新能源風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展思路探索

朱立鵬

摘要：近年來(lái)，我國(guó)對(duì)各種能源的需求不斷增加，隨著科技的發(fā)展，舊能源已經(jīng)不能很好地滿足現(xiàn)代生活的需求，因此尋找新能源已成為當(dāng)今世界上一個(gè)十分熱門(mén)的話題。新能源是指仍然處于基礎(chǔ)利用階段，有很大研究發(fā)展空間的能源，包括有太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和風(fēng)能等，這些能源隨處可見(jiàn)，而且取之不盡用之不竭。風(fēng)力發(fā)電可以把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種利用風(fēng)能的方式。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展發(fā)向

引言

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，人們?cè)谏a(chǎn)生活中需要越來(lái)越多的能源和資源，但是能源和資源是有限的，所以科學(xué)界陸續(xù)研發(fā)新型能源。而風(fēng)能是可再生性能源，它在我們國(guó)家的運(yùn)用較為普遍，其開(kāi)發(fā)的難度較小。另外，風(fēng)能給環(huán)境帶來(lái)的污染是很小的，不需要投入太多的成本即可產(chǎn)生較大的能量，具有較好的應(yīng)用前景。從現(xiàn)階段一些專(zhuān)家學(xué)者對(duì)風(fēng)力發(fā)電的研究來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電的主要研究?jī)?nèi)容是發(fā)電機(jī)的制造以及風(fēng)機(jī)的管控，如果要充分發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電的作用，就應(yīng)該對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)深入研究，具體到風(fēng)輪的控制、變壓器的運(yùn)行、發(fā)電機(jī)等。

1風(fēng)力發(fā)展的現(xiàn)狀

中國(guó)擁有豐富的風(fēng)能資源，全年風(fēng)能資源總量32.26億kW（地面以上10m風(fēng)速大于5m/s），實(shí)際可開(kāi)采量為10.4億kW。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，新能源戰(zhàn)略已經(jīng)開(kāi)始著重發(fā)展風(fēng)電。因此我國(guó)風(fēng)電發(fā)展前景相當(dāng)可觀，從現(xiàn)在到未來(lái)將保持高速發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的逐步成熟，風(fēng)電行業(yè)的盈利能力也將穩(wěn)步提高。根據(jù)中國(guó)工商業(yè)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2017年底，全球風(fēng)電市場(chǎng)主要集中在5個(gè)國(guó)家：中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、印度和西班牙。其中，中國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量188392兆瓦，居世界第一，美國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量89077MW，居世界第二。與2007年前我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量相比，近年來(lái)我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。因?yàn)椴粩嘣黾拥难b機(jī)容量，中國(guó)已成為了世界上最重要的風(fēng)力發(fā)電國(guó)之一。

2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制

由于自然風(fēng)在不同時(shí)期和不同氣候條件下會(huì)出現(xiàn)不同風(fēng)速和風(fēng)向，所以有效地控制發(fā)電系統(tǒng)是一項(xiàng)重要的工作，首先需要有效地控制好機(jī)組內(nèi)的切入和切出電網(wǎng)、對(duì)輸出功率進(jìn)行控制、并檢測(cè)風(fēng)輪是否出現(xiàn)運(yùn)行故障、做好保護(hù)措施。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制技術(shù)由之前的定槳距恒速運(yùn)行技術(shù)發(fā)展至現(xiàn)在的變槳距變速運(yùn)行技術(shù)，有了較大的突破和超越，達(dá)到了城市中基本的供電指標(biāo)。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中關(guān)鍵的技術(shù)是機(jī)組功率的調(diào)節(jié)技術(shù)，包括主動(dòng)失速、定槳距失速和變槳距調(diào)節(jié)等。當(dāng)下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具備了變槳距變速運(yùn)行技術(shù)，對(duì)風(fēng)速和風(fēng)向的變化進(jìn)行控制，另外，風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)不只是在機(jī)組內(nèi)達(dá)到脫網(wǎng)、并網(wǎng)和調(diào)向控制的作用，還可以通過(guò)變距系統(tǒng)進(jìn)一步管控好機(jī)組的運(yùn)行速度和功率，從而確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全以及速度的加快，推動(dòng)電力行業(yè)的快速發(fā)展。

3新能源風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展思路

3.1加強(qiáng)能源市場(chǎng)監(jiān)管

監(jiān)管是保證行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的前提，為確保我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)部門(mén)一定要將監(jiān)管制度落到實(shí)處，一方面要推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，建立一個(gè)公平、公正、公開(kāi)的能源市場(chǎng)，為國(guó)內(nèi)投資者提供一個(gè)良好的平臺(tái);另一方面，要規(guī)范市場(chǎng)中的運(yùn)作秩序，以此來(lái)為公平的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造良好條件。另外，政府應(yīng)該鼓勵(lì)多元化投資，持續(xù)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主體進(jìn)行培養(yǎng)，從而提高風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)的活

3.2提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)能力

電力企業(yè)可以針對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)工作加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，定期組織專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，從而提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，不斷的提升整體風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。電力企業(yè)可以針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)、故障診斷、損傷維修以及運(yùn)行維護(hù)等方面開(kāi)展培訓(xùn)工作，安排相關(guān)技術(shù)人員就嚴(yán)重葉片缺陷的識(shí)別，分類(lèi)分級(jí)和缺陷修復(fù)建議等問(wèn)題進(jìn)行深入的探討和學(xué)習(xí)。風(fēng)力發(fā)電企業(yè)要繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)交流和業(yè)務(wù)培訓(xùn)，推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，不斷的提高風(fēng)力發(fā)電變電技術(shù)及電能質(zhì)量的控制，為電力生產(chǎn)的運(yùn)行和維護(hù)提供有力的技術(shù)支持。

3.3加大海上風(fēng)電建設(shè)力度

目前，海上風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)和運(yùn)行已經(jīng)得到了國(guó)內(nèi)外的一些投資商的支持，以克服技術(shù)難題，降低成本。政府有關(guān)部門(mén)對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)的政策偏好和相關(guān)管理措施相繼出臺(tái)，進(jìn)一步明確了海上風(fēng)電的發(fā)展方向。

3.4統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器

對(duì)電能質(zhì)量控制器進(jìn)行統(tǒng)一，可以實(shí)現(xiàn)既對(duì)電壓加以補(bǔ)償，又對(duì)電流加以補(bǔ)償?shù)那闆r。統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器是典型的綜合類(lèi)補(bǔ)償裝置。該裝置可以將串聯(lián)并聯(lián)補(bǔ)償裝置進(jìn)行有效的融合，幫助用戶解決綜合補(bǔ)償問(wèn)題。這種補(bǔ)償裝置含有儲(chǔ)能單元的串聯(lián)、并聯(lián)組合，不僅可以應(yīng)用于配電系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償，還可以解決瞬時(shí)供電中斷和電壓波動(dòng)等動(dòng)態(tài)電壓質(zhì)量問(wèn)題，不斷的提高供電可靠性。

3.5現(xiàn)代化的控制技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電中現(xiàn)代化的控制技術(shù)可以分為以下幾種類(lèi)型：魯棒控制技術(shù)、變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)、智能控制技術(shù)以及自適應(yīng)控制技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，以變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)為主，該技術(shù)運(yùn)用廣泛是因?yàn)榫哂泻芸斓姆磻?yīng)力、設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)難度不大;處理一些多變量問(wèn)題時(shí)，魯棒控制技術(shù)可以發(fā)揮出很好的作用，具有較強(qiáng)穩(wěn)定性的魯棒控制技術(shù)還能有效地處理好參數(shù)不準(zhǔn)、建模出現(xiàn)誤差或者物質(zhì)系統(tǒng)受影響的問(wèn)題;而智能控制技術(shù)最突出的方法是模糊控制，它無(wú)須過(guò)度依賴(lài)數(shù)學(xué)模型，只需憑借專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)就能克服一些非線性因素帶來(lái)的影響。目前，一臺(tái)準(zhǔn)確的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建成概率較小，所以對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制的過(guò)程中，可以多使用模糊控制方法。

3.6提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)能力

電力企業(yè)可以針對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)工作加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，定期組織專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，從而提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，不斷的提升整體風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。電力企業(yè)可以針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)、故障診斷、損傷維修以及運(yùn)行維護(hù)等方面開(kāi)展培訓(xùn)工作，安排相關(guān)技術(shù)人員就嚴(yán)重葉片缺陷的識(shí)別，分類(lèi)分級(jí)和缺陷修復(fù)建議等問(wèn)題進(jìn)行深入的探討和學(xué)習(xí)。風(fēng)力發(fā)電企業(yè)要繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)交流和業(yè)務(wù)培訓(xùn)，推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，不斷的提高風(fēng)力發(fā)電變電技術(shù)及電能質(zhì)量的控制，為電力生產(chǎn)的運(yùn)行和維護(hù)提供有力的技術(shù)支持。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)下，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景很良好，但還是存在一些問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q和思考。很多風(fēng)力發(fā)電企業(yè)還需要引進(jìn)其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)，不光是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)，還有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制造，都需要借助其他力量才能完成。另外，在研制一些關(guān)鍵的零部件上，我們國(guó)家尚不具備先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，并且規(guī)范程度也較低，所以這需要風(fēng)力發(fā)電企業(yè)在重視自主研發(fā)技術(shù)、學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，從而形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不斷地促進(jìn)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]王松.低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展探析[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2017（21）：290-291.

[2]景雯花，司馬利奇.酒泉新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究——以風(fēng)電產(chǎn)業(yè)為例[J].發(fā)展，2017（03）：57.

[3]梁慧超，孫麗云，崔婷.新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的環(huán)境支撐能力實(shí)證分析——以風(fēng)電產(chǎn)業(yè)為例[J].財(cái)貿(mào)研究，2017（02）：34-42.

[4]郭新生.風(fēng)能利用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：140-159.

[5]包能勝.風(fēng)電燃?xì)廨啓C(jī)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究[D].北京：清華大學(xué)，2007.

[6]米凌志.風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)及電能質(zhì)量控制的相關(guān)探討[J].中小企業(yè)管理與科技，2017（24）：149-150.

[7]陳強(qiáng).風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量的影響及治理[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2018，No.520（8）：187-188+192