大规模新能源电力安全高效利用问题

大规模新能源电力安全高效利用问题

张磊

（国网安徽宣城供电公司安徽省宣城市242000）

摘要：电力能源在人们的生产和生活中具有不容忽视的地位，不仅提高了人们的生活水平，而且推动了国民经济的发展建设，为我国各行各业的发展奠定了坚实的能源基础。伴随着能源形势的日益紧张，电力能源的消耗和产出逐渐失去平衡，无法满足人们的基本用电需求，构建新能源电力系统俨然已经迫在眉睫。本文将对大规模新能源电力的特点和发展现状加以论述，并针对当前大规模新能源电力安全高效利用中存在的问题提出相应的解决策略，以期实现大规模新能源电力的推广应用。

关键词：大规模；新能源电力；安全高效；利用问题

众所周知，传统能源的生产和使用往往是以牺牲环境为代价，对环境的污染和破坏十分严重，不符合我国可持续发展的战略理念。新能源的研发恰好可以弥补这一不足，不但提高了能源生产效率，降低了生产成本，还不会对环境产生任何负面效应，因此新能源的应用范围越来越广泛。大规模新能源电力系统就是基于这一理念构建而成的，通过利用新能源来生产电能，同时对电能进行储存、分配、调度，使得电能的利用更加科学、高效，能源问题也能得到一定的缓解，有助于促进我国电力行业的长效发展。

一、大规模新能源电力系统的特点

所谓电力系统是一种生产电能的消费系统，其包含了发电和输电过程，具备配电和用电功能，将能源转换为电能后利用输电设备来供用户使用。其具有供求与需求平衡的特点。在新能源电力系统中，无法大量储存能源，为加强对电源侧的有效控制，其必须制定科学的中长期负荷预测，优化机组调度，以实现发电控制的自动化，从而为电网的稳定性提供重要的保障。利用风能和太阳能这种新型能源来进行发电，不同于过去传统的水能、核能发电，其难以储存，无法对电能的输出进行控制。这种一次能源具有随机波动性，是电能随机波动的决定性因素。在新能源电力系统中，其电源侧不仅具有传统电力系统中的电源，还具有新的虚席部分的电源，其基本特点就在于具有响应负荷侧的能力，可影响电源侧功率的随机波动性。

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存在的问题

1、多个新能源电力系统间的协调问题

新能源系统虽具有再生性和可操作性，但在实质上却有着和旧能源系统一样的延迟性。而传统能源电力系统之间往往存在多个电力系统相互作用，共同完成电力输出的现象，这也就决定了在新能源电力系统中建立多个系统间相互支持和平衡的必要性，即“多元互补与协调控制”。从建立传统能源电力系统经验来看，智能而规范的方法理论和精细的表征方式都是解决传统电力能源系统的重要手段。但传统能源和新能源电力系统不可一概而论，必须根据不同种类针对不同新能源电力系统提出平衡电力、输出功率的备用方法。

新能源电力系统的安全问题

以风能和太阳能为核心的能源是新能源电力的主要来源。这种能源系统常常是在人烟荒芜的的地区进行，地点的分布上没有统一性和规律性。由于我国对新能源电力系统的研究才刚刚起步，在系统运行过程中经常会暴露一些问题，使得系统的安全性能大幅度下降，运行异常和故障屡屡发生，给新能源电力系统的维护和管理工作增加了难度。如果不对这些问题加以解决，新能源电力系统的安全性将无法得到保障，其应用范围也会受到极大的限制。

四、提高大规模新能源电力安全高效利用率的有效措施

1、采用先进的发电技术

采用先进的新能源发电技术，可有效地提高新能源的利用率，保障电网运行的安全性。利用新能源来发电，对设备的投入比较大，发电机的容量比较小，其能量转换缺乏效率，因而必须创新新能源发电原理，采用更为先进的发电设备和技术，以减少使用成本费用，使其具有经济性。新能源电力发展具有随机性，难以进行有效的预测，以至于其系统难以控制，不利于新能源的电力使用，为此必须不断地改进发电技术，优化新能源发电功率的分配政策，提高功率控制技术水平。除此之外，新能源电力系统易受电网干扰，电压耐受能力比较差，以致于电力系统的安全性得不到保障，为解决这一问题，必须充分了解新能源电源控制系统的特点和性质，以保障电网的安全性。

2、优化电网结构，创新输电方式

电网结构和配置都是直接决定电网输送效率的主要因素，为提高大规模新能源电力安全高效利用率，必须优化电网结构，将新能源电力系统相互结合，使其局部电源满足新能源电力系统的要求。采用多元互补方案，充分利用电网来实现多元化能源的利用，加强对能源储存的控制，从而保障整个电力系统中能量的平衡。构建分区域和远距离解耦连接输送的电网结构，更能提高新能源电力系统的高效传送，避免局部电力系统的不稳定性和波动性。另外，还要创新输电方式，以提高电网的输电能力，降低线路上的能源损耗，实现资源的合理利用和优化配置。

3、加强电网控制，做好安全防御工作

在保障新能源电力系统的完美运行中，必须重视电网控制和安全防御的因素。先进的电网控制和有效的安全防御，能突破电网输送极限，对电力系统的安全工作具有巨大的积极影响作用。现阶段，我国已全面进入信息化时代，信息技术的普及应用不仅推动了我国的自动化、信息化发展进程，而且为大规模新能源电力系统的建设提供了有力的技术支持。与此同时，也给电力系统带来了较高的安全风险，系统遭受攻击的概率也将大幅度上升。要想保证电力系统的可靠运行，必须重视提高系统的安全防御系数。在构建电力系统时要选择先进的硬件和软件设施，并加强系统运行过程中的监督和管理，定期对系统进行检查和维护，以便及时发现系统中的潜在问题并加以解决，从而为大规模新能源电力系统营造安全的运行环境。

4、采用就地消纳方式，改进能源储存技术

为解决大规模新能源电力发展中的能源消纳问题，必须进行就地消纳，以促进新能源电力系统的消纳能力，加强对电力系统的控制，保障电力系统运行的稳定性。另外，要不断地创新能源储存技术，解决其平抑问题。在电力系统受到干扰时，能有效的控制能量，降低系统的安全风险，防止电力系统的运行出现问题。

结语

大规模新能源电力系统的构建是解决能源问题的有效举措，为我国电力行业的发展指明了新的方向。要想提高大规模新能源电力系统的实效性，电力企业应加强对相关技术的研究和创新，优化电力系统结构，提高电力系统的安全性能，解决系统运行中的潜在问题，促使大规模新能源电力系统的效用最大化的发挥出来，从而保证电力生产和传输的持续性和稳定性。

参考文献

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[2]舒印彪，汤勇，孙华东.电力系统安全稳定标准研究[J].中国电机工程学报，2013，10（25）

[3]白冰.新能源电力系统稳定性综述[J].科技研究,2014(2）