風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分析

郭磊

【摘要】：風(fēng)力作為一種新型能源，借助風(fēng)力這種清潔能源發(fā)電可以有效降低能源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。通過在風(fēng)力發(fā)電中大量應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，有助于提升中國風(fēng)力發(fā)電效益，大力推進(jìn)風(fēng)力市場(chǎng)建設(shè)和發(fā)展。對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)進(jìn)行分析，從多種角度把握技術(shù)要點(diǎn)，提升風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)；風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別；分析

引言

受時(shí)代發(fā)展的影響，自然界中的能源已經(jīng)逐漸消耗殆盡，這就需要開發(fā)一些可再生能源，在這種背景下，風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、潮汐能等。在諸多可再生能源中，風(fēng)能是其中最為常見，也是人們了解比較全面的一種能源，對(duì)于當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展具有重要的作用。從上個(gè)世紀(jì)70年代至今，世界就已經(jīng)爆發(fā)了能源危機(jī)。這也就為各項(xiàng)能源的使用與開發(fā)提出了嚴(yán)格的要求，即在合理利用能源的基礎(chǔ)上，開發(fā)新能源。我國對(duì)風(fēng)力發(fā)電這一工作賦予了很高的關(guān)注，且風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了飛速的發(fā)展，在其發(fā)展過程中也相應(yīng)的增加了單機(jī)容量，對(duì)今后風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。而為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)電運(yùn)營成本的降低，預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率也就變得非常關(guān)鍵。

1、風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀分析

眾所周知，風(fēng)能是新時(shí)期大力推進(jìn)的新型清潔能源，其優(yōu)點(diǎn)有目共睹，但也具有不可避免的局限性。它的優(yōu)點(diǎn)主要是沒有污染，永遠(yuǎn)不會(huì)衰竭；但其局限性也較大，比如風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性比其他發(fā)電方式弱，且風(fēng)能不能儲(chǔ)存，只能實(shí)地采取。因此，在我國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展過程中也遇到了不少問題，主要問題是對(duì)電能、電網(wǎng)質(zhì)量的影響較大，因?yàn)轱L(fēng)的速度和方向變化隨機(jī)。這種隨機(jī)性會(huì)引起負(fù)荷和電能發(fā)生一系列變化。如果電網(wǎng)的規(guī)模較小，其穩(wěn)定性多多少少也會(huì)受到影響；但如果電網(wǎng)規(guī)模較大，就會(huì)影響到電能質(zhì)量。不僅如此，我國目前各大風(fēng)力發(fā)電所的使用設(shè)備也有著不容忽視的局限性，它們的特性一般較為復(fù)雜，所以無法對(duì)其進(jìn)行有效的風(fēng)力發(fā)電控制。更重要的是，我國目前有兩種風(fēng)電系統(tǒng)的模型，分別是線性模型和非線性模型。線性模型一般與傳統(tǒng)的控制方法相結(jié)合，它要想實(shí)現(xiàn)最大量風(fēng)能捕獲，就要調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的相關(guān)屬性，這種方法是較為簡(jiǎn)單的。但與非線性模型相比，線性模型在工作范圍、環(huán)境等多方面都有很大的不同。如果采用傳統(tǒng)的控制方法，就無法滿足風(fēng)力發(fā)電過程中的各項(xiàng)需求，也就會(huì)阻礙我國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展。

2、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分析

2.1技術(shù)力量不足，增加了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)程度

隨著風(fēng)力發(fā)電業(yè)的快速發(fā)展，我國風(fēng)電機(jī)組制造企業(yè)也由原來的新疆金風(fēng)科技股份有限公司一家企業(yè)發(fā)展成50多家企業(yè)，這些企業(yè)都是根據(jù)市場(chǎng)需要，通過快速引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，直接組裝就出新產(chǎn)品，沒有加以認(rèn)真學(xué)習(xí)、消化和吸收，從而導(dǎo)致生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，增加維修成本，影響正常發(fā)電，給風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)投產(chǎn)后的運(yùn)行帶來了麻煩，從而也增加了風(fēng)電機(jī)組日常檢修及設(shè)備吊裝風(fēng)險(xiǎn)。此外，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)地理位置通常較為偏僻，主設(shè)備及大部分風(fēng)機(jī)備品備件價(jià)格昂貴且依靠進(jìn)口，從實(shí)際調(diào)查分析，目前普遍風(fēng)電場(chǎng)的備品備件不齊全，一旦發(fā)生事故或設(shè)備故障，短時(shí)間內(nèi)難以保證設(shè)備備件的供給，可能會(huì)使設(shè)備事故進(jìn)一步擴(kuò)大或者影響機(jī)組的正常運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)在電能質(zhì)量、電壓閃變、諧波污染、發(fā)電計(jì)劃與調(diào)度，以及低電壓穿越和風(fēng)電場(chǎng)整體的風(fēng)險(xiǎn)控制等方面存在不足，這也將對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定帶來一定影響，可能導(dǎo)致大面積停電或電能質(zhì)量低下。

2.2管理標(biāo)準(zhǔn)跟不上，對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)控制不系統(tǒng)

與風(fēng)電相關(guān)的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，隨著風(fēng)電事業(yè)的不斷發(fā)展也陸續(xù)發(fā)布。但由于我國風(fēng)電事業(yè)發(fā)展迅猛，相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)跟不上，出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，并且目前的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)也不健全，很多標(biāo)準(zhǔn)條文經(jīng)不住推敲，不少是參考火電標(biāo)準(zhǔn)而來，不能體現(xiàn)風(fēng)電的特點(diǎn)，起不到指導(dǎo)生產(chǎn)的作用，致使風(fēng)險(xiǎn)管理人員在風(fēng)險(xiǎn)管控過程中無依據(jù)可參照。風(fēng)險(xiǎn)管控的目的是在滿足生產(chǎn)需要的前提下，還要達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管控即使完全按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定，也不系統(tǒng)和完善。

2.3管理及技術(shù)人員缺乏繼續(xù)教育，人員素質(zhì)跟不上現(xiàn)有的發(fā)展

隨著風(fēng)電事業(yè)的快速發(fā)展及規(guī)?；?，且新參加的工作人員較多，易出現(xiàn)安全管理人員和技術(shù)人員不足。同時(shí)，為了維持生產(chǎn)，風(fēng)電場(chǎng)很難有機(jī)會(huì)派相關(guān)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，這就導(dǎo)致了安全管理及技術(shù)人員不具備風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全管理、風(fēng)險(xiǎn)控制等相關(guān)知識(shí)和能力，不能全面把握風(fēng)電場(chǎng)所存在顯性和隱性的事故隱患，也不能正確評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)程度大小，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的有效控制始終處于被動(dòng)狀態(tài)。此外，目前風(fēng)電場(chǎng)制定的管理制度、規(guī)程及預(yù)案多數(shù)都是從別的風(fēng)電場(chǎng)拷貝而來，其相關(guān)的理念和方法等得不到消化和吸收，使其形同虛設(shè)，起不到應(yīng)有的作用。

2.4風(fēng)力并網(wǎng)技術(shù)對(duì)電能質(zhì)量的影響

風(fēng)力發(fā)電在電力事業(yè)中的重要地位，使得并網(wǎng)技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的普及反過來又反作用于電能質(zhì)量。然而風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)也存在目前無法攻克的難關(guān)，風(fēng)力的不穩(wěn)定性、風(fēng)力發(fā)電動(dòng)力組設(shè)備的欠完備，都會(huì)影響輸出功率的穩(wěn)定性，影響著電能質(zhì)量。只有先想辦法完善風(fēng)力發(fā)電動(dòng)力組設(shè)備，減小風(fēng)力不穩(wěn)定性帶來的反作用不利影響，才能確保功率輸出的穩(wěn)定性，提高電能質(zhì)量。通過不斷的科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)探索來提升和完善風(fēng)力并網(wǎng)技術(shù)，對(duì)于提高電能質(zhì)量有著極為深遠(yuǎn)的歷史意義，勢(shì)在必行。

結(jié)語

綜上所述，風(fēng)能作為一種清潔新型能源，可以有效緩解能源危機(jī)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)是一種非常領(lǐng)先的可持續(xù)發(fā)展的綠色技術(shù)，雖然目前受限于科技與技術(shù)發(fā)展等問題的制約和阻礙，而未能得到更大規(guī)模的普遍運(yùn)用。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過不斷的完善和創(chuàng)新，逐漸成為新型清潔能源中重要組成部分，增速處于第一位，有助于推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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