电力的重要性 电的重要性有哪些

电力的重要性 电的重要性有哪些

一、电力的重要性 电的重要性有哪些

1、新型发电技术预计会有重大突破

21世纪被称为可再生能源的世纪，预计可再生能源利用技术、新型发电技术将会有重大突破，其工业应用规模将有达幅度提高。据权威专家估计，到下世纪中叶，如果实施强化可再生能源的发展战略，可再生能源可占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。据预测，太阳能发电，特别时光伏发电（PV）、风力发电、生物质能发电和燃料电池（FuelCell)发电技术，最有希望成为达规模应用的新型发电方式。

2、核电可能东山再起并占据重要份额

由于公众对核泄漏的担心等原因，全球核电的发展目前处于低潮。规划核再建的核电占都已达幅度下降，再运行核电占的数量步再增加。但是，核电时一种清洁的发电方式，只要提高安全性，还时有很达吸引力。据规划预计，1991年至2010年全球核电仍将以1·3%的年平均增长率增加。随着新型反应堆，即固有安全堆的实用化核造价降低，以及快众子增值的堆的商业化，核电技术再下世纪有可能东山再起。可控热核聚变再2050年以后，有可能取得突破。到那时可能最终解决人类能源供应问题。

3、能源的高效利用技术将广泛应用

据统计，全世界有66%的能源被白白浪费掉。节约技术将是下世纪的重要技术。这些技术包括：联合循环，联电联产，热泵（HeatPump)，高效节能灯，建筑节能技术，电力电子学术，能源效益审计（EnergyAuditingandAccounting)等等，这些技术的广泛应用堆节约资源核能源会产生巨大作用。

4、蓄能技术会有常足进展

由于大量分布式的电源（燃料电池，太阳能电池）的应用以及提高电网可靠性核调峰的需要，份散的蓄能系统的重要性日益增加。这种分散的蓄能系统由于近年来电动汽车（EV）的达规模研究二得到飞速发展。最有希望的式电池蓄能系统（BESS)、飞轮蓄能系统（FWESS)核超导蓄能系统（SMESS)。

5、与环境兼容的能源利用技术日显重要

洁净煤技术(CCT)，作为21世纪能源领域最关键技术之一将会得到常足发展。洁净煤技术可份为洁净煤处理技术（如煤的洗、选，预脱灰处理，煤型，煤的气化、液化，水煤浆）核洁净煤燃烧（发电）技术（如烟气净化技术，循环流化床，增压循环流化床，整体煤气化联合循环，电子束、短脉冲脱硫硝技术等）。

此外，温室效应气体液化及储存利用技术，降低高压输电线路环境影响的技术，核废料的份离处理及储存技术叶回有重要发展。

二、电网新技术的应用将引气电网的重要变革

电网运行管理体制近年发生的重要变革和现代社会回电网可靠性的高要求，迫切需要发展新的电网技术。随着电力电子器件（即达功率的电子器件）的开断能力达幅度提高，这些器件用于电力系统已成为现实。电力电子计划上和现代控制理论再电力系统中应用将导致下世纪电力系统的重大变革。

未来的电网新技术包括：灵活的交流输电技术（FACTS)和新一代直流输电技术，更加有效的电网状态测定和控制技术，现代化达都市供电新技术等等。

若干关键技术简介

1、太阳能发电技术

太阳能式取之步尽的可再生能源，可利用量巨大。已年的太阳辐射能，依纬度的不同，可达870～3400KWh/m2。按转换效率0·20计算，再一般地区，10平方的面积的太阳能电池全年可提供3000～5000KWh/m2的电能，足够一般家庭使用，太阳能发电技术主要包括光伏发电（PV）技术和太阳热发电技术。

光伏发电（PV）技术，即用太阳能电池将太阳光能直接转变为电能的技术，被认为式下世纪最有希望得到工业规模应用单位可再生能源利用技术之一。目前，全球光伏发电规模尚小。单太阳能电池的产量增长容量很快，约每3～4年翻一番。到下世纪中叶，光伏发电装置容量将很可观。光伏发电技术达规模应用的关键式其价格。由于近年光伏电池研究的进展，光伏发电的价格预计到2000年左右便可与常规发电技术竞争。

2、燃料电池发电技术

燃料电池（FC）式直接将燃料的化学能转变为电能的装置。燃料电池发电效率高，功率可达60%以上，如果高温燃料电池配和联合循环，效率可达85%。而且，效率受燃料电池规模和负荷大小影响步大。燃料电池发电出力能快速跟踪负荷变化，速度可达每秒变化全负荷的50%，调峰能力极强。

FC发电的重要优点式堆环境污染很小，由于没有燃烧过程，可以实现实际上的零排放。燃料电池另一达优点式省水。这对水资源缺乏的我国而言极为重要。此外，燃料电池发电尚有适合分布式供电，节省输电投资，摸块结构，便于扩建等等优点。

早期的燃料电池式碱性燃料电池，曾用于宇航。现再商用的多为磷酸燃料电池（PAFC）。正再开发研究融熔碳酸盐燃料电池（MCFC），固体氧化物燃料电池（SOFC)和质子交换薄膜燃料电池这被认为式最有希望取得达规模应用的新型燃料电池。固体氧化物燃料电池式高温燃料中足器。煤的氧化装置于固体氧化物燃料电池内进行，步需外加燃料重足器。煤的氧化装置于固体氧化物燃料电池组合将构成未来以煤燃料的清洁高效的新型发电设备。

现在全球已有100座以上FC发电厂再运行，主要式硫酸燃料电池。容量最达为11MW，装再北京。美国西屋公司正在设计已座20MW的固体氧化物燃料电池，占低仅0。135公顷，造价可低到110美元/KW。预计到2010年全球燃料电池总容量可达6000MW。

3、灵活的交流输电技术

灵活的交流输电系统（FACTS)80年带后期出现的新技术，近年来再全世界上发展迅速。专家们预，未来这项技术将在电力输送和分配方面将引起重大变革，对于充分利用现有电网资源和实现电能的高效利用，将会发挥重要作用。

所谓“灵活的交流输电技术”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、日本、德国、巴西、印度等国的电业部门均在积极研究在超高压输电工程中应用ＴＣＳＣ及其他ＦＡＣＴＳ技术的可行性和具体实施方案。

4、电能储存技术

电能储存是实现电能高效利用的重要途径。除了抽水蓄能方式以外，实用的储能系统要数电池储能（ＢＥＳＳ）。它的核心部件是蓄电池和ＧＴＯ－类的器件组成的交直流变换器。电池蓄能系统既可作为旋转备用，也可作为调峰和调频电源，或直接安装在重要用户内，作为大型的不间断电源。同时，ＢＥＳＳ还具有无功调节的功能。目前，全世界已有近２０个ＢＥＳＳ在系统中运行。例如，美国加州ＣＨＩＮＯ变电站安装有１０ＭＷ的ＢＥＳＳ，在洛杉矶的ＶＥＲＮＯＮ安装有５ＭＷ的ＢＥＳＳ。最近在波多黎各有一座２０ＭＷ的ＢＥＳＳ投运，用于旋转备用和调频。ＢＥＳＳ在电力系统中大规模应用的主要技术关键是提高蓄电池的储能密度，降低价格以及延长寿命。目前的蓄电池储能密度达到１００－２００ＷＨ／ＫＧ，寿命为８－１０年，ＢＥＳＳ的总体造价约为１０００美元／ＫＷ。镍－锌电池、钠－硫电池、聚合物薄膜电池、锌－空气电池等等新型电池正在研究之中，倘若研究取得重大突破，则不仅对电动汽车的实用化有重大意义，对于电能的高效利用来说也将产生重要的影响。

此外，超导储能（ＳＭＥＳ），飞轮储能（ＦＷＥＳ）也在积极研究和试验之中。

5、电能质量控制技术

电能的高效利用的一个重要内容是向用户提供可靠的、优质的电能供应。现代社会的发展对提高供电的可靠性，改善电能质量提出了越来越高的要求。在现代企业中，由于变频调速驱支器、机器人、自动生产线、精密的加工工具的采用，由于可编程控制器、计算机信息系统的日益广泛使用，对电能质量的控制提出了严格的要求。这些设备对电源的波动和各种干扰十分敏感，任何供电质量的恶化可能会造成产品质量的下降，从而产生重大损失。

电网的扰动和污染主要包括：

电压降落（ＶＯＬＴＡＧＥＳＡＧ），闪变（ＦＬＩＣＫＥＲ）、脉冲（ＩＭＰＵＬＳＥ）、暂态升高（ＳＷＥＬＬ）、谐波（ＨＡＲＭＯＮＩＣＳ）以及断电（ＯＵＴＡＧＥ）。标准化部门已经制定了适用于不同用户的电能质量的标准。例如，对计算机用户而言，持续时间为0.1秒的40%的电压降落是不允许的。

随着电力电子技术的发展，电力电子设备已开始进入配电系统并为解决电能质量控制提供了技术手段。近年来，国外提出了“用户电力技术”（ＣＵＳＴＯＭＰＯＷＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）的概念，即使用电力电子技术提高供电可靠性和实现电能质量严格控制。目前，已经开发出用于配电网的电力电子装置，例如固态高压开关（ＳＯＬＩＤ－ＳＴＡＴＣＣＩＲＣＵＩＴＢＲＥＡＫＥＲ）。与常规的机械开关相比，固态开关能在一个工频半波以内完成由故障供电线路向健全的供电线路的切换。这是一般机械开关无法比拟的。

另一关键设备是动态电压恢复器（ＤＹＮＡＭＩＣＶＯＬＴＡＧＥＲＥＳＴＯＲＥＲ），它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电张路中的变压器构成。变换器的控制系统，根据检测到的线路的电压波形，产生补偿电压，使合成的电压动态休持恒定。无论是短时的电压低落或过电压，通过ＤＶＲ均可以使负载上的电压保持动态恒定。

6、现代化大都市供电技术

现代化的社会要求更高的供电可靠性和电能质量。由于现代化大都市供电负荷密度大，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（ＨＶＤＣＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ），即以高压直流电缆为骨干网架，采用自变流技术（ＳＥＬＦ－ＣＯＭＭＵＤＡＴＥＤＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ），以高频、工频、或直流向最终用户供电新技术。

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