之为新能源。这也就意味着:首先,新能源多以可再生能源为主;其次,新能源多以分布式能源为主;最后,水能作为一种常规意义上的能源利用形式,属于可再生能源的研究范畴,同时也可以作为分散式或是集中式能源进行综合应用。在当前技术条件支持下,各种类型新能源当中应用最为广泛的能源形势当属风力发发电形式以及太阳能光伏发电形式这两种类型。
首先,从风力发电形式的角度上来说,现阶段全世界范围内有关风力发电的装机总容量已高于1.2亿千瓦,其中我国有关风力发电的装机总容量以超过1200万千瓦,位居世界第四位。与此同时,我国对于风力发电这种新型能源的关注及建设力度正呈现出较为显著的发展趋势,有光风力发电这种新能源发电形式的发展目标需要在2020年之前实现装机总容量至亿级单位以上的增长;
其次,从太阳能光伏发电形式的角度上来说,我国在有关这种新能源发电形式的研究与应用正处于初级起步阶段,现阶段有关太阳能光伏发电的装机总容量基本达到100兆瓦单位,距离世界范围部分国家超过百万单位级别的发展水平还存在一定差距。但我国政府已逐步加大对太阳能光伏发电形式的规划与扶植力度,要求在2020年之前,有关太阳能光伏发电的装机总容量达到千万单位以上的增长,可以说新能源发电形式潜在空间巨大。
三、光伏发电
1.光伏发电原理
光伏发电技术不断进步,成本逐渐降低,世界上很多国家都制定了相关的激励政策,大大推动了光伏发电的发展。
我国在光伏发电领域起步较早,目前已经在太阳能电池组件的生产能力上走在世界前列,很多科研院所也逐步开展相关技术的研究。
光伏效应是指通过光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的部件。太阳光照射太阳能电池,太阳光的光子在电池里激发出电子空穴对,电子和空穴分别向电池的两端移动,如果外部构成通路,就形成电流,产生电能。
太阳能电池按照研发时间先后,可以分为三代,第一代晶硅类(单晶硅和多晶硅)、第二代薄膜类和化合物类(非晶类、铜锢镓硒、砷化镓、碲化镉等)、第三代新概念类(染料敏化电池等)。目前比较成熟且广泛应用的是晶硅类太阳能电池。
电池单元是光伏发电的最小单元。将电气性能相近的多个太阳能电池单元并联并进行封装,即组成太阳能电池组件。
2.光伏发电系统的分类
光伏发电系统将太阳能电池输出的直流电能通过功率变换装置给负荷供电或者接入电网。光伏发电系统可分为离网型和并网型两种。
离网型光伏发电系统如图1所示。太阳能电池发出的直流电可以直接为直流负荷供电,也可以通过逆变器,将直流转换为交流,为交流负荷供电。为了向负荷持续供电,系统必须配备储能装置。
四、电力系统中太阳能光伏发电技术的运用分析
太阳能源于太阳内部的核聚能产生的巨大的能源,太阳能是这个星系内部的最丰富的可再生能源。太阳能的开发潜力极为巨大,一旦人类在未来能够真正用好太阳能,就可以获得生产、生活中所需的取之不尽的能源。人类利用太阳能发电目前仍然处于较低的水平。太阳能的百分之九十九还没有被开发出来,所以太阳能发电的未来前景十分广阔,虽然以目前的技术在利润率方面与其他发电技术相比还处于劣势。
在當前技术条件支持下,太阳能光伏发电技术在应用于电力系统作业实践过程中的发电系统结构形式可以表现为以下三种类型:第一种为独立户用型,即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电压予以实现;第二种为并网型,即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电流予以实现;第三种为并网/独立型,即实现PV以及UPS的融合,在电压源控制过程当中实现有效切换动作。在太阳能光伏发电技术应用于整个电力系统的过程当中发现难度最大的环节是如何针对电能质量进行有效控制。
我国目前太阳能发电的材料如果全部换成薄膜电池则可以在现有的发电水平上至少提高百分之十以上,并且薄膜电池在弱光的情况下也能很好地发电,这就极大地提高地整体的发电效率。虽然以目前的现状来看薄膜电池的装机量与晶体硅电池的装机量基本持平,但是由于薄膜电池的优势极为明显,因此在未来将是薄膜电池一统天下的时代。
五、新能源发电发展
加快转变发展方式,促进科学发展
一定要从单纯的追求速度向追求质量与速度并重。从集中大规模开发转向分散与集中、大中小相结合的发展方式转变。
1.明确各方责任,全方位促进发展
我们在政府部门、监管部门、发电企业、电网企业、制造企业、行业协会应该按照《可再生能源法》赋予的责任。
2.加强新能源发电科学统一规划
要科学制定规划,明确相对稳定的发展目标。建议能源主管部门按照安全、经济、绿色、和谐原则,根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况,对水电、煤电、核电和天然气发电等进行统筹优化,制定可再生能源开发利用中长期总量目标。据此总量目标,制定新能源发电规划,优化提出发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网和调峰电源建设、服务体系和保障措施等。这些内容都是《可再生能源法》里规定的,以及发电规划里要包括的内容。同时这个规划要纳入电力工业发展规划,避免出现“两张皮”现象。要实现中央与地方的新能源发展规划相协调和实现新能源发电规划与其他电源规划相协调。新能源发电装机规模需要与其他电源的调解能力以及系统调峰电源的规模相匹配,要在规划中具体明确。还要实现新能源发电规划与电网规划相协调,两个专项规划的协调和有机衔接,在新能源发电规划中具体明确大型新能源发电基地接入电力系统的电网工程。要实现新能源发电规划与消纳市场相协调。
3.建立和完善项目审批协调机制
一是要确保开发项目经济规模;二是建立联席审批制度,确保同步核准、同步投产。包括新能源项目、配套电网工程和配套调峰电源都应该做到同步核准、同时投产;三是建立项目审批程序与电价补贴资金挂钩制度。当然,按照法律规定,对同一个新能源的项目如果多家申请的话,应该通过招投标来进行解决,这也是未来的发展方向。
4.健全和完善相关的法律法规和政策体系
一是实行可再生能源发电配额制;二是细化新能源发电优化调度管理;三是落实新能源发电辅助服务补偿;四是制定合理的新能源发电送出工程电价政策;五是出台科学可行的调峰电源电价政策;六是充分保障鼓励新能源发展的财政资金来源,出台简便易行的分布式电源并网管理办法。
六、结束语
电力资源与人们的日常生活、生产密切相关,电力系统中新能源发电的应用也越来越广泛,完善该技术,可以更好的节省能源,对环境保护有重大意义。
参考文献:
[1]徐海勇.电力系统中新能源发电的运用.科技传播.2012-11-08.
[2]张晓铜.电力系统中新能源发电的运用.科技与企业.2013-04-06.
[3]刘晓.新能源电力系统广域源荷互动调度模式理论研究.华北电力大学.2012-06-01.