淺談電力電子技術(shù)在新能源的應(yīng)用

時間:2022-11-11 04:31:13

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淺談電力電子技術(shù)在新能源的應(yīng)用

摘要:電力能源作為一種重要的可循環(huán)能源,仍然是我國經(jīng)濟發(fā)展過程中不可或缺的重要組成部分。由于我國是能源消耗大國,因此,考慮將電力電子技術(shù)應(yīng)用于新能源領(lǐng)域。由此,本文首先分析電力電子技術(shù)應(yīng)用于新能源領(lǐng)域的必要性,然后探討電力電子技術(shù)應(yīng)用于新能源領(lǐng)域的措施,以不斷優(yōu)化我國能源使用結(jié)構(gòu),促進(jìn)新能源領(lǐng)域健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞:電力技術(shù);電子技術(shù);新能源領(lǐng)域

隨著我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和人們對能源的需求不斷提高,電力電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。目前,我國能源浪費和環(huán)境污染問題變得越來越突出,這使得人們對新能源的開發(fā)、利用也變得日益迫切??紤]到電力電子技術(shù)能將非電力能源轉(zhuǎn)化為電力能源,因此,可以將自然資源中的太陽能、風(fēng)能、水能等轉(zhuǎn)化為可以為工業(yè)系統(tǒng)所利用的電能。但是,這一技術(shù)的應(yīng)用需要電力電子處理設(shè)備的大力支持。電力電子技術(shù)的合理利用為新能源的開發(fā)奠定了基礎(chǔ),并為新能源材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的動力,因此對我國未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢會產(chǎn)生重大影響。

1電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域應(yīng)用的必要性

1.1促進(jìn)新能源領(lǐng)域的發(fā)展。電力電子技術(shù)主要具有控制電能、轉(zhuǎn)換電能等作用,因此多用于可以轉(zhuǎn)化為電能的新能源開發(fā)中。通常情況下,電力電子技術(shù)由3個部分組成:第一部分是電力電子部分;第二部分是轉(zhuǎn)換電路部分;第三部分則是控制電路部分[1]。這意味著電力電子技術(shù)主要是通過電氣技術(shù)、電子技術(shù)來實現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)的。而隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,上述技術(shù)領(lǐng)域的實踐工作也不斷深化,電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制理論間的聯(lián)系更加緊密,與材料科學(xué)、電氣工程和微電子技術(shù)之間的聯(lián)系也更加密切,因此,其可以在許多領(lǐng)域發(fā)揮出作用。此外,隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,硅整流器和具有高輸出功率的晶閘管變得越來越流行,這些設(shè)備革新也為新能源領(lǐng)域的發(fā)展起到了重要的推動作用。1.2提升新能源利用穩(wěn)定性。風(fēng)能是新能源領(lǐng)域的重要組成部分,提升風(fēng)電機組的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性對增強能源轉(zhuǎn)化率具有較大作用。目前,我國許多能源企業(yè)都對感應(yīng)風(fēng)機瞬態(tài)電壓的穩(wěn)定機制有了更清晰的認(rèn)識,但有關(guān)直接驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機的雙饋穩(wěn)定機制仍沒有得到成熟的研究結(jié)論。因此,為了提升新能源利用穩(wěn)定性,就需要合理應(yīng)用電力電子技術(shù)。目前,我國有關(guān)光伏發(fā)電對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的研究取得了一定成果,但仍舊缺乏對這一機制的深入研究,以及對問題的透徹理解與合理的控制措施[2]。因此,新能源領(lǐng)域的工作人員有必要對電力電子技術(shù)在新能源技術(shù)中的應(yīng)用情況進(jìn)行歸納、分類與總結(jié),以獲得良好的應(yīng)用效果。1.3降低新能源轉(zhuǎn)化損耗。許多技術(shù)人員在研究電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用時,忽略了新能源快速動態(tài)功率調(diào)整的事實,因此,也難以實現(xiàn)穩(wěn)定控制能源轉(zhuǎn)化的效果。電力電子技術(shù)的發(fā)展也使新能源轉(zhuǎn)化為電能的效率提高,這在事實上減少了新能源在使用過程中的浪費。此外,電力電子技術(shù)可以將新能源如太陽能、風(fēng)能等轉(zhuǎn)化為電能,這在節(jié)約能源的同時,也合理地減少了傳統(tǒng)能源使用過程中對環(huán)境造成的污染。同時,電力電子技術(shù)的合理使用可以減少電網(wǎng)的諧波含量,從而能有效降低線路上的能量損耗。因此,隨著科技的發(fā)展,電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域必將發(fā)揮出更大的作用。

2電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1做好故障管控工作。工作人員在進(jìn)行故障管控時,為了獲得更加良好的研究效果,可以選擇一個簡單而典型的控制策略。例如,工作人員在經(jīng)過故障檢測后可以排除電壓發(fā)生故障的概率,從而迅速讓電力系統(tǒng)恢復(fù)有功功率,確保新能源可以穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為電能。此外,隨著無功功率控制策略趨于多樣化,在許多情況下,用于控制光伏電源和風(fēng)扇(尤其是直接驅(qū)動風(fēng)扇來創(chuàng)造風(fēng)能)的有功功率和無功功率的情況是類似的??紤]到電子電力設(shè)備種類較多,其中有很多設(shè)備是為了控制故障發(fā)生概率并保證電能轉(zhuǎn)化安全的,所以,只有正確使用電力設(shè)備,才能保證新能源轉(zhuǎn)化過程中的安全。2.2增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。太陽能雖然已經(jīng)在生活中投入使用,但太陽能電池轉(zhuǎn)化效率低、價格昂貴,不能大規(guī)模推廣。因此,相關(guān)研究者對太陽能的研究投入了更多研究經(jīng)費。其中,光電材料、電子光聲伏打?qū)W為研究領(lǐng)域之一。以Tufts大學(xué)為例,電子系就在該領(lǐng)域引入了新的教授。太陽能專業(yè)的同學(xué),工作形勢不錯,尤其是美國中西部太陽能豐富的地區(qū)[3]。比如,新墨西哥和亞利桑那州,都有較大的太陽能研究中心。在美國北部,如波士頓,也有很多從事太陽能開發(fā)的公司。傳統(tǒng)電力使用燃煤發(fā)電,這是對空氣造成污染的主要原因之一。而分布式的新能源屬于綠色能源,不會產(chǎn)生排放,不會對空氣產(chǎn)生污染。2.3提高能源利用性價比。高頻逆變電源是通過高頻逆變器和大功率晶體管來進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換,從而改變電壓的頻率和功率,并達(dá)到節(jié)能的效果。在現(xiàn)代高科技的幫助下,電力電子技術(shù)的強弱功率組合降低了新能源技術(shù)的研發(fā)成本,因此,具有節(jié)能、降低釋放和高性價比的優(yōu)點。此外,隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,新電源技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展已經(jīng)與電子電氣領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對接。從計算機技術(shù)的應(yīng)用角度來看,綠色電力和綠色能源之間的對接要求很高。例如,綠色能源的使用不僅有效而且整體的能源轉(zhuǎn)化效率較高。也正是由于綠色電源的實際應(yīng)用效果良好,反過來也可以降低電力電子技術(shù)的功耗和能耗。

3結(jié)語

本文主要分析了電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。通過分析可知,電力電子技術(shù)的有效利用可以在新能源領(lǐng)域的發(fā)展過程中提供必要的科學(xué)技術(shù)支持,故具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn):

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作者:步文智 單位:國家電投集團江蘇海上風(fēng)力發(fā)電有限公司