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新能源背景下电力施工技术创新与应用研究

作者

齐鑫

山东汇成电力有限公司 271000

摘要:随着全球对清洁能源需求的不断增长,新能源在电力系统中的占比日益提高。新能源的发展对电力施工技术提出了新的挑战与机遇。本文就新能源背景下电力施工技术的创新方向进行研究分析,包括施工装备智能化、施工工艺优化、新能源接入技术等方面,并总结了这些创新技术在不同新能源场景中的应用情况,探讨当前面临的问题及未来发展趋势,旨在为新能源电力施工技术的进一步发展提供参考。

关键词:新能源;电力施工技术;创新;应用

一、前言

在应对气候变化和能源危机的背景下,新能源如太阳能、风能、水能等得到了快速发展。新能源的大规模接入对电力系统的规划、建设和运行产生了深远影响。电力施工技术作为电力系统建设的关键环节,必须进行创新以适应新能源的发展需求。通过技术创新,提高电力施工效率、质量和安全性,降低施工成本,对于推动新能源产业的可持续发展具有重要意义。

二、新能源背景下电力施工技术创新方向

(一)施工装备智能化

传统电力施工装备在自动化和智能化方面存在不足,难以满足新能源电力项目快速、高效施工的要求。近年来,随着人工智能、物联网、大数据等技术的发展,施工装备智能化成为创新的重要方向。在输电线路施工中,智能架线机器人可以实现自动放线、紧线等操作,提高施工精度和效率,减少人工劳动强度和安全风险[1]。智能巡检无人机可对施工现场进行实时监测,及时发现安全隐患和施工质量问题,并将数据传输至指挥中心,为施工管理提供决策支持。

(二)施工工艺优化

新能源电力项目具有分散性、多样性等特点,传统施工工艺难以适应。施工工艺优化成为关键。在光伏电站建设中,采用新型支架安装工艺,如跟踪式支架,可根据太阳位置自动调整角度,提高光伏发电效率。在风电场建设中,通过优化风机基础施工工艺,采用新型基础形式,如预应力锚栓基础,可缩短施工周期,降低基础造价。装配式施工技术在新能源电力项目中的应用也越来越广泛,通过工厂预制、现场组装的方式,提高施工速度和质量。

(三)新能源接入技术

新能源发电具有间歇性、波动性等特点,对电网的稳定运行带来挑战。新能源接入技术的创新至关重要。在直流输电技术方面,柔性直流输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点,能够更好地适应新能源的大规模接入。智能电网技术通过先进的传感、测量、通信和控制技术,实现对新能源发电的实时监测和调控,提高电网对新能源的消纳能力[2]。

三、电力施工技术创新在不同新能源场景中的应用

(一)太阳能领域

太阳能光伏电站建设中,智能施工技术得到了广泛应用。从项目选址阶段,利用地理信息系统(GIS)和遥感技术,结合太阳能资源数据,精确选择最佳建设地点。施工过程中,采用自动化安装设备,实现光伏组件的高效、精准安装。通过智能监控系统对光伏电站的运行状态进行实时监测,及时发现并处理故障,提高发电效率和可靠性。在太阳能光热发电领域,施工技术的创新主要体现在集热系统、储热系统和发电系统的集成与优化上,采用新型材料和先进施工工艺,提高系统的热转换效率和稳定性。

(二)风能领域

风力发电场建设对施工技术要求较高。在陆上风电场,大型风机的吊装是施工难点之一。通过研发新型吊装设备和优化吊装工艺,如使用自升式平台吊装技术,可提高吊装效率和安全性。在海上风电场,施工环境更为复杂,对施工技术提出了更高挑战[3]。目前,海上风电基础施工采用单桩基础、导管架基础等多种形式,施工技术的创新主要集中在基础安装、海上电缆敷设等方面。采用水下机器人进行电缆敷设和检测,提高施工质量和效率。

(三)水能领域

在水能开发中,施工技术创新主要体现在水电站的建设和改造上。对于大型水电站,采用先进的混凝土浇筑技术和大坝安全监测技术,确保大坝的稳定性和安全性。在小型水电站建设中,推广模块化设计和施工方式,降低建设成本和周期。抽水蓄能电站作为新能源电力系统的重要调节手段,其施工技术也在不断创新,如采用新型水泵水轮机技术和地下厂房施工技术,提高电站的运行效率和可靠性[4]。

四、当前面临的问题

(一)技术标准不完善

新能源电力施工技术发展迅速,但相关技术标准相对滞后。不同企业在施工过程中采用的技术和工艺存在差异,导致工程质量参差不齐。缺乏统一的技术标准,也给施工监管和验收带来困难。

(二)人才短缺

新能源电力施工技术的创新对人才提出了更高要求。目前,既懂新能源技术又掌握电力施工技术的复合型人才短缺,制约了施工技术的进一步创新和应用。

(三)成本较高

虽然施工技术创新能够提高施工效率和质量,但一些新技术、新装备的研发和应用成本较高,导致新能源电力项目建设成本增加,影响了新能源的推广应用。

五、未来发展趋势

(一)标准化与规范化

未来,将加快制定和完善新能源电力施工技术标准,规范施工流程和质量要求,促进施工技术的健康发展。

(二)人才培养与引进

加强新能源电力施工技术人才培养,通过高校、职业院校和企业合作,培养适应行业发展需求的复合型人才[5]。积极引进国外先进技术和人才,提升我国新能源电力施工技术水平。

(三)降低成本

随着技术的不断进步和规模效应的显现,新能源电力施工技术的成本将逐渐降低。通过优化施工方案、提高装备国产化率等方式,进一步提高新能源电力项目的经济性。

六、小结

新能源背景下电力施工技术的创新与应用是推动新能源产业发展的重要保障。通过施工装备智能化、施工工艺优化和新能源接入技术等方面的创新,电力施工技术在太阳能、风能、水能等领域得到了广泛应用。目前仍面临技术标准不完善、人才短缺和成本较高等问题。未来,应加强标准化建设、人才培养和成本控制,推动新能源电力施工技术不断进步,为全球能源转型和可持续发展做出更大贡献。

参考文献

[1]王玮. 电力工程施工中智能化技术的集成应用与管理创新[J]. 流体测量与控制,2024,5(4):91-94.

[2]武少帅. 电力建设项目中建筑施工技术的创新与应用研究[J]. 建筑工程与管理,2025,7(1).

[3]祝峰云. 智能技术在电力工程施工中的应用与发展前景[J]. 光源与照明,2024(2):243-245.

[4]石勇,朱文娟. 居配电力工程中关键节点施工技术创新与实践[J]. 电力设备管理,2024(21):52-54.

[5]沈瑞. 输电与配电工程施工技术的创新与应用研究[J]. 张江科技评论,2024(10):78-80.