1概述新能源發(fā)電技術(shù)
1.1新能源介紹
新能源是指通過(guò)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)的如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿鹊目梢杂行Ю玫脑偕茉?；還包括甲醇、酒精、沼氣、氫能等，如石油、天然氣、煤炭等應(yīng)用廣泛的能源則被稱作是常規(guī)能源。由于常規(guī)能源是有限的，而因?yàn)槠湟伯a(chǎn)生了突出的環(huán)境問(wèn)題，各個(gè)和地區(qū)紛紛致力于研究和開(kāi)發(fā)環(huán)保型可再生能源。
1.2新能源技術(shù)的發(fā)展
從相關(guān)科研技術(shù)的轉(zhuǎn)化成果來(lái)看，新能源技術(shù)的發(fā)展主要分為以下四個(gè)階段，研發(fā)階段、示范階段、推廣階段以及生產(chǎn)階段。目前，部分新能源技術(shù)的發(fā)展已逐步進(jìn)入完善和成熟階段，如，核電、太陽(yáng)能熱水器以及沼氣等等，并且諸如生物質(zhì)發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電以及地?zé)岚l(fā)電等也在不斷的研發(fā)中走向成熟，大中型沼氣池、地源熱泵只有具有一定規(guī)模才能使其成本降低，當(dāng)前還正在逐步推廣；而燃料電池、氫能制備和儲(chǔ)存、潮汐發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電已經(jīng)在技術(shù)上獲得成功，但還有較大的提升空間，當(dāng)前也在做進(jìn)一步的示范工作等；其中開(kāi)采和勘探天然氣水合物、纖維素乙醇等工作、受控核聚變等技術(shù)的研發(fā)還正在進(jìn)行。
2新能源發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用
基于應(yīng)用程度、規(guī)模和技術(shù)安全性方面分析新能源發(fā)電技術(shù)，其中風(fēng)電和光伏發(fā)電技術(shù)是相對(duì)成熟的，下文就針對(duì)這兩種技術(shù)及其應(yīng)用做了相關(guān)論述。
2.1風(fēng)電技術(shù)
風(fēng)力資源在都占有重要的地位，其儲(chǔ)量高于人類所能掌握的任何能源。風(fēng)力發(fā)電指的是利用風(fēng)能形成相應(yīng)的機(jī)械能，可以有效驅(qū)動(dòng)風(fēng)力，而把機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化則靠的是風(fēng)力發(fā)電機(jī)。2.1.1風(fēng)機(jī)類型從裝機(jī)容量來(lái)看，可以大、中、小不同類型對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行劃分，并且在某種程度上風(fēng)機(jī)容量與槳葉長(zhǎng)度存在密不可分的關(guān)系。而水平軸和垂直軸的風(fēng)輪是按照其結(jié)構(gòu)劃分的；以相關(guān)功率為基礎(chǔ)對(duì)定漿、主動(dòng)失速、變槳風(fēng)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)；而變速、恒速、多態(tài)定速風(fēng)機(jī)則是以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行劃分的；根據(jù)風(fēng)能驅(qū)動(dòng)主要包括順風(fēng)與逆風(fēng)、低速與高速等類型的風(fēng)機(jī)。2.1.2設(shè)備的組成和功能機(jī)艙、塔筒以及風(fēng)輪等是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)組成部分，其中，就是風(fēng)輪又涵蓋多子系統(tǒng)，如，輪轂、葉片以及變槳系統(tǒng)，而葉片的形狀又對(duì)其吸收風(fēng)能的程度起著決定性的作用。假如切出的風(fēng)速小于風(fēng)機(jī)的風(fēng)速時(shí)，它主要利用葉尖的旋轉(zhuǎn)完成了氣動(dòng)制動(dòng)。如果葉片的運(yùn)行出現(xiàn)異常，要及時(shí)的針對(duì)裂紋、腐蝕、覆冰等現(xiàn)象對(duì)風(fēng)機(jī)葉片做好防護(hù)和保護(hù)。2.1.3風(fēng)機(jī)控制技術(shù)一般情況下，并網(wǎng)發(fā)電機(jī)主要分為三種不同類型：（1）變速異步發(fā)電機(jī)；（2）雙饋異步發(fā)電機(jī)；（3）雙速異步發(fā)電機(jī)。風(fēng)機(jī)并網(wǎng)對(duì)機(jī)組功率和轉(zhuǎn)速控制效果的實(shí)現(xiàn)主要依賴于對(duì)漿距的改變，可在此過(guò)程中大限度的利用大功率追蹤法，轉(zhuǎn)換風(fēng)電功率?；谛录夹g(shù)的依托，基于優(yōu)化應(yīng)用模糊控制方式，新型并網(wǎng)技術(shù)能夠在*程度上系統(tǒng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和功率，通過(guò)運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)合理的預(yù)測(cè)風(fēng)輪的氣動(dòng)特性和控制葉片的槳距，可使其得到大程度的應(yīng)用。2.1.4無(wú)功電壓控制技術(shù)由于風(fēng)電并網(wǎng)點(diǎn)和無(wú)功補(bǔ)償兩者在電壓穩(wěn)定性方面趨于一致，因此在實(shí)際并網(wǎng)過(guò)程中，風(fēng)電場(chǎng)在無(wú)功吸收的基礎(chǔ)上，將無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝于風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備之上，以此完成對(duì)其動(dòng)態(tài)性補(bǔ)償，使系統(tǒng)由于輸送功率造成的震蕩情況有效降低，也是電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境得以改善的重要途徑。
2.2光伏發(fā)電技術(shù)
地球能量作為太陽(yáng)輻射的重要部分，太陽(yáng)能不斷的向地球進(jìn)行輻射，這種能量每秒鐘的輻射大約相等于500萬(wàn)t標(biāo)煤產(chǎn)生的能量。通過(guò)對(duì)該部分能量的合理利用，可獲得更多的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。2.2.1光電效應(yīng)物質(zhì)在接受特定電磁波照射后，內(nèi)部相關(guān)電子被有效激發(fā)。由pn結(jié)所構(gòu)成的光生伏效應(yīng)主要是由于半導(dǎo)體光照所導(dǎo)致。不穩(wěn)定的電子—空穴對(duì)的移動(dòng)，而電勢(shì)通過(guò)對(duì)p與n兩側(cè)的電子的影響使其形成相應(yīng)的電勢(shì)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成主要包括蓄電池、電池控制器、光伏電池組、直交流逆變器等。2.2.2電池組因太陽(yáng)能電池包括的類型較多。晶硅電池可分為兩種，一種是單晶電池，另一種為多晶電池；相較于其他類型，硅基薄膜光伏電池在工作效率方面能力表現(xiàn)略顯不足，而化合物薄膜電池對(duì)環(huán)境和人類容易產(chǎn)生嚴(yán)重污染和危害，因此該類型電視使用頻率較低。當(dāng)前高效率的電池主要是聚光光伏電池，但需要有散熱器和聚光系統(tǒng)配備，為對(duì)其聚光效率提供保障而投入的設(shè)備成本，要比其發(fā)電產(chǎn)生的效益大出許多，因此想要在商業(yè)方面對(duì)聚光電池進(jìn)行有效的應(yīng)用還需要對(duì)其加強(qiáng)研究。2.2.3選擇光伏陣列方式支撐光伏組件主要包括單軸、固定式、雙軸跟蹤三種。這三種光伏組件可使其工作效率分別提升20%、25%、30%，但應(yīng)重視安裝過(guò)程中的傾角問(wèn)題。表1為光伏組件的陣列對(duì)比。2.2.4逆變器其作為重要的光伏發(fā)電的一部分，應(yīng)該在綜合分析性能、效率、采集數(shù)據(jù)、保護(hù)功能的基礎(chǔ)上對(duì)逆變器進(jìn)行合理的選型。當(dāng)前可以選擇的逆變器形式主要有三種，表2主要比較了逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)。
3新能源發(fā)電技術(shù)的難點(diǎn)
3.1低電壓風(fēng)機(jī)穿越技術(shù)
在風(fēng)里發(fā)電技術(shù)中比較關(guān)鍵的技術(shù)是低電壓穿越技術(shù)。當(dāng)降低風(fēng)機(jī)出口的電壓時(shí)，如果不對(duì)低電壓的穿越情況進(jìn)行考慮，造成風(fēng)區(qū)內(nèi)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)大面積的拖網(wǎng)現(xiàn)象，導(dǎo)致正片風(fēng)區(qū)全部發(fā)生癱瘓，電力系統(tǒng)也因此出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。因此當(dāng)前在設(shè)計(jì)的時(shí)候都對(duì)風(fēng)機(jī)的低電壓穿越能力有較高的要求，使這種低壓運(yùn)行的影響對(duì)風(fēng)場(chǎng)的安全性的威脅發(fā)揮有效控制的效果。此外，在處于低電壓狀態(tài)時(shí)，若要保證風(fēng)機(jī)繼續(xù)保持強(qiáng)大的穿越能力，應(yīng)以電壓本身為切入點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，如果發(fā)生凹陷的電壓區(qū)域是風(fēng)機(jī)出口，可通過(guò)對(duì)svg、avc等技術(shù)的有效應(yīng)用使其快速接近正常水平，大限度的為低電壓風(fēng)機(jī)穿越性作業(yè)的開(kāi)展提供有利環(huán)境。
3.2光伏電站svg調(diào)壓技術(shù)
對(duì)于光伏電站而言，特別是末端電源點(diǎn)電站容易受到電壓的影響，而電站調(diào)整能力相對(duì)較低，所以此時(shí)有效發(fā)揮svg的性能就顯得非常重要。svg的調(diào)節(jié)主要分為恒功率因數(shù)、恒電壓模式、恒無(wú)功模式情況下功率因數(shù)為0.98的模式等。根據(jù)電壓省調(diào)的模式，恒功率因數(shù)主要對(duì)其日常的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)合理的控制，并按照負(fù)荷動(dòng)態(tài)的調(diào)整其武功變化情況；假如系統(tǒng)電壓相比較于額定電壓，有10%的超出量，這時(shí)針對(duì)電壓相應(yīng)的調(diào)整需求恒功率的控制模式是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)便需要投入恒電壓模式，例如某電站（35kv）調(diào)整svg電壓時(shí)，如果把其負(fù)荷增加，達(dá)到38.5kv的母線電壓，在其運(yùn)行時(shí)，svg應(yīng)投入目標(biāo)電壓為38kv的“恒電壓”模式，在小負(fù)荷情況下，其運(yùn)行時(shí)svg應(yīng)投入0.98的恒功率因數(shù)。
3.3光伏組件pid效應(yīng)治理
所謂pid光伏組件效應(yīng)主要是指電位在某種程度上出現(xiàn)逐漸衰弱現(xiàn)象，因?yàn)樵诟邏合陆M件的工作時(shí)間較長(zhǎng)，受集聚的電荷與漏電流的制約，降低了組件的性能，甚至可出現(xiàn)超過(guò)50%的下降情況，而且在溫度、濕度和鹽堿區(qū)域較高的情況下pid效應(yīng)程度更高。關(guān)于pid效應(yīng)的有效治理主要分為以下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)方面：針對(duì)作業(yè)于夜間的電壓以及大地反向電壓的不斷施加，可通過(guò)對(duì)新工藝和新設(shè)備，如逆變器的有效應(yīng)用，達(dá)到減弱和降低pid效應(yīng)和系統(tǒng)電壓的目的；（2）組件方面：因組件pid的誘因是高濕，因此亟需提升組件的密封性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)eva生產(chǎn)工藝以及原料配比等進(jìn)行系統(tǒng)強(qiáng)化，從根本上促使eva膠膜抗pid效果的全面提升；（3）電池方面：電池是十分重要的抵抗pid因素，可以把sin減反層和發(fā)射極改變，但是會(huì)影響到發(fā)電設(shè)備的造價(jià)和效率等。