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摘 要：进入二十一世纪,随着世界经济平稳发展,人口也持续增长,截止2019年已超过70亿,与之对应的能源需求与日俱增.中国疆域广阔,人口约占世界人口的五分之一.虽物产资源丰富,但化石能源在长时间、高强度的利用下也日趋紧张.对于电力系统而言,新能源的开发和利用成为解决燃眉之急的主要方式.本文首先对电力系统的现状做简要分析,其次关注新能源在电力系统的应用情况,最后探讨电网规划中新能源带来的影响.
关键词：新能源电力;电网规划;影响
改革开放之后,随着我国经济水平不断提高,发展从持续高速到稳中求进.在能源利用上,环境保护的需求和不可再生能源濒临枯竭的现实,共同促使国家愈发重视清洁新能源在各个领域内的应用.习总书记多次倡导“绿水青山就是金山银山”,响应环保号召的同时必然要对旧有的资源消耗+污染环境的模式进行改变.同时为了实现可持续发展,在能源选择与利用方面,自然主张使用清洁可再生能源.
一、新能源在电力方面的利用情况
长期以来,我国主要利用的发电能源是煤炭,由于我国人口众多,能源使用量也相应巨大,过度使用煤炭资源不仅导致该能源接近耗竭,我国生态环境也不断恶化.在最近的几十年内,我国的能源消耗总量一直位居世界前列,对环境造成的压力不言而喻.这个问题一方面会对国内经济发展造成反向阻碍,另一方面国际上针对我国能源消耗造成大气污染的指责言论也甚嚣尘上.在内外压力下,我们必须选择大规模应用新能源.对于新能源的开发利用,在现阶段集中于水力、风力、太阳能几个方面.虽然存在发展不平衡的问题,但其中水力、风力发电的发展最为迅速.此外核能如何利用得当,也能缓解我国的能源短缺压力.不过现今核安全问题是个世界性难题,我国自然也没有能单独这一困局,以达成核能资源的广泛应用.再者由于我国地跨多个气候带,受地形和气候条件的限制,太阳能资源主要分布在西北地区,如甘肃、西藏等地,但东部地区则较为稀少.但该资源的开发利用还是有巨大潜力,如在西北地区开发后惠及周边地省市,或者利用更先进的设备将动能传输至东南,在技术进步的情况下,是有这些可能的.我国电力工业的快速发展,已经为跨地区开发利用提供了一定技术条件,但目前还存在未知安全风险,需要在实践中加以证实和解决[1].但限于目前的技术条件,我国还是主要着眼于水能和风能的开发利用.
就风力资源而言,我国比较丰富,大部分平原丘陵地区皆可修建发电基地.当然北方的优势较之南方更大,如内蒙古和河北地区,不仅能够满足本地区的供电需要,还能为周围提供动力,且发电稳定,基本不会被其他因素影响（当然重大自然灾害除外）.南方的水力资源丰富,水系分布密集且水量大,有的地区落差大,容易产生强大的水动能.但水力发电受自然条件限制较多,其一是地形地貌的影响.一般在河流上游,如长江上游地区,高山深谷,较易修成大规模水电站,供电周围地区.但中下游多丘陵平原,重力落差较小,产生的电力自然不如上游.其二便是天气降水量的影响.南方地区4-6月普遍受梅雨季节影响,降水密集;但进入三伏之后便连续暑热干燥,这种波动对于水力供电是不利的.但因其蕴藏的能量十分富饶,且储备充足,属于清洁可再生资源,使它成为新能源开发中最为核心的一种能源[2].以上两种新能源的特点都是发电效率高、对环境影响小、有很高的发展价值.虽然它们各有其局限性,但可以根据他们特点,进行交替互补发电,如此便能有效增加使用频率和适用范围,为我国未来长期绿色环保、可持续发展提供了重要保障和动力.
二、新能源电力接入后对电网规划的影响
在进行电网规划的时候,新能源的接入其实对电压选择没有很特殊的影响.其影响主要表现在电力电量平衡计算和大功率、远距离输送的实现.在电力系统运行过程中,保持电能供需平衡是关键,在常规电网运行中,电网平衡压力受到发电机组有功调节能力和发电元件、输电元件故障的影响.所以在接入新能源后要注意這方面技术和配件的改进升级.电网规划一般有几种方案：一是分布式发电,二是大规模集中发电,三是两者结合.分布发电的优点是能供电大范围地区,对于电能补充以及部分偏远山区的供电可以起到举足轻重的作用.但缺点在于新能源电力本身所具备的特性,即供电的波动性和不可控性.受气候、地形影响较大.如此情况下,分布发电不仅难度大,耗资不菲,而且也很难持续保证供电,这样对所辐射地区人们的生产生活会造成不利影响.分布式发电会影响电网系统规划的负荷结构预测,之前的电网系统负荷缺乏精确性,数据不明不仅会导致资源浪费,对环境的影响也会更加恶劣.分布式发电虽然投入成本会较大,但相关规划设计人员在建设过程中有了更多选择,很多之前未用上的思路也可以在此后派上用场.与之相对应的变电和输电的方式和线路也越发复杂了.
大规模集中发电的优缺点同样明显,优点是供电量大,节省设备机器费用,较分布式供电更稳定.但在新能源发电厂的规划建设过程中,选址一般与负荷中心之间的距离较远,对于输电通道要求高,同时在电网的各类配套设施建设过程中容易出现输电线路阻塞、输电线路稳定性较差、质量不过关等问题.所以对于大规模集中供电的发电站,不仅要在建设过程尤其注重用材和规划,光选址一条就提出了诸多限制,而且对于输电线路容量的规划也必须要为电力系统的稳定运行奠定坚实基础.如风电厂的供电就有很大的随机性,波动也很大,难以精准控制,调度就更是困难重重.不能精准把握数据的供电系统其实是存在很多隐患的,不仅是用电不稳,在安全性上也会大打折扣.所以随着此类清洁能源的不断推广,对电网系统的要求会日渐严苛.同时相关人员指出,在应用新能源的时候要考虑其出力的各类情景,预设足够,准备充分.根据接入形式,优化电网规划,一是要对电网规划进行建模分析,二是对电网损耗进行动态预算,三是对新能源出力场景进行计算分析.根据专业人士的分析,我们也不难发现,新能源当然对国家的可持续、绿色发展百利而无一害,但实际操作中会面临很多现实困境,无论是规划过程中,需要全方面预判和估计可能将会遇到的各种情况,还是建设过程的细致到每根导电线的质量,这需要工作人员的耐心认真,也需要国家的大力支持与投入.
结语：
通过上文的梳理总结,新能源接入对我国电网系统规划影响巨大,对我国经济发展也是有正向助力,但也需要考虑到新能源的局限性和适配性.首先,传统发电的能源的电力电量平衡计算与新能源的计算方式显然会不一样,计算的具体方式和结果都会相应改变;其次,新能源电力接入后的可行程度和安全性能方面要给予足够关注,否则供电效能和时长无法保证,尤其大规模发电后远距离输送电力的安全性应是工作的重中之重.风力和水力发电可以东、西、南、北互补,已达到各地区平稳供电的目的.总而言之,新能源电力在资源利用上是完全有利的,只是在具体实施过程中,会遇到不少的挑战和困难,但随着整体技术的进步,整个电力系统的改进和升级换代,新能源电力接入后的平稳供电局面在不久的将来必定会实现,只是需要相关工作者更多的付出,以助力国家经济绿色发展.
参考文献
[1] 赵志强,戴拥民,宋新甫,刘奎,孙立成,聂洪展,李佳鑫.考虑清洁能源发展的欧洲电力规划研究[J].电工技术,2018（11）：29-33+36.
[2] 文钰.新能源电力接入对电网规划的影响[J].中国新技术新产品,2019（19）：137-138.
作者简介：王炜,1968.11,男,汉族,山东黄县,研究生,研究方向电网规划.
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电网规划引用文献:
[1] 新能源和电力本科论文范文 新能源和电力类自考毕业论文范文2万字
[2] 新能源和电力函授毕业论文范文 新能源和电力相关毕业论文范文2万字
[3] 新能源和电力学术论文怎么写 关于新能源和电力毕业论文模板范文5000字
