电力生产技术现状及其未来发展趋势

电力生产技术现状及其未来发展趋势

发表时间：2018-12-24T16:01:54.950Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：孙丹阳候征宇韩志伟郭文慧郭瑾慧丁宇[导读] 摘要：随着我国社会经济的快速发展，电力已经成为了世界上最重要的基础性能源。

（国网山西省电力公司右玉县供电公司山西朔州 037200）

摘要：随着我国社会经济的快速发展，电力已经成为了世界上最重要的基础性能源。电力需求的不断增加对电力的生产和输送提出了严峻的考验。为了满足不断增加的电力需求，需要加强电力生产技术创新，通过新技术的应用提高我国电力生产质量。目前，在我国电力生产的过程中，需要重点关注环保方面的投入，为我国实现可持续发展提供良好保障。本文就针对电力生产技术现状及未来的发展趋势进行探讨。

关键词：电力；生产；技术；发展

电力现今已经成为了我国最重要的基础性能源。长期以来我国的电力供需矛盾长期存在，巨大的电力需求和电力供应缺口之间的矛盾长期存在，严重制约着我国的经济发展。新时期以来我国通过加强电厂的建设和输配电线路的建设使得我国的电力供应紧张的矛盾得到了极大缓解。但是占据发电半壁江山的火力发电厂所排放的有害颗粒物会对我国的生态环境造成极大的影响。为解决这一矛盾，应当加大在电力生产技术方面的投入，通过对电力生产技术进行不断创新从而使得我国在满足电力生产需要的同时保障我国的生态环境，实现我国可持续发展。

1、当前电力生产技术的基本现状

1.1燃料电池发电技术

简单而言，燃料电池就是直接将燃料的化学能转变为电能的装置，综合相关的数据分析，当前新型燃料电池的发电效率可以达到70%以上，其联合循环效率已经达到了25%。燃料电池的规模与其总体的负荷对发电效率有非常重要的影响，而且其发电的过程能够跟踪负荷快速变化。环境污染小以及省水是燃料电池发电的最大优点，这不仅有助于改善当前国内大气环境的基本状况，也有利于节约水资源。经过实践的检验，采用燃料电池发电技术能够有效节省输电建设的投资，且便于后期设备的扩建。早期航空航天行业中运用的大都是碱性燃料电池，而现在磷酸燃料电池已经实现了商用，所以，这方面技术的发展还是比较让人们期待的。

1.2电能质量控制技术

电能的高效利用，可以为用户提供可靠性和稳定性极强的电能资源。在现代社会的发展趋势中，对供电的性能提出了明确的要求不断顺应了电能质量高度的建设需求。一些企业在发展变革过程中，广泛地应用了变频调速驱动器和机器人等加工工具，而且计算机信息系统也在不断地应用之中，明显地可以看出对电能质量的要求越来越严格。与此同时，这些设备的使用具有干扰度强、波动性大等特点，一旦供电质量遭到破坏就会影响到产品良好的使用质量，甚至有可能造成一定的经济损失。电力电子技术的应用使其设备迅速纳入进配电系统中，为电能质量控制的建设予以了一定的技术手段。“用户电力技术”走进了广大用电群众的生活中，目前已经研发除了用于配电网的电力电子装置。

1.3交流输电技术

交流输电技术在世界范围内使用、可以确定的是未来这项技术将在电力输送和分配方面会引起很大的变革，对于现有电网资源和实现电能的高效利用，这将带来巨变、“交流输电技术”是指采用大功率电子器件作为大功率高压开关，与其他电力设备组成FACTS设备，以实现对电力系统参数，如线路阻抗、相位角、功率潮流的连续调节控制，从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平，降低输电损耗。世界上第一台500kV的全可控的串联补偿装置(TCSC)已于1994年12月在美国开始商业化运行。目前，美国以及中国、法国等国的电业部门均在重点研究在超高压输电工程中应用TCSC和其他FACTS技术的可行性实施方案。

2、电力生产技术的未来发展趋势

2.1太阳能电力生产技术

未来太阳能电力生产技术有着广阔的应用前景。太阳能属于可再生的能源而且有非常丰富的利用量。虽然太阳辐射会因为纬度的不同而产生差异，但只要做到因地制宜，太阳能电力生产技术具有非常高的推广价值。根据相关的电力研究可知，对于家庭的日常用电，太阳能电力生产技术有极高的可行性。具体而言，太阳能电力生产技术主要包括2方面的内容，即光伏发电技术和太阳能热发电技术。光伏发电技术是太阳能发电技术的核心，它能够利用太阳能将其直接转化为电能。虽然电力生产技术从诞生到现在，全球仅有小规模的光伏发电规模，但从太阳能电力生产技术的整体前景看，光伏发电技术在未来有非常广阔的应用前景。未来10年，以光伏发电为代表的太阳能生产技术一定会超越传统的电力生产技术。

2.2城市供电技术

现代化的社会要求更高的供电可靠性和电能质量。由于现代化城市供电负荷密度大，供电方式复杂，可靠性要求高，还要求考虑更大的发展灵活性，以适应供电负荷不断增加和供电网升格的需要，建设现代的供电网需要更加复杂的技术。例如：配电网紧凑化技术，包括新型GIS设备，配电设备的集成技术，配电网保护临近设备的集成技术；配电线路地下化技术，如新型电缆的研制和应用、火灾不蔓延设备、新型的地理图形及设备管理系统；高压直流配电技术，即以高压直流电缆为骨干网架，采用自变流技术，以高频、工频、或直流向最终用户供电新技术。

2.3电能储存技术

实现电能高效利用可以通过电能储存这个关键方式，不包括抽水蓄能途径，BESS，即电池蓄能，是较为实用的储能系统交直流变换器是其核心部件，交直流变换器由GTO一类的器件以及蓄电池共同构成。电池蓄能系统不仅能够备用，而且能够当成调频以及调峰电源，或者能够作为大型的不间断电源，在关键用户里直接进行安装。而且电池蓄能拥有无功调节的作用现在，全球运行的电池蓄能系统多于20个如有SMW的电池蓄能被安装在洛衫矶的VERNON中，有IOMW的电池蓄能被安装在美国加州的CHINO变电站当中、有一个20MW的电池蓄能被安装在波多黎各中，其作用为调频以及旋转备用、在电力系统当中，蓄电池的储能密度的提升、寿命的延长与价格的降低是大量使用电池蓄能的技术重点、现在蓄电池储能的密度为100-200W/kg，具有10年的使用寿命，蓄电池储能每千瓦的整体造价是900美元。正在探索诸多新型电池，如锌一空气电池、钠一硫电池、镍一锌电池以及聚合物薄膜电池，假如获得重大研究进展，就会促进电动汽车的普及，同时提供电能的高效利用、除此以外，也在积极试验以及探究超导储能。