电力电子技术在新能源领域中应用探究

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        摘要：随着我国科学技术的持续发展和人们对能源的需求不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。目前，我国能源浪费和环境污染问题变得越来越突出，这使得人们对新能源的开发、利用也变得日益迫切。考虑到电力电子技术能将非电力能源转化为电力能源，因此，可以将自然资源中的太阳能、风能、水能等转化为可以为工业系统所利用的电能。但是，这一技术的应用需要电力电子处理设备的大力支持。电力电子技术的合理利用为新能源的开发奠定了基础，并为新能源材料产业的发展注入了新的动力，因此对我国未来能源产业的发展趋势会产生重大影响。
        关键词：电力技术；电子技术；新能源领域
        中图分类号：TM1
        文献标识码：A
引言
        能源产量与当代工业生产的能源需求不匹配，造成工业生产产量危机的同时，其带来的环境问题也值得引起关注。根据科学估计，按照目前的石油消耗速度来看，目前已经发现的石油储量仅仅只够人类社会使用四十到五十年的时间，五十年以后，也许地球上就没有了石油能源。电力电子技术是电力生产、新能源发电产业当中的重要部分，超过七成的电能都必须经过电力电子技术的处理之后才能够投入到使用当中。
1电力电子技术在新能源领域应用的必要性
        1.1控制精确度灵活化
        传统的模拟控制电路具有接线复杂、系统反应迟钝、调试过程繁琐等缺点，因此适合控制较简单的线路控制。新型电力电子系统与传统相比有了很大的提升，通过运用数字控制技术，在保证灵活性和精确度的基础上实现控制和人机界面和通讯等功能。电子器件和电子产品的更新换代使得网络系统、通信系统和编码系统等领域的内容不断地相互碰撞和融合，使得现有设备的电子系统增加了许多功能，例如纠正、控制、调控等功能，设备变得更加简洁化，远程操控等操作变得更加便捷化，极大地满足了人们对控制准确性的要求。
        1.2促进新能源领域的发展
        电力电子技术主要具有控制电能、转换电能等作用，因此多用于可以转化为电能的新能源开发中。通常情况下，电力电子技术由3个部分组成：第一部分是电力电子部分；第二部分是转换电路部分；第三部分则是控制电路部分。这意味着电力电子技术主要是通过电气技术、电子技术来实现技术目标的。而随着社会的发展和科学技术的进步，上述技术领域的实践工作也不断深化，电力电子技术与现代控制理论间的联系更加紧密，与材料科学、电气工程和微电子技术之间的联系也更加密切，因此，其可以在许多领域发挥出作用。此外，随着电力电子技术的不断发展，硅整流器和具有高输出功率的晶闸管变得越来越流行，这些设备革新也为新能源领域的发展起到了重要的推动作用。
        1.3有利于对新能源转化耗损有效降低
        在新能源领域对电力电子技术应用的过程中，一些技术人员会在一定程度上对动态功率调整情况忽视，从而进一步使得能源转化的效率下降。尽管借助电力电子技术，能够对电能转化的效率提升，但另一方面却很容易造成资源浪费，造成较大的损耗。同时，借助电力电子技术，能够将其他新能源如风能、太阳能转成电能，对能源节约的基础上，也能够减少出现环境污染的情况。在此基础上，应用电力电子技术，还能够对电网的谐波含量降低，对线路上的能量损耗降低。基于上述不同方面优势来看，电力电子技术在未来将会有更大的发展空间。为了提高新能源转化效率和优化转化质量，提升电能转化的稳定性，降低能源转化过程中所具有的损耗；现阶段我国电力电子技术发展仍然需要投入大量的财力、物力和人力，强化研究力度，针对不同方面存在的不足，相关的研究人员还需要结合实际情况进行不断地探究和实践，以促进电能的应用效率，大力发展我国新能源经济。

2电力电子技术在新能源领域的应用
        2.1电力电子技术在太阳能发电中的应用
        作为新型的清洁可再生能源，比起风能来说，太阳能的储备量更为丰富，储量上来看，我国太阳能储量至少达到风能的一百倍以上，而每年所能够接收到的太阳能总消耗也能够达到一次能源的六百倍以上。我国辽阔的土地面积和不同的气候环境，保证了我国部分地区拥有充足的光照环境，特别是西部地区的气候特征，这是太阳能发电的重要基础。我国的太阳能投入使用也有几十年的时间，太阳能发电的光伏系统由太阳能电池、蓄电池以及控制器等部位共同组成。最简单的独立光伏系统是直联系统，太阳光照的同时产生直流电，直接进入负载使用，这种系统运行要保证负载能够正常使用就必须保证持续的光照。并网光伏发电系统则是把太阳能光照形成的直流电通过逆变器进行转化，变成交流电之后再投入使用，与此同时交流电还并联进入电网输送电能的光伏发电系统当中，因此成为并网系统。这种运行模式能够将光照时间内的电能进行转化，负载使用时不需要持续光照，使用更为便利，因此并网光伏发电系统在近年来发展极为迅速。新能源的开发使用过程中，电力电子器件的研发和使用至关重要，如何把最新的电力电子技术更好地应用到新能源系统当中，将新能源更为稳定、高效地用于社会生产是所有业内人士共同思考的问题所在。在太阳能利用当中，要利用电力电子技术，有效地提高电能转化，提升电力变换质量，同时降低发电成本，让清洁、可再生能源逐渐取代传统能源。
        2.2做好故障管控工作
        工作人员在进行故障管控时，为了获得更加良好的研究效果，可以选择一个简单而典型的控制策略。例如，工作人员在经过故障检测后可以排除电压发生故障的概率，从而迅速让电力系统恢复有功功率，确保新能源可以稳定转化为电能。此外，随着无功功率控制策略趋于多样化，在许多情况下，用于控制光伏电源和风扇（尤其是直接驱动风扇来创造风能）的有功功率和无功功率的情况是类似的。考虑到电子电力设备种类较多，其中有很多设备是为了控制故障发生概率并保证电能转化安全的，所以，只有正确使用电力设备，才能保证新能源转化过程中的安全。
        2.3在光伏产业中的运用
        电力电子技术在新能源行业有着广阔的应用前景，解决了新能源材料研发过程中的许多问题，光伏产业也是如此，光伏产业中的核心技术是光伏电池技术。上个世纪五十年代单晶硅电池被美国科学家研制成功，经过六十余载的发展，光伏电池技术得到了很大的改进，但是仍有大量提升空间。电力电子技术在光伏电池中有着重要的作用，可以将太阳能转换为电能。
        2.4电力电子技术在风力发电中的应用
        风能是可再生能源，同时也是洁净能源，对于环境没有任何影响，并且储量巨大，能够不断生成，是储量巨大的低碳能源，风能被有效利用能够有效缓解传统能源的开发压力和工业生产用电压力。风能进入新能源发电的行列的历史可以追溯到20世纪70年代，不少发达国家电力电子技术水平足以支撑风能发电，开始利用这一能源。同时，风力发电也具有巨大的商业发展前景，相对于水能发电来说，风能发电在技术成本和实际可操作性方面，都有巨大的优势。从技术层面来看，风能发电发展起步比较早，相对于其他发电方式来说技术也相对成熟。
结束语
        传统能源的不可再生性使得能源危机持续影响着现代工业的发展，而新能源的发掘与利用是带动能源产业持续健康发展的基础，对于新能源发展来说，电力电子技术的使用，能够将新能源在开发使用当中的问题进行有效的解决。国家未来社会经济发展，必须以自主创新为根基，发展核心技术。通过电力电子技术在新能源开发中的全新发展与应用，推进新能源行业进步，带动未来经济社会的健康发展。
参考文献
[1]辛龙彪.电力电子技术在风力发电中的实践运行探讨[J].科技与创新,2017,(22):160-161.
[2]章登东.电力电子技术在新能源领域的应用分析[J].农家科技(下旬刊),2016,(5):403-403.
[3]杜红艳.浅论电力电子技术在新能源领域的应用[J].河南科技,2014,(10):51.

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