大规模新能源电力安全高效利用基础问题

李珂 刘晓欢 潘钦

【摘要】加强对新能源电力的研究和开发，有利于缓解电力方面的压力。新能源的使用有利于生态环保的发展，对于经济成本的降低也是有利的，因此，正确把握和运用新能源系统概念是解决问题的第一步，只有解决新能源电力系统电源、电力和电网的响应问题，才能让新能源电力系统拥有高效、安全、快速的输出率。基于此，本文分析了大规模新能源电力安全高效利用基础问题。

【关键词】新能源；电力安全；问题

一、新能源电力系统的基本概念与性质

相较传统电力系统而言，在系统性质的考量视角之下，具有更为鲜明的不可存储性、不可约制性以及不稳定性的客观特征。例如：对于风力发电的实践性过程而言，相较其他类型的发电模式，其发电机组具有更加明显的频率不稳定性的特证，在发电工作过程中，发电机组对于外界干扰因子的反应性应答程度也往往会表现得更加剧烈。在这样的背景下，只有切实将较大规模的新能源电力接人现有发展条件下的电能供应系统，才能切实实现改良电力系统运行稳定性的客观目标，切实促进我国电力能源供应与保障事业取得相对良好的运营实践。

二、大规模新能源电力发展的现状

能源的紧缺是世界各国在发展过程中需要面临的一个问题。关注能源紧缺、关注新能源发展和治理能源污染也是各国在经济发展过程中需要考虑和研究的主要问题。面对现今社会的发展形势，只有降低能源消耗、减少污染、保护环境才能适应我国可持续发展的道路，新能源的开发实现智能化电网是我国进行大规模新能源电力发展的需要。解决新能源的电力的消耗问题和系能源电力系统运行的稳定问题是提高电力系统可靠性、实现高效利用的途径之一。大规模电力系统在发展的过程中存在一些问题，主要表现在系能源电力系统的电源结构不够完善的，不能适应新能源系统不稳定的特点，另一方面是开发新能源的投入成本比较高，但是利用率却比较低缺乏经济性。

三、大规模新能源电力安全高效利用的基础问题

（一）采取较为先进的发电技术

在目前的设备投入里面，一次性的投入比较多，而且能够将能量转换成为电的效率比较低。这对于想要高效地使用新能源来说，无疑是一种制约。通常情况下，在风能发电过程中，由风转换至电的效率为40%，太阳能则为20%，大型火电可超过45%，在一定条件下，甚至可以完成60%至70%，而大型水电则可以超过90%。所以，对于使用新能源进行发电而言，还需要进一步加强研究。在设计中，如果能够使风轮机的智能控制系统和结构等得到优化，其获取风的能力就能够得到很大提升。在光伏发电中，发电装置方面的性能严重影响着起转化率。所以，对设备进行改良，研究开发更加有效地跟踪系统能够使该系统更上一层楼，并相应地降低經济成本。

（二）新型用电和可平移负荷

随着技术的发展，新能源电力系统对较大负荷有了一定的调节力度，也提高了掌控能力，但新能源电力系统对外界环境的抗干扰能力还不够。一旦外界对其干扰较强在负荷改变时其电力系统的安全性会大打折扣。严重时可能导致其功能瘫痪。为此，加强对调峰技术的研究、提高调峰能力显得十分必要，同时还可充分采用新能源发电设备设施的集中布局、使用距离优势从而达到对新能源电力的高效利用。当然，用分区域与远距离解耦连接输送电力的方式建设电网也能提高电力系统的高效传送，规避部分区域电力系统不稳和波动性。通过新能源储热原理与蓄能原理科学实验，总结出一套诸多新能源之间的电力互助、互补，制定出科学有效地负荷控制方案，是负荷响应应对的最佳途径。

（三）加强电网的安全防御工作

新能源系统的使用要符合发展的要求，尽量在运行的过程中减少问题的出现，保障新能源电力系统能够正常运行，这就需要加强电网控制和安全防御的工作。电网输送率提高的前提是做好电网的有效控制和安全防御工作，突破电网的输送极限，为新能源电力系统的安全有效运行带来积极的促进作用。21世纪，随着经济全球化和计算机科学技术的不断发展，使计算机科学技术遍及到社会发展的各个领域当中，电力行业也需要注入计算机技术的能量。电网的建设向着智能化的方向发展，电网的建设过程中计算机信息量越来越大，需要的数据越来越多。计算机科学技术的加入，使新能源电力系统的运行更加的稳定，有利于各方面对电力系统的控制，同时提高了电力系统的安全防御指数。

（四）优化电网结构，创新输电方式

优化电网结构，使大部分的电源满足新能源电力系统的发展要求是对能够有效地提高新能源电力安全高效使用率而服务的。在方案上要采取多元化的解决方案，相互补充，相互支持，利用电网实现多种能源的利用。对能源储存方面的控制能够保障电力系统能量的平衡。输电方式的革新有利于提高电网的输电能力，实现资源的优化配置。

（五）大容量储能和就地消纳技术

如果电力系统中的新能源发电所占比例比较大，单纯地考虑远距离输送，可能直接增加系统的运行风险。所以，需要从各方面进行综合考虑，可以引入就地消纳等技术，用以增强系统对电能的消纳。假如在大容量的储能方面可以获取技术突破，可以大规模地解决其平抑问题。

总之，在未来的发展中，我们需要切实加强对新能源的找寻与应用实践，切实将传统能源形态对客观环境的影响降到最低程度，更好地促进经济发展。

参考文献

[1]王雨凝.新能源大规模集中并网规划方法研究[D].北京：华北电力大学，2014.