新能源电力发展的若干问题探讨

摘要：在我国可持续发展战略的大背景下，绿色环保理念逐步进入大众视野，在此背景下，新能源的应用愈加广泛。新能源电力的发展，为国家输送了大量的电力能源，为国家环保事业做出了突出贡献。

关键词：新能源；电力发展；技术；发展

引言

在全球范围内，随着化石燃料资源的日益枯竭以及环境污染问题的不断加剧，新能源发电技术，如风能和太阳能发电，正成为推进能源结构转型和实现可持续发展目标的关键力量。

1新能源发电技术概述

新能源发电技术包括太阳能发电、风能发电、水能发电和生物质能发电等多种形式。太阳能发电技术主要分为太阳能光伏发电和太阳能热发电。太阳能光伏发电利用光伏效应将太阳能直接转化为电能，具有安装方便、无污染和可持续发展的优势，目前广泛应用于家庭、商业和工业领域。太阳能热发电通过聚光镜将太阳能转化为热能，再通过热能驱动发电机发电，适用于大规模集中发电。风能发电技术通过风力带动风力发电机的叶片旋转，将机械能转化为电能。风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种类型，具有清洁、可再生和成本较低的优点，广泛应用于风电场和离网电力供应。水能发电技术利用水流的动能或势能转化为电能，主要包括水力发电、小水电和海洋能发电。水力发电利用大坝储水和高差落水实现发电，是最成熟的可再生能源发电形式；小水电适用于地形复杂和水资源丰富的地区；海洋能发电则包括潮汐能、波浪能和海流能等，具有巨大的开发潜力。

2新能源电力发展策略

2.1发电调度优化

a）线性规划是一种常用的优化方法，通过构建线性目标函数和约束条件，求解最优发电调度方案。由于新能源发电系统的复杂性，许多实际问题难以通过线性模型准确描述。因此，非线性规划成为重要的优化工具。b）非线性规划允许目标函数和约束条件为非线性形式，能够更真实地反映系统的运行特性。风电和光伏发电的出力特性与气象条件密切相关，通常具有非线性关系，采用非线性规划可以获得更精确的调度结果。c）智能算法，如遗传算法、粒子群优化、蚁群算法等，近年来在发电调度优化中得到了广泛应用。这些算法通过模拟自然界的优化过程，能够在复杂的搜索空间中高效找到近似最优解。遗传算法通过模拟生物进化过程，包括选择、交叉和变异操作，逐步优化发电调度方案；粒子群优化通过模拟鸟群觅食行为，利用个体间的信息交流，加速搜索最优解。

2.2并网技术

大规模新能源电力并网会对传统电网构成挑战，需要解决并网过程中的电压稳定、潮流控制、故障保护等问题。技术瓶颈主要包括：新能源发电的不确定性增加了电网调度的难度，容易影响电能质量。新能源电力并网后，潮流分布由单向流动转变为双向流动，增加了电网调度和控制的复杂度。新能源电力并网系统可控设备多、控制方式复杂，对故障的快速检测和保护提出了更高要求。技术创新与研发方向主要包括：推动直流并网技术的发展和应用，简化电能变换环节，提高设备功率密度和传输效率。研发智能调度系统，利用大数据、人工智能等技术，优化电网调度策略，提高电网的稳定性和安全性。新能源电力的发展需要加强技术创新和研发力度，推动新材料、新技术及新系统的研发和应用。同时，还需要完善相关政策和市场机制，为新能源电力的发展创造一定的外部环境和条件。

2.3应用智能控制系统

智能控制系统可以根据电网的实际需求和储能设备的状态，自动调整充放电策略，确保储能设备在最佳工况下运行，提高充放电效率和系统整体效能。同时，智能控制系统还能实现储能设备与电网的双向互动。在电网负荷高峰期，智能控制系统可以自动释放储能设备中储存的电能，减轻电网的供电压力；在负荷低谷期则可以自动储存多余的电能，为高峰期做好准备。这种灵活的调节能力使得储能系统能够更好地适应电网的负荷变化，提高新能源电力系统的整体运行效率。此外，智能控制系统还可以与能源管理系统、需求侧响应系统等相结合，形成完整的能源管理体系。通过实现能源的优化调度和合理分配，智能控制系统能够进一步提高新能源电力系统的稳定性和经济性，推动新能源电力的广泛应用和可持续发展。

2.4新能源发电数字稳定技术

在风能等新能源发电技术接入市电电网过后，可能会对电能质量、供电稳定性以及电网保护装置的使用寿命造成一定威胁，影响相关系统的发展与正常运行。因此，为解决上述问题，可引进数字化发电稳定控制系统，分别针对风能等新能源发电技术进行改进与优化，减少并网接入过后电网运行频率异常等问题的出现，保障电网服务用户用电体验的进一步改善与提升。某项目在针对新能源发电稳定系统进行开发与设计的同时，结合风电的运行特性引入设备切换、负荷状态切换、功率调节等多项功能，使系统内部的调节调度更加科学合理。相关系统内部主要由多个相互衔接的控制装置共同构成，并能够基于数字化与信息化手段实现信息的互相传递，打造主体与客体相对应的控制体系。其中，系统主体能够成为新能源发电控制的核心，系统客体能够基于主体提供的指令进行执行，同时完成相关调度与控制目标。此外，相关系统还能结合实际实现其内部结构的灵活部署与优化，满足不同规模电网的控制需求。在系统的运行过程当中，主体模块可针对电网内部风电等新能源的状态信息进行采集与归纳，并结合预设信息进行综合分析，明确当前新能源在电网内部的运行状态，同时给出对应的控制指令与控制要求，而客体模块则能够基于主体提供的方案进行接收执行，及时获取到主体对应的控制信号，进而完成相应的调度与控制动作。在系统设计开发与规划的同时，应充分考虑到系统特性以及电网的运行需求，进而明确新能源并网运行过程中数字化稳定系统的部署位置，从而保障相关系统的运行成效，提升整个电网内部的运行效率。

2.5推动带补贴的新能源参与市场化交易

当前，对于带补贴的新能源电站在绿色电力交易、新能源交易中的上网电价和可再生能源发电补贴之间的关系未做明确说明。可再生能源发电补贴，是我国针对风电、光伏等新能源发电技术未成熟时期，在电能的电能量价值外，根据新能源开发利用技术的发展，参考欧美等发达国家可再生能源价格政策制定的技术性补贴，反映的是可再生能源不同发展阶段技术创新、绿色转型等技术成本。绿色电力市场、新能源交易，通过市场交易手段有效发现了新能源的价值。绿色电力市场发现的是新能源的电能量价格和绿证价格，其中电能量价格是新能源发电的电能量价值，绿证价格反映了新能源发电的环境价值。新能源交易，发现了新能源的电能量价格。新能源参与电力市场发展过程中，需要探索明确新能源电能量价格和可再生能源发电补贴分离，通过市场交易形成新能源的电能量价格，科学推动带补贴的新能源参与市场化交易。

结语

展望未来，新能源电力市场将呈现快速增长的态势，但同时也面临着诸多挑战，如政策不确定性、市场波动性以及技术瓶颈等。因此，需要政府、企业以及社会各界共同努力，加强政策引导、技术创新和市场机制建设，推动新能源电力市场的健康发展。只有这样，才能充分利用新能源电力的优势，推动全球能源转型的顺利进行，为人类的可持续发展作出贡献。

参考文献

[1]周裕辉.电力系统中新能源发电技术的应用[J].通信电源技术，2023， 40（12）：91-93.

[2]蔡楠，孙艳波，冀勇.电力系统中新能源发电技术的应用探究[J].电力设备管理，2023（20）：235-237.

[3]吴寅，杨飞.新型电力系统建设措施探讨[J].水上安全，2024（16）：28-30.