新能源发电技术创新与产业发展研究

摘要：当下，我国新能源产业发展取得举世瞩目的成就，正在以先进的产能助推全球碳减排和绿色低碳转型。然而，随着产业结构不断变化，绿色电能需求激增，新能源发电的波动性和间歇性对电网稳定运行造成的影响不断扩大。文章着重从技术升级创新、资源合理配置、模式创新、与电网协调配合及储能技术应用等方面阐述了新能源发电技术的创新与产业发展的重要性，旨在为今后新能源发电技术在电力工程领域的创新与运用提供参考。

关键词：新能源；新能源发电技术；创新；产业

引言

随着世界能源结构的变迁和可持续发展观念的广泛接受，可再生资源发电装置正在逐步崛起为电能行业的领军角色。风力、太阳能等新能源资源的广泛应用，不仅可以减缓对化石能源的依赖，减少温室效应气体的排放量，同时也能向经济社会发展提供持续且无污染的能量支持，因而新型能源发电装置的稳定性和信赖度显得尤为关键。

1.新能源发电系统概述

新能源发电系统是指那些采用现有技术，通过可持续能源资源实现能量转换以产生电力的系统。这些可持续能源资源主要涵盖了太阳光能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。由于新能源拥有再生可能性，与传统化石能源发电系统相比，新型能源发电装置具有可持续性及绿色环保性，且新能源电力系统在电源结构、电网形态、负荷特征、技术基础及运行特征等方面较传统能源都有较大变化。因其核心在于实现了能源的清洁低碳、安全高效供应，现已经逐步代替火电等传统能源。

2.新能源发电技术创新与产业发展

2.1 加快关键技术更迭创新

技术创新驱动产业发展具有乘数效应。实施技术创新，加快关键技术更迭，运用高新技术或先进技术改造提升传统产业，可实现生态效益和经济效益的双赢，既可以降低能源消耗、减少环境污染，实现环境友好、绿色发展的模式，又可以提升产业竞争力，为企业获得更多的经济价值。

新能源产业作为推动我国双碳目标和现代化目标实现的战略性新兴产业，更加需要以技术创新为支撑。重视产业创新布局，构建协调发展体系。通过鼓励加大科技创新投入、强化创新主体融合发展、畅通科技成果转移转化等措施，鼓励新能源发电技术创新发展，整合并发挥产业中各个生产要素的综合协调与可持续发展效应，共同促进产业的发展。作为新能源企业，除了需关注本企业技术创新发展，重视企业的技术研发环节，还要重视以社会为主体的技术创新，需要综合研发机构、政府、高校等不同单位，根据新能源技术创新产业链构建职责分明、团结协作的协同技术创新体系。不断加大科技创新力度，针对已经成熟且进入产业化的关键技术，要着力降本增效;对不成熟或者尚在研发阶段的技术，要加大创新投入并积极增加技术储备，探索新兴技术，提升整体竞争力，降低对国外产品或技术的依赖。首先，持续调整和完善产业结构，优化改进发电主体技术。采用高效电子设备、器具等以提高新能源发电设备的系统转换效率，减少系统损失。当下，光伏高效电池技术、新一代大功率风机、智能叶片、超高塔筒、高温超导发电等技术不断涌现，大大降低了新能源发电度电成本，提高生产效率，未来，还需持续优化升级，不断突破技术瓶颈。其次，因地制宜制定方案，优化设计。针对不同类型发电特点，对电站设计进行优化和升级，可以提高系统效率，同时根据项目类型特征合理布局，也可减少相互干扰或效率损失。此外，发展智能化的运维以及控制系统，采用实时监测的方法了解设备运行状态并进行调节，可保证系统始终高效运行。

2.2加快推进电力资源合理配置与开发模式创新

加快推进新能源大基地建设，完善送出通道，落实西电东送、北电南送战略。可以缓解我国资源空间分布差异，需求和供应不均衡难题，加快新能源产业有序发展。我国风、光资源丰富，风电、光伏装机容量在近年来持续攀升。其中，西北大型风电基地采用规模化开发和集群化送出相结合的方式，向周边区域输送了大量的清洁电力，解决了不同区域电力需求和供应难题。

充分发挥区域市场优势，在省级和区域电网消纳能力不断提升的情况下，创新开发利用方式。在基地规划建设运营中，可推进以就地消纳为主的大型新能源发电基地项目建设。利用省内外电力市场，结合现有和新增跨省跨区的输电通道及火电“点对网”外送通道，推动多能互补开发，如光伏治沙、可再生能源制氢等，不仅打破省际电网消纳边界，还加强供受两端协调发展，保障了大型基地消纳能力。此外，还可结合地方特性，引进耗能产业，采用新能源+传统能源联合开发运营，如风光储一体化、风光水/火储一体化等实质性联营，推动传统能源和新能源优化组合，提高新能源电力供应的稳定性和消纳能力，同时增强了火电调峰调频能力，构建清洁、多能、高效、智能化电源体系，实现源网荷储一体化。

2.3加强与电网协调发展

因新能源发电具有随机性、波动性等特点，新能源并网带来的振荡问题对电网安全运行和电力系统运行经济性都带来了显著影响。且随着新能源发电占比的不断提高，新能源发电与电网的协调配合发展重要性不言而喻。因此，需要做好新能源发电与电网在设备容量、电力调度及运行维护等方面的协同配合。首先，采用新能源+储能等模式，实现资源调节，多能互补;其次，借助人工智能技术，建设智能调度系统，加强新能源发电的精确预测预报，以便电网调度人员提前掌握发电状况，进而合理调度，保证电网安全稳定运行。只有新能源发电与电网两者形成良好互动，协调发展，才能发挥新能源的最大效用。

2.4开发新型储能技术

随着新能源装机占比的逐渐扩大，受电力系统调峰能力限制，我国新能源面临市场消纳不足，平均综合利用率不高等局面。当下，我国新能源规模已居世界第一，遥遥领先其他国家，预计到2025年底，风电、光伏装机占比将接近世界的50%，消纳受限问题将更加严峻。同时，大规模接入电网，将对电网的调峰及平衡能力提出了更高要求。目前，市场上比较常见的储能模式有抽水蓄能、氢能、压缩空气能、化学能、重力能等。在新能源产业支持政策下，近几年来储能技术呈现爆发式发展，但是整体技术成熟度还不够。如化学储能，技术标准不健全，安全稳定性有待提升，循环寿命短，需要频繁更换等。再如抽水蓄能，电站建设周期长，一次性投资大，且电价政策模糊，投资收益难以评估。故需要大力开发新型储能技术，建立和健全储能技术标准体系，不断提高储能电池电芯安全控制技术，制定和完善新型储能产业政策，不断丰富运用场景。充分考虑容量需求、成本、价格机制，推动新型储能与电力系统电源侧、电网侧与用户端多环节融合发展，提升能源清洁利用水平及电网运行效率。配套储能电站，能增强新型电力系统的灵活调节能力，运用新能源+储能运营模式，可解决新能源因出力不稳定给电网带来的波动问题，同时也增加了新能源消纳空间，提升整体利用效率。只有储能技术升级进步，才能提高新能源发电在电力系统中的适配性。

结语

新能源发展对我国产业低碳转型有着非凡意义，利用新能源发电技术不仅能够有效缓解化石能源消耗，改善生态环境，还能降低度电成本，提高发电效率，实现绿色低碳可持续发展。充分认识绿色低碳发电技术对于新能源产业发展的重要性，加强对发电主体及新型储能关键技术改造升级和利用，加快推进电力系统资源合理配置，结合实际优化、创新开发利用模式，加强与电网的协调配合发展，有效发挥新能源发电的价值，为社会提供更为优质的电能服务，为碳达峰中和贡献力量。

参考文献

[1]高华.技术创新与我国新能源产业发展研究[D].北京：中国地质大学，2023.42-45.

[2]张耀旭，姜昊，于瀚博.能源发电技术的现状与发展趋势分析[C].全国绿色数智电力设备技术创新成果展示会论文集，2024，（05）：306-308.

[3]雒德宏.我国新能源发电技术发展面临的瓶颈及对策[J].中国资源综合利用，2023（03）：188-190.

[4]于乐岭，郭师洋.电力工程中新能源发电技术的发展路径与应用实践[J].电工技术2024（08）：39-42.