新能源发电及并网技术综述.pdf.doc

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1、新能源发电及并网技术综述（大学，电气工程学院四川，成都）摘要：新能源是指传统能源之外的各种形式能源，包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能和海洋能。随着科技不断进步，社会不断发展，人类对于能源的需求也与日俱增，然而随着化石能源的不断枯竭，寻找新型能源已迫在眉睫。新能源发电以其清洁性、经济性和可再生性越来越受到人们的青睐。我国新能源储量丰富，积极发展新能源是我国实现可持续发展的必然选择。关键词：新能源并网发电；电能质量；太阳能发电；风力发电0引言20世纪以来，人类科技迅猛发展，经济繁荣的同时，也不断消耗着巨大的不可再生的化

2、石能源，在不久的将来化石能源终将枯竭。从人类自身生存环境和能源消耗两方面看，都迫使我们寻找可再生能源替代现在的常规化石能源。美国、欧盟和日本等发达国家和地区，在进行能源结构调整过程中，已经把新能源技术放到非常重要的位置。在我国，充足保障电力供应对经济的持续发展必将起到决定性作用，在现有大电网的基础上，大力发展新能源发电技术将是我国电力系统发展的趋势，同时也符合我国的可持续发展战略。新能源发电是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装，它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能，也能直接接入配网，与公共电网一起为用户提供电能。新

3、能源发电主要包括：光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池、水能发电系统、海洋能发电系统、地热能发电系统、生物质发电装置以及储能装置等。根据用户及使用目的的不同，新能源发电可用于备用电站、电力调峰、冷热电联供以及边远地区的独立供电等多种用途。1新能源发电类型及其特点1.1太阳能发电太阳能作为清洁无污染的新能源方式之一，具有广阔的发展前景。太阳能发电的基本原理是利用光电效应，太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质

4、量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能发电独具许多优点，如安全可靠、寿命长、无噪声、无污染、太阳能无处不在；不受地域限制，无需消耗燃料、无机械传导部件，故障低，维护简便；可以无人值守，建设周期短；规模大小随意，无需架设输电线路，可以方便地与建筑相结合等。这些优点都是常规发电和其它发电方式所不及的，但是太阳能发电还有间歇性，不稳定性和不可控性的缺点。另外，太阳能电池板寿命有限，大约是10~20年，而制作时所需使用大量硅、锗、硼可能会造成其他方面的污染[1,2]。1.2风力发电风力发电技术是把风能转变为电能的技术。利用

5、风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理简单，风轮在风力的作用下旋转把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。风力发电机通常有3种：直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。风力机的输出功率与风速的大小有关。由于自然界的风速是极不稳定的，风力发电机的输出功率也极不稳定。风力发电机发出的电能一般不能直接用在电器上，先要储存起来。目前风力发电机用的蓄电池多为

6、铅酸蓄电池[3]。图1-1为风力发电的示意图。电网变压器低速轴高速轴齿轮箱GAC/DCDC/AC蓄电池图1-1：风力发电的示意图1.3地热发电地热是一种洁净的可再生能源。地球是一个巨大的热仓库。其内部的热能通过热水、蒸汽、干热等形式，源源不断地涌出地表，为人类提供丰富而廉价的能源。地热发电是利用超过沸点的中、高温地热（蒸汽）直接进入并推动汽轮机，并带动发电机发电或者通过热交换利用地热来加热某种低沸点的工作流体，使之变成蒸气，然后进入并推动汽轮机，带动发电机发电。1.4生物质能发电生物质能是指能够当做燃料或者工业原料、活着或

7、刚死去的有机物。生物质能最常见于种植植物所制造的生物质燃料或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物。也包括以生物可降解的废弃物制造的燃料，但那些已经变质成为煤炭或石油等的有机物质除外。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。1.5海洋能发电海洋能发电是利用海洋中储存的大量能量来发电。海洋能属于可再生资源，主要包括潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能等。海洋能对环境无污染，蕴藏量大，但是其能量密度较低，具有很强的地域性，限制了对其的开发，目前海洋能

8、发电得到实际应用的有潮汐发电和波浪发电。潮汐发电是利用潮起潮落形成的水位差冲击水轮机来带动发电机进行发电。这种发电方式规律性较强，能量稳定，便于电网的发电和配电的管理，但是由于成本较高，电价也高，我国的潮汐发电站还不多。波浪发电方式是将波浪能转换成机械、气压或液压的能量，然后再利用传动机带动发电机发电