文/徐焱（華北水利水電大學(xué)）

一、新能源發(fā)電介紹

新能源是指在新技術(shù)的基礎(chǔ)上加以開(kāi)發(fā)利用的可再生能源，其利用能源的主要形式為太陽(yáng)能、風(fēng)能，近幾年來(lái)地?zé)崮堋⒄託夂腿剂想姵氐睦靡苍谶M(jìn)一步加大。新能源發(fā)電技術(shù)在各個(gè)方面的深入發(fā)展，不僅對(duì)目前的能源供應(yīng)體系起到有效的補(bǔ)充，其清潔性在環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)中也起到較大作用。現(xiàn)階段常見(jiàn)的新能源發(fā)電技術(shù)主要有太陽(yáng)能、風(fēng)能。

二、太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)

新能源發(fā)電技術(shù)中最為常見(jiàn)的便是太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，其主要依托的能源是具有較強(qiáng)可再生性的太陽(yáng)能。相對(duì)于其他能源，太陽(yáng)能可以說(shuō)是地球的永恒能源。太陽(yáng)能能源的獲取非常便捷，通過(guò)能源轉(zhuǎn)化設(shè)備，便可以利用太陽(yáng)的光能或者熱能來(lái)生產(chǎn)電能。但同時(shí)也存在能量分散、占地面積大、間歇性大以及地域性強(qiáng)的缺點(diǎn)。

（一）光伏發(fā)電技術(shù)

光電效應(yīng)是光伏發(fā)電技術(shù)最為重要的理論基礎(chǔ)。當(dāng)材料長(zhǎng)時(shí)間暴露于電磁波中時(shí)，材料中的電子在電磁波的作用下被激發(fā)，PN 結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)光伏效應(yīng)，與此同時(shí)，不穩(wěn)定的電子則始終處于移動(dòng)狀態(tài)下，從而形成了相應(yīng)的電勢(shì)。太陽(yáng)能向電能的轉(zhuǎn)換正是通過(guò)光電效應(yīng)的應(yīng)用完成。太陽(yáng)能光伏電池被稱為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)換器，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中起到核心作用。將多個(gè)光伏電池封裝在一起，形成光伏電池組件，太陽(yáng)能電池有很多種。在實(shí)際應(yīng)用中，在保證太陽(yáng)能電池的科學(xué)選用的情況下，應(yīng)結(jié)合發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行要求。再根據(jù)需要將若干個(gè)組件組合成一定功率的光伏矩陣，對(duì)于光伏矩陣，應(yīng)從單軸、固定與雙軸跟蹤類型選擇合適組合類型。根據(jù)運(yùn)行條件，為光伏矩陣配置儲(chǔ)能裝置，再根據(jù)控制要求，為光伏矩陣配置測(cè)量、控制裝置，來(lái)構(gòu)成太陽(yáng)能光伏電站。

（二）太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)

太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是指吸收太陽(yáng)輻射熱能，通過(guò)內(nèi)部的轉(zhuǎn)化裝置，將太陽(yáng)輻射熱能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)。按太陽(yáng)能收集方式可分為太陽(yáng)能蝶式熱發(fā)電、太陽(yáng)能塔式熱發(fā)電和太陽(yáng)能槽式熱發(fā)電。在蝶式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)中，拋物面蝶形反射鏡通過(guò)雙軸跟蹤，將接收到的太陽(yáng)能聚焦在焦點(diǎn)接收器上，焦點(diǎn)接收器將輻射能吸引并轉(zhuǎn)化為熱能。對(duì)于塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，首先由塔上的定日鏡將太陽(yáng)光聚集到塔頂，對(duì)其升溫，通過(guò)產(chǎn)生的高溫蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。而對(duì)于槽式太陽(yáng)能發(fā)電裝置，在運(yùn)行時(shí)首先利用槽形拋物面反射鏡聚焦太陽(yáng)能，之后管道中的熱載體通過(guò)流動(dòng)帶走熱量，通過(guò)對(duì)水加熱產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。

三、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

風(fēng)力資源在自然界的儲(chǔ)量豐富，其儲(chǔ)量巨大的特點(diǎn)是風(fēng)能資源能被大規(guī)模利用的前提條件。與此同時(shí)，清潔、環(huán)境友好的特性也是其得到發(fā)展的原因之一。但風(fēng)力發(fā)電也同時(shí)存在噪聲大、可控性差、成本較高以及影響鳥(niǎo)類的缺點(diǎn)。能量轉(zhuǎn)換是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的原理，風(fēng)力機(jī)葉片在風(fēng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，然后通過(guò)設(shè)備提高轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為風(fēng)力發(fā)電所需設(shè)備，其大致以三部分組成，分別為風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)和塔架。

（一）電子變換器的控制技術(shù)

電力電子變換器的控制器是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的重要組成部分，通過(guò)其合理運(yùn)用可以有效地提高能源轉(zhuǎn)化效率和傳輸效率。在合理應(yīng)用PWM 整流器的前提下，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)最大功率進(jìn)行一系列有效控制，可以在很大程度上解決有功功率和無(wú)功功率的障礙，使無(wú)功功率在實(shí)際要求的條件下運(yùn)行。發(fā)電機(jī)和設(shè)備的日常工作效率也可以在風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)提升。

（二）無(wú)功補(bǔ)償以及諧波消除技術(shù)

無(wú)功補(bǔ)償和諧波消除技術(shù)的有效應(yīng)用，是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。由于感應(yīng)元件的相互作用，可以及時(shí)挖掘出系統(tǒng)中實(shí)際的無(wú)功消耗，電壓也在這個(gè)過(guò)程被感應(yīng)，在高壓相對(duì)較高的情況下，應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)對(duì)諧波作出有效處理，能夠避免感應(yīng)元件電流對(duì)其他元件的破壞影響。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電整個(gè)過(guò)程多見(jiàn)的諧波問(wèn)題，應(yīng)用諧波消除技術(shù)，采用電力變流器或者對(duì)電容器組進(jìn)行調(diào)整，或者采用三角形相互連接，可以有效降低諧波含量，改善電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電整體技術(shù)水平的全面提高。

（三）分析風(fēng)輪的控制技術(shù)

分析風(fēng)輪的控制技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中，它可以提高發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)對(duì)功率信號(hào)反饋量進(jìn)行分析，可以有效明了風(fēng)輪功率信號(hào)的情況，能夠在此基礎(chǔ)上繪制出相關(guān)的對(duì)應(yīng)曲面圖。實(shí)際操作時(shí)，通過(guò)對(duì)最大功率和系統(tǒng)實(shí)際輸出功率進(jìn)行數(shù)值對(duì)比，得出了相應(yīng)的差異，以此進(jìn)行風(fēng)輪的槳角葉的調(diào)節(jié)，可以使風(fēng)輪在整體運(yùn)行功率最大的情況下運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

近段時(shí)間，新能源發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展，一躍而變?yōu)殡娏W(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。以實(shí)際的觀點(diǎn)來(lái)看，電力行業(yè)屬于我國(guó)能源消耗較大的行業(yè)，新能源發(fā)電技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用實(shí)施，對(duì)于緩解我國(guó)能源匱乏的現(xiàn)狀，減少能源的消耗量有著極大促進(jìn)作用。從社會(huì)發(fā)展來(lái)看，以太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉慈ゴ婷禾康葌鹘y(tǒng)能源也滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)于綠色環(huán)保的要求。因此，要持續(xù)對(duì)新能源發(fā)電技術(shù)-進(jìn)行優(yōu)化，推進(jìn)新能源發(fā)電技術(shù)在電力行業(yè)各項(xiàng)工程的大規(guī)模運(yùn)用，以此來(lái)加快電力行業(yè)的現(xiàn)代化步伐。