电力生产技术发展前景分析

2017年23期

Technology Innovation and Application

研究与展望

电力生产技术发展前景分析

邓勇

(哈尔滨市阿城电业局，黑龙江哈尔滨150300)

摘要：随着经济的快速发展电力现今已经成为了全世界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。为满足不断增加的电力需求需要在加强电力生产技术创新方面的投入，通过新技术的的应用提升我国电力生产的效率和质量。现今在 我国电力生产的过程中需要注意做好在环保方面的投入，为我国实现可持续发展提供良好的保障。而为实现上述目标离不开电力生产技术的 创新和发展。文章在分析电力生产技术发展前景的基础上对电力生产技术的发展趋势进行了分析介绍。

关键词：电力生产技术;发展;创新;前景

中图分类号:TM61 文献标志码：A

文章编号:2095-2945 (2017)23-0183-02

前言

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我国电力生产中所存在的问题分析

随着我国经济的快速发展对于各种能源尤其是电能的需求 在不断增加。电能现今是我国经济发展、人民生活的基础性能源。 随着国家加大了对电力产业的投入我国的电力生产进入了高速 发展期。但是在我国的电力生产中仍存在着诸多问题影响着我 国电力产业的发展:⑴电力供需矛盾加剧。根据国际上相关研究 数据表明，人均GDP和电力的消耗量呈正比，虽然我国的人均 GDP和国际发达国家仍有着较大的差距但是我国的经济正在经 历一个高速发展期，在这一时期中，我国经济的快速发展需要消 耗大量的电力。按照我国原有的长期规划来看，到2050年我国 的装机容量将达到15亿kW，这一数据是现今我国装机容量的 近6倍，实现这一目标是极为困难的，而采用传统的电力生产技 术将意味着要消耗大量的煤炭、石油、天然气等一次化石能源。因 此，在我国的电力生产中应当采用更为现今的电力生产技术以 提高发电效率。（2)发电资源消耗极大。在我国的电力能源结构 中，以煤炭燃烧为代表的火力发电设备占据着我国发电市场的 半壁江山。这一发展模式导致我国成为世界上煤炭消耗最大的 国家，采用燃烧煤炭的发电技术不但消耗大而且对于生态环境 的污染较大。此外，我国在水利资源的开发上已经趋于饱和，现存 的水利可开发的发电容量不足3.7亿kW，这一电力发展模式严 重制约了我国电力的可持续发展。（3娥国现今大量使用的火力 发电模式为我国的生态环境带来了极大的影响。火力发电厂所 排出的废气、废水中包含有大量的有害物质，以一座装机容量在 240kW的小型火力发电厂为例，如未能对火力发电厂的有害物 排放加以控制，则该厂每天会产生约7-12t的S02以及约80t的 废烟废尘，这些排放入大气中的有害物质容易随着降水形成酸 雨等的有害形式会对地表建筑、各类植物、地表水等造成严重的 污染和危害，严重影响生态环境的可持续发展。为改变这一现状， 实现电力生产可持续发展应当加大对于电力生产技术的资金和 技术投入，通过研发更为先进的电力生产技术，通过电力生产技 术的发展和创新以实现我国电力生产的清洁化、可持续化，实现

我国电力生产的可持续发展。

2我国电力生产技术的发展前景和趋势分析2.1做好对于太阳能发电技术的研发和投入

太阳能是迄今为止分布最广也是取之不尽、用之不竭的清 洁能源。我国地域辽阔有着广阔的太阳能发电装机前景。在利用 太阳能发电的过程中，根据所处纬度的不同辐射在地表上的太阳 能能量最高可以达到超过70^3400kWh/m2,现今所广泛采用的太 阳能发电设备对于太阳能的转换率最高能够达到约28%，据相 关研究表明，通过铺设约占15m2的太阳能发电板所提供的 3500-5500kWh/m2.a的电量已经能够满足一个家庭的日常用电 需求。以此，太阳能发电技术有着极为广阔的发展前景，随着材料 技术和太阳能发电设备对于太阳转换率的提高将会使得单位面 积的太阳能发电板能够获得更多的发电量。现行的太阳能发电 技术主要包括有光伏发电技术和太阳能热能发电技术，前者是 通过太阳能发电板将太阳能直接的进行电能的转换，而后者则利 用太阳能板所聚合的太阳能转换成热能发电。两种发电技术现 今在发电建设中都有着良好的应用。其中前者直接利用太阳板 进行发电转换的发电技术是被广泛认为的能够在二十一世纪中 后期大规模工业生产中可供广泛利用的可再生能源之一。现今 由于光伏发电在转换率方面的制约使得光伏发电在我国的发电 体系中所占比的比重较低，而光伏发电这一发电技术为世界各国 所看重，都投入了大量的资金用于对光伏发电技术进行研发以期 通过光伏技术的创新和进步来推动电力生产的进步和发展。在 光伏发电技术的发展和应用过程中需要消耗大量的太阳能电池 和光伏面板。据相关统计和研究表明，随着光伏发电技术的进步 和发展，全球对于光伏发电设备的需求呈现出逐年翻倍增长的态 势，随着光伏发电技术的发展和进步，预计到本世纪中后期，太阳 能光伏发电技术将会在我国的发电体系中占据较大的比重。此 外，随着光伏发电技术的发展将会使得光伏发电设备的价格逐 渐回落并最终能够与现行的常规发电技术进行市场竞争。

2.2做好核能发电技术的发展和应用核能是一个国家高新技术的重要代表，同时也是我国工业 的代表名片。前一段时间随着我国新一代核电技术“华龙一号”试 验堆的顺利封顶，我国的核电发电技术迈出了坚实的一步。核电 发电技术是一项高技术产业。相较于传统的燃煤型火力发电站， 核电所需要的燃料极低，每年仅需要消耗几十吨的核燃料即可。 下一段，我国将会在核电发展领域中投入更多的资金和研发力 量，实现我国更安全、高效的核电发展和利用。下一阶段我国会通 过兴建新型核电站的方式加大对于核能的开发利用，提高核电在 我国发电结构中的占比。此外，相较于传统的核裂变发电形式，核 聚变这一核电发展形式更为高效也更为清洁环保，核聚变发电技

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术现今在欧洲的新一期试验中已经能够实现了十几秒的成功点 火，仅仅十几秒的点火时间中所爆发出来的电能已经能够满足像 巴黎等的大城市约1小时的用电量。核聚变发电技术是未来核电 技术重要的发展方向，在核聚变发电中现今所主要发展的热核聚 变发电技术受制于材料或是技术无法实现核聚变反应的长期、稳 定的运行，热核聚变所产生的近10000度的高温使得现今人类 所研发的各种材料都无法承受，今后随着资金和技术的不断投入 将会使得人类在材料和核聚变发电技术得到创新和应用，从而使 得核聚变发电逐渐得到发展应用。

2.3做好交流输电技术的应用

电力输送是电力生产中的重要一环，同时也是我国电力生 产技术中极为重要的一个研发领域。据不完全统计，每年所发电 量中有近20%被消耗与电缆输送中，通过采用高压、超高压进行 远距离的电力输送能够有效降低电能的消耗。近些年，我国的电 力发展格局呈现西部发电东部用电的模式，通过采用超高压输电 线路将西部省份所发电量输送至东部用电大省，通过将发电厂兴 建于靠近煤炭等发电资源的地方能够有效提升能源的利用效率。 通过在输送电中采用“交流输电技术”能够实现对于电网资源的 高效利用和分配。所谓“交流输电技术”主要指的是通过采用大功 率的电子元件来对大功率的高压开关进行控制，并通过与其他重 要的电力设备来构成FACTS设备，用以实现对于电力系统各输 送参数的调控(如输送线路中的线路阻抗、相位角、功率潮流等)， 通过这一方式大幅提升输电线路中对于电能的输送能力并提升 输电过程中电力系统的稳定性，从而有效提高电力系统的输电功 率。

2.4做好对于发电和输电过程中电能质量的控制

在电力生产中首要需要做好的是对于发电电能质量的控 制，从而为用户提供高效、可靠的电能供应。在现今的用电终端

中，由于各种高功率设备等的应用会对供配电电网的供电质量造

成严重的冲击。此外，现代企业中所使用的各种高精密设备对于 电能质量的控制和发展提出了更为严格的要求。在供配电系统 中，国夕卜所提出的“用户电力技术”即通过采用电力电子技术对 用户进电进行一定的调节使得供电治理更为可靠、稳定。而这需 要加大在地电力生产技术中的研发投入使其能够更好满足现今 高质量的供电需求。在“用户电力技术”中一项极为重要的设备是 固态开关，通过使用固态开关能够在一个工频半波之内完成对于 故障供线路的切换，从而使得用户甚至都无法感觉到。而这一瞬 间切换是传统的机械开关所无法实现的。此外另外一个重要的设 备是动态电压恢复器，通过这一设备能够控制变换系统按照已经 检测到的线路电压中的波形，对线路中的电压进行补偿，从而实 现用户线路负载端上的电压的动态稳定。此外，在城市供电系统 的建设中，在提供供电线路可靠性的同时还要供电系统中留有较 大的升级改造空间以满足现代供电系统所需要的更加复杂、先进 的技术。

3结束语

电力工业是现代社会发展的重要能源保障。新时期，应当加 大在电力生产技术的研发投入，在提高发电效率的同时有效降低 各种污染物的排放努力实现清洁发电，实现我国经济的可持续发展。参考文献：

[1] 罗洪.电力生产技术现状及发展趋势的探讨[J].城市地理，2014 (10X)：123-124.

[2] 周密.浅析电力生产技术现状及其未来发展趋势[J].通讯世界，2013 (11)144-145.

[3] 赵为阳.论电力生产技术与电力安全之间的联系[J].通讯世界，2014 (21)183-184.

(上接182页）

系统，要优化生产线控制策略，就必须掌握模压蜂窝板模切模

压的生产控制原则与模压蜂窝板模切模压装置，主要是根据 PLC控制系统来进行设计，立足于现代工艺和具体问题进行模 压蜂窝纸板的自动化生产线设计。根据西门子的研究来说，它 主要是利用MP277触摸屏的作用，结合硬件设备积极使用 WinCC Flexible组态软件，对模压蜂窝板的整条生产线进行监 测与控制，从而设计出PROFIBUS-DP现场总线，为模压蜂窝 板自动化生产控制建立了可编程控制器、智能仪表、电机变频 调速控制、上位监控组态为基础的网络通讯控制系统，这属于 最为先进的一体生产线控制系统，借助网络通讯技术、视频监 控技术等先进技术实现模压蜂窝板的自动化生产线控制与管 理。

基于前人研究，本文认为模压蜂窝板自动化生产线控制系 统的分析应该从以下几方面出发。其一，要充分了解模压蜂窝 板，借助技术进化理论，立足于它们的生产工艺和生产要求，理 顺模压蜂窝板自动化生产控制的方法与控制系统的研究，从它 们的发展历程和趋势出发结合时代背景选择当代受欢迎的模 压蜂窝板自动化生产线控制系统。并总结归纳模压蜂窝板自动 化生产控制系统的特点，立足于实际要求和需要选择合适的生 产线控制系统，在管理服务、网络监控、现场设置与主控制等方 面进行自动化和信息化控制。其二，要把握好西门子S7- 200PLC的作用，根据模压成型单元等需要选择合适的PLC和 CPU型号，对复杂的数据进行信息化和自动化处理，并利用数 值运算设计模压蜂窝板自动化生产线的PLC控制结构、硬件 接线等主程序与其他程序。其三，要实现生产线自动化控制系-184-

统要强化网络监控的设计，基于Wincc flexible组态软件来发

挥作用，形成上位机DP主站，从而实现模压蜂窝板自动化生产 线系统运行的监控。总而言之，模压蜂窝板自动化生产线控制 系统来立足于现场生产工艺的要求，以提高自动控制水平为目 标优化各个控制系统的程序设计，实现机械化、自动化和信息 化管理，有利于人工成本的降低，从而从根本上提升模压蜂窝 板的生产效率与产品质量。

3结束语

新形势下人们提高了模压蜂窝板的要求，要基于资源节约 和环境保护的目的强化模压蜂窝板自动化生产线控制系统的 设计，改变模压蜂窝板手工工艺生产的现象，结合模压蜂窝板 模切模压装置问题和需要、生产工艺和生产要求，做好模压蜂 窝板的管理服务与网络监控的设计，并强化模压蜂窝板现场设 置与主控制等方面的设计，进行自动化和信息化控制，从而在 优化模压蜂窝板结构的基础上，实现模压蜂窝板整个生产过程 中的自动化和机械化生产。模压蜂窝板自动化生产线控制系统 为未来还有巨大的研究潜力，要基于实验探索出更多可靠性和 可操作性高的自动化生产线控制系统，也还有一段很长的路要 走。参考文献：

[1] 冯茹.模压蜂窝板自动化生产线控制系统设计[D].天津职业技术师范 大学，2016.[2] 冯茹，马苏常.基于PLC的模压纸板液压成型控制系统设计[J].工业 控制计算机，2015(11).

[3] 李文江.模压托盘输送设备及其控制系统研究[D].北京林业大学， 2014.

[4] 邹建坤.模压泮火机床桁架机械手的自动控制[D].宁夏大学，2014.