风力发电技术现状及关键问题探究晓波论文_陈晓波

风力发电技术现状及关键问题探究晓波论文_陈晓波

摘要:随着全球化经济的飞速发展,低碳环保理念也开始受到国家的重视,并应用到各行各业中,尤其是在能源企业的发展中,更加重视清洁新能源的研发,风力发电技术作为绿色能源的重要组成部分,能源企业应不断地对风力发电技术进行研究,为国家的新能源开发做出巨大的贡献。本文介绍了风力发电技术应用的必要性,阐述了风力发电技术在我国的发展现状,并从各个方面对风力发电技术的关键问题进行科学合理的探究,给风力发电技术现状及关键问题分析带来积极的指导意义。

关键词:风力发电技术;现状;问题

风电工程已经成为当前重要的电力工程之一。这主要是因为风电工程所使用的能源是风能,风电相对于水能,核能等更加的环保,而且同样能够满足人们的用电需求。不过选择在什么地方建设风电工程就非常的重要了,因为如果该地点的风能不够,就会让风电工程没有意义。所以许多国家都习惯将风电工程放在海上,因为海风几乎是不间断的,能够产生巨大的风能,从而满足更多人的用电需求。不过在当前来看,海上风电工程的建设却不容易,主要是因为勘察采样相对于陆地而言,难度巨大。因此就需要采用不同的测绘方案才能进行全面的勘察。而在勘察中,也要注意许多问题,才能够保证勘察的准确性。

一、风力发电技术的发展现状

在我国目前风力发电技术的发展过程中,其主要表现出以下特点:一是目前在我国的电力行业结构调整以及我国能源结构调整同步进行的过程中,风力发电企业的规模以及装机容量在不断扩大,使得风力发电在我国发电行业中的比重也不断增加。二是在我国的风力发电技术中,单机容量也在不断增加。三是我国的风力发电行业逐渐向商业化和稳定化方向发展,且目前在风电场中表现出较高的稳定性和抗干扰性能,且具有较高的风速,表现出较为突出的优点。四是风电场建设中的初期投资较大,但是其日常运营过程中的消耗以及费用较少,所以总体来说具有较高的经济性特点。

二、风力发电技术的关键问题分析

2.1风电质量分析

自然风资源虽然蕴含着十分巨大的能量,但是这种能量却十分不稳定,风速的大小还有方向都市时常处于变化之中,并且无迹可寻,人类只能通过卫星对风速风力进行预报工作,但是预报工作也有着一定的不确定性。风力风速的不稳定往往会导致其风电机组的输出功率产生一定的不稳定性。通常人们会通过风轮转动的惯量来判断风电机组的输出功率是否稳定,但是这种方法可能会导致其输送到电网的电能功率有所下降。倘若想要提高机组向电网输送的电能质量,就需要电力电子装置的接口满足以下要求。首先谐波电流需要调节到极低状态,其次发电机的输出电压要与电网的电压变化相互适应,随后则是需要满足其发电机组的转矩可控要求。我国的风电机组的单机容量大约是1.5MW~6MW左右,虽然目前国内的电机容量有着巨大的进步,但是在知识系统等方面尚且存在着一定的缺陷。并且当电网中的并入容量达到额定的容量时,就可能处出现电压不稳定的情况。一旦电网出现故障,那么将会因为安全性考虑而出现直接切出电网的措施,以保证其电功率的稳定性,以及电力输送的安全性。

2.2风电机组的无法进行整机设计

我国风力发电技术虽然在机组零件的生产方面以及有着较为成熟的技术,但是相较于发达国家,仍旧有着一定的距离。尤其是在核心部件的生产中,这方面的技术发展收效甚微,甚至需要从国外引进集电环等部件。这种技术制约就导致我国的风力发电机组无法实现全面的国产化自主生产。并且也是由于技术受限,我国明没有真正形成完成的风力发电技术产业链,发现体系也尚不完善,这既是风力发电行业发展结果所致,也在一定程度上制约了风力发电行业的进一步发展。

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三、解决风力发电所存在问题的途径

3.1加大对风电技术的研究力度

具体来说,主要表现为以下几个方面:①对于那些风能密度较大的区域,可以使用调节功率的方式,有效提升发电功率,保护发电机组免受损害;②在具体调节过程中,可通过定桨距失速型风机实现对风电功率的合理控制;③对于风资源分布不理想的区域,可借鉴光伏的储能技术,不仅能实现不同环境下对电能的合理利用,还能增加一定的机组容量。因此,加强风电技术的研究对提升风力发电技术水平具有重要意义。

3.2加大能源政策的支持

为了促进风力发电的可持续发展,国家应针对可再生能源的发展制定相应的政策,同时还应针对不可再生资源的破坏问题进行治理,这样才能保证社会的可持续发展。另外,作者建议应针对可再生资源的利用实施相应的立法规范,加大对可再生能源的宣传力度,为可再生能源的开发奠定基础,促进我国风力发电的快速发展,而且,在得到国家能源政策上的支持后,也能促进我国风力发电技术的发展。

3.3推动风电的产业化

风电发展属于较为新兴的科技,还没有达到产业化,在发展的过程中,只有实现风电产业化,才能够使风电发展进入新的时期。在风电的发展过程中,随着科技的发展,风电单机的容量不断变大,而且使单机能量的成本更低。

风电技术的商业化,能够降低风电单机的运行成本、提升风能的利用效率。通过产业化能够促进风机的技术的创新,美国的可再生能源开发了新兴叶片,能够对风能进行有效的捕获。而且采用结构动力学,对封禁进行改进设计,使风机的质量提升,成本降低,而且提升了整体的可靠性,降低了维修费用。

四、解决风力发电关键技术问题的策略

4.1加快对风力发电技术的研究和发展

由于风能具有不稳定性,所以在对风力发电技术进行研究的过程中,应注重采用功率调节的方式对不同的风能密度进行有效利用,且在风能密度较大以及弱风期内确保发电效率,并对风电设备进行管理来避免风机受损。在对风电功率进行调节的过程中,通常对桨距进行调节来实现,比如采用定桨距失速型风机,可以有效控制风速且风机结构较为简单,易于使用和维护。而为了应对我国风能分布不均匀的特点,可以在风力资源较少的地区采用单机发电的方式,通过柔性浆液风力发电机进行储能后用于发电,以扩大风力发电技术的适用范围,提高对风能的利用效率。此外,针对风机火灾事故,应注重研发自动消防系统,提高对火灾事故的施救效率,降低事故所造成的危害。

4.2推动风电产业化

在推动风电产业化的过程中,首先需要国家相关可再生能源发展政策的支持,此外还要在不断扩大单机容量的同时,促进风电技术的商业化来降低其运行成本、提高利用效率。此外,风电产业化还能推动风力发电技术的创新和发展,通过结构动力学对风机进行不断的优化和改造,提高其运行的整体稳定性,降低故障概率和维修费用。

结语:

风力发电是当前时代中最为重要的内容之一,其主要的原因就在于,风能是一种环保能源,非常符合当前时代的需求,而且能够确保环境不受到破坏。但是目前来看,我国还不能非常好的进行风能发电的建设,因为其中很多的问题还需要解决,在这种情况之下,本文就提出了上述内容,希望更好的帮助企业进行全面的发展,完成风力发电的建设。

参考文献:

[1]杜刚,党晓强,刘华.新世纪风力发电技术中的若干问题分析[J].电气时代,2017(03).

[2]耿华,周宏林.并网型风力发电技术的现状及发展[J].变频器世界,2018(12).

[3]姚兴佳,王士荣,董丽萍.风力发电技术讲座(一)风力发电技术的发展与现状[J].可再生能源,2017(01).

论文作者:陈晓波

论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期

论文发表时间:2020/3/4

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