新型电力系统中的新能源技术综述

新型电力系统中的新能源技术综述

别克吐尔松·达列里汗

大唐新疆发电有限公司集控中心  新疆乌鲁木齐市    860026

摘要：我国科技水平和我国电力行业的快速发展，新型电力系统中的新能源技术是主要技术。效率不断提高，使得新能源发电技术在经济上更加具有竞争力，是替代传统能源的最佳选择。新能源并网系统作为重要的电力系统组成部分，其稳定性成为当今电力工程领域亟待解决的重要问题之一。新能源如风电和光伏发电具有间歇性、波动性等特点，给电力系统的稳定性带来了新的挑战。因此，有必要探讨新能源发电技术在电力系统中的有效应用对策。

关键词：新能源；电力系统；技术应用

引言

新型电力系统的发展离不开源网荷储的协调，在未来的发展过程中，只有充分利用源网荷储的互动优势，实现多层次、多主体间的新型电力系统协调优化运行，才能更好地提高新能源的消纳能力，减少能源的浪费，提高新型电力系统运行的可靠性，确保新型电力系统的稳定运行。

1新型电力系统的内涵

新型电力系统以满足经济社会高质量发展、“碳达峰、碳中和”以及能源战略安全为发展目标，以坚强智能电网为枢纽平台，以新能源为电力供给主体，以科技创新为驱动力，以能源数字转型为关键手段，具有清洁低碳、安全可靠、灵活智能、经济高效、供需平衡、多能互补等特征。在纵向上构建“源-网-荷-储”协同体系，实现源网荷储各环节的深度融合与灵活互动，推动电力系统从“源随荷动”到“源网荷储协同互动”转变，充分发挥系统的优化配置能力，保障电力可靠供应。在横向构建多能互补的综合能源系统，实现多种能源的优化运行与协同互补，促进能源资源高效灵活配置，提升能源利用效率，推动能源转型发展。构建以新能源为主体的新型电力系统，能够推动构建清洁低碳、安全高效的能源供应体系，促进能源转型和革新，提升电力系统的运行效率和能源利用效率，为发展新业态提供新动能，在实现“双碳”目标、推动能源革命中发挥关键作用。

2电力系统中新能源发电技术应用

2.1地热能发电

地热能发电可以将地热能转化为电能。地热能稳定，相对持久，也具有环保性以及经济性，是清洁能源的重要组成部分。但是，地热能在地域分布上具有一定的限制性，在技术和勘探条件限制下，直接使用地热能较为困难。在进行地热能发电时需要先勘探不同区域的地热能存储，再将地热能转化为不同类型的发电。地热能发电不需要其他燃料的辅助，使用时间长并且输送稳定，对气候环境的危害较低，可以满足工业生产以及人们生活用电需求。

2.2风力发电技术应用

（1）桨叶式风机：桨叶式风机是最常见也是最常用于风力发电的风机类型。它由三个或更多的桨叶组成，桨叶通过风力的作用转动风机发电机。（2）垂直轴风机，垂直轴风机的主要特点是转子轴是垂直于地面的，与桨叶式风机不同，其桨叶通常呈直线或弧线形状，可以根据风向的变化有效地捕捉风能。（3）无桨叶风机，无桨叶风机是一种新型的风机类型，它不使用传统的桨叶来转动风机发电机。相反，它通过产生一种称为“涡流”的现象来转动发电机，从而发电。（4）递增式风机，递增式风机是一种结合了桨叶式和垂直轴风机的风机类型，它的主体部分是一个垂直轴风机，通过一个转子来驱动桨叶转动，从而增加发电效率。风力发电技术的主要设备包括风机（也称为风力涡轮机）、传动系统、发电机、控制系统和电网连接系统。风机是风力发电的核心设备，由塔架、桨叶等组成，其功能是将风能转化为旋转力，驱动发电机发电。

2.3抽水蓄能和太阳能光热发电

抽水蓄能技术的应用需要注意以下内容：（１）发电方式。利用水泵将水从低处抽到高处储存，待需要时通过释放水流驱动水轮发电机发电。（２）储能容量。根据所需储能规模和水源条件进行相应设计和施工，典型的抽水蓄能电站储能容量可以达到数千兆瓦时。（３）效率。抽水蓄能电站的能量转换效率通常在７０％以上，具有较高的能量转换效率。（４）调度灵活性。抽水蓄能电站可以根据电力系统的需求进行调度，灵活调整水的流量和高差，以实现电能的储存和释放，应对电力需求峰谷差异。太阳能光热发电技术的应用需要注意的内容如下：（１）集热器类型。太阳能光热发电可以使用不同类型的集热器，如平板式集热器、抛物面槽式集热器和塔式集热器等。（２）热媒。太阳能光热发电系统中常用的热媒包括油、水蒸气和熔盐等，用于将太阳能转化为热能。（３）发电效率。太阳能光热发电系统的发电效率通常为１５％～３０％，取决于集热器的类型和设计。（４）储热能力。太阳能光热发电系统可以通过储热系统将多余热能储存起来，在需要时进行释放，以满足连续发电的需求。

2.4高效燃煤发电技术

新型电力系统以新能源为主体，传统化石能源将向保障性、调节性能源转变，在机组备用、调峰调频等方面发挥作用，从而保障电力系统的安全可靠运行。我国传统能源具有“富煤、缺油、少气”的特点，煤炭在能源中占据主导地位。与光伏、风能等新能源的波动性、随机性相比，煤电具有可靠性、灵活性的特点，对抑制新能源出力波动、促进新能源消纳具有重要作用。因此，在新型电力系统中，仍需保证煤电的兜底保障地位，这对保障系统的安全稳定具有重要意义。为助力实现“双碳”目标，提高煤电机组的发电效率是降低碳排放的重要途径之一。燃煤发电是通过燃煤加热产生高温高压的水蒸气来推动汽轮机发电的。一般来说，蒸汽的温度和压力越高，发电的效率就越高。超高参数超超临界燃煤发电技术主要是通过将燃煤发电机组参数从现在的600℃等级进一步提升至650℃等级乃至700℃等级，进而提升机组的发电效率。

3新型电力系统中的新能源技术措施

3.1新能源并网系统的控制目标和方法

（1）对于频率和电压的稳定控制，可以采用先进的调频和调压控制算法。通过实时监测电力系统的频率和电压变化，及时调整发电单元的输出功率和调整设备的运行状态，维持系统在合适的频率和电压范围内。采用智能化的控制方法，例如模糊控制、PID控制等，能够更好地适应系统动态变化。（2）为了提高新能源发电系统的响应速度和适应性，可以采用先进的预测控制方法。通过对风电和光伏等新能源发电的输出进行预测，提前做出相应的调整，减小发电波动对系统的冲击。这种方法可以有效应对新能源的不稳定性，提高系统的整体稳定性。

3.2应用新能源预测与调度技术

随着新能源并网的持续发展，其输出的随机性与间歇性给电力系统带来了巨大的调度挑战。新能源预测与调度技术是确保电网稳定运行的关键。利用先进的时间序列分析、机器学习及深度学习方法，可以准确地预测风电、太阳能等新能源的短期和长期输出。这种预测为电网调度者提供了宝贵的信息，使其能够合理地分配电源、调整负荷，以及采用适当的储能策略。此外，集成化的智能调度系统还可实时优化调度策略，根据实际负荷与新能源输出动态地调整，以确保电网的经济性和稳定性。

结语

电力行业企业应结合自身的发展情况，积极发挥各类先进技术的作用，以更高质量的技术开发，保障和提升新能源电力系统的运行效果。为推动电力企业的转型发展，在技术转型和优化升级的过程中，也应充分发挥电力系统关键技术的作用，注重提升电力市场以及碳市场各个环节的效率，从而更好地推动社会的发展。

参考文献

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[2]姜晓艳,赵娟,耿磊.遗传算法在新能源船舶电力系统优化与仿真中的应用[J].舰船科学技术,2019,41(16):82-84.