新時(shí)期新能源風(fēng)力發(fā)電相關(guān)技術(shù)分析

牛自強(qiáng)，尚益章

（國(guó)華投資蒙西公司川井風(fēng)電場(chǎng)，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000）

風(fēng)力發(fā)電是一種將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換方式，通過這種發(fā)電方式得到的電能有著清潔環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，在新時(shí)期發(fā)展背景下，人們消耗的電力資源總量不斷增長(zhǎng)，為了滿足人們?cè)趯?duì)電力資源需求的基礎(chǔ)上，降低電力供應(yīng)對(duì)自然環(huán)境造成的污染，合理應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，成為了一項(xiàng)極為必要的工作。

1 風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)原理與應(yīng)用價(jià)值

風(fēng)能是一種清潔無公害的能源，在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中，合理應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)力資源的有效利用，還能滿足人們生活、生產(chǎn)對(duì)電能的需要。隨著人們對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)重視程度的不斷提升，當(dāng)前我國(guó)風(fēng)力發(fā)電量逐年攀升，從國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)中可以了解，截止至2021年底我國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到4.4億kW?，F(xiàn)階段，為使風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的作用能夠得到充分的發(fā)揮，需要對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行深入研究。

1.1 工作原理

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理比較簡(jiǎn)單，風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪軸的機(jī)械能。發(fā)電機(jī)在風(fēng)輪軸的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。近年來，隨著人們環(huán)保節(jié)能意識(shí)的不斷深入，為了進(jìn)一步提升風(fēng)能的利用率，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜，當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中除了風(fēng)輪系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)外，還有齒輪箱、控制系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)和塔架等部分。具體來說，首先，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，齒輪箱中齒輪的相互作用可以有效提升發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在提升發(fā)電機(jī)工作效率的同時(shí)，保證了電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。其次，在風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，控制系統(tǒng)是保證系統(tǒng)整體穩(wěn)定工作的關(guān)鍵系統(tǒng)，不僅能夠?qū)︼L(fēng)電系統(tǒng)中的各個(gè)模塊進(jìn)行有效的管控，對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)、脫網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行控制，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠保持電壓頻率的穩(wěn)定性，還能對(duì)系統(tǒng)整體工作狀態(tài)加以監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)問題，則及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，便于工作人員對(duì)故障進(jìn)行排除。再次，偏航系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠依據(jù)風(fēng)電系統(tǒng)安裝位置風(fēng)力變化情況，對(duì)風(fēng)輪的掃掠面進(jìn)行控制，通過保證掃掠面與風(fēng)向始終保持垂直狀態(tài)的方式，進(jìn)一步提升風(fēng)力資源的利用效率。最后，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)停止工作時(shí)，為切實(shí)降低風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)停機(jī)的難度，可以通過合理應(yīng)用伺服控制技術(shù)，調(diào)整槳距角改變風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的速度的管控，在保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定停止運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，不會(huì)給后續(xù)發(fā)電系統(tǒng)的重啟造成不利影響[1]。

1.2 應(yīng)用價(jià)值

在電子設(shè)備不斷普及的當(dāng)下，人們對(duì)電力資源的需求量不斷上漲，為了在切實(shí)滿足人們對(duì)電力資源需求的同時(shí)，降低由火力發(fā)電所產(chǎn)生的的化石能源消耗，減少碳排放量，風(fēng)能、水能等清潔能源受到了人們的廣泛關(guān)注。風(fēng)能作為一種清潔可再生能源，在我國(guó)的分布廣泛，在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，不僅能夠減少化石能源的消耗，降低電能供應(yīng)工作的成本，保障我國(guó)的能源安全，還能對(duì)當(dāng)前我國(guó)電力資源緊張的狀況加以緩解，降低能源供應(yīng)過程中對(duì)自然環(huán)境造成的破壞。具體來說，在化石能源存儲(chǔ)量不斷減少的當(dāng)下，傳統(tǒng)的火力發(fā)電工作成本不斷上漲，并且在部分風(fēng)能密度較大的區(qū)域，當(dāng)?shù)氐幕痣姵杀九c風(fēng)電成本相近。為了在減少火電對(duì)化石能源消耗量的同時(shí)，降低火電產(chǎn)生的環(huán)境污染，加大風(fēng)電的推廣力度，不僅可以降低風(fēng)電體系的建設(shè)運(yùn)行成本，還能更好地滿足當(dāng)前人們對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的需要[2]。

2 新時(shí)期新能源風(fēng)力發(fā)電相關(guān)技術(shù)

在新時(shí)期的發(fā)展背景下，因我國(guó)陸上、海上風(fēng)力資源都極為豐富，并且這一資源使用安全性、清潔性相對(duì)較高，這使得風(fēng)電技術(shù)在實(shí)際使用的過程中有著較多優(yōu)勢(shì)，因此當(dāng)前我國(guó)對(duì)風(fēng)電技術(shù)的投入在不斷增長(zhǎng)，這一情況的出現(xiàn)使得我國(guó)風(fēng)電技術(shù)越發(fā)成熟，2022年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，文件提出：到2025年，非化石能源消費(fèi)比重提高到20%左右，非化石能源發(fā)電量比重達(dá)到39%左右，電氣化水平持續(xù)提升，電能占終端用能比重達(dá)到30%左右。規(guī)劃要求：大力發(fā)展非化石能源，加快發(fā)展風(fēng)電、太陽能發(fā)電。全面推進(jìn)風(fēng)電和太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展，優(yōu)先就地就近開發(fā)利用，加快負(fù)荷中心及周邊地區(qū)分散式風(fēng)電和分布式光伏建設(shè)，推廣應(yīng)用低風(fēng)速風(fēng)電技術(shù)。在風(fēng)能和太陽能資源稟賦較好、建設(shè)條件優(yōu)越、具備持續(xù)整裝開發(fā)條件及符合區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)等要求的地區(qū)，有序推進(jìn)風(fēng)電和光伏發(fā)電集中式開發(fā)，加快推進(jìn)以沙漠、戈壁和荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目建設(shè)，積極推進(jìn)黃河上游、新疆和冀北等多能互補(bǔ)清潔能源基地建設(shè)。積極推動(dòng)工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等屋頂光伏開發(fā)利用，推廣光伏發(fā)電與建筑一體化應(yīng)用。開展風(fēng)電、光伏發(fā)電制氫示范。鼓勵(lì)建設(shè)海上風(fēng)電基地，推進(jìn)海上風(fēng)電向深水遠(yuǎn)岸區(qū)域布局。積極發(fā)展太陽能熱發(fā)電。此后，各省市也相繼發(fā)布：“十四五”新能源規(guī)劃，其中包含千萬千瓦級(jí)大風(fēng)電項(xiàng)目，2020年北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)上提出的《風(fēng)能北京宣言》指出，在“十四五”規(guī)劃期間，我國(guó)風(fēng)電年均新增裝機(jī)量將會(huì)超過5千萬kW，2025年后，我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)容量應(yīng)超過6千萬kW。預(yù)計(jì)到2025年能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電總裝機(jī)容量11億kW發(fā)展目標(biāo)。

2.1 風(fēng)功率預(yù)測(cè)

在當(dāng)前的風(fēng)電場(chǎng)工作過程中，受風(fēng)力大小無法始終保持一致的影響，風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電功率并不穩(wěn)定，并且風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電功率與風(fēng)力大小之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，現(xiàn)階段，為了保證風(fēng)電系統(tǒng)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，利用風(fēng)功率預(yù)測(cè)技術(shù)，對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后依據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度調(diào)整，在降低風(fēng)電電力并入電網(wǎng)后，電網(wǎng)進(jìn)行電力調(diào)度的同時(shí)，提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性，為電網(wǎng)接受更多的風(fēng)電資源創(chuàng)造有效的環(huán)境條件?？紤]到在當(dāng)前風(fēng)功率預(yù)測(cè)時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)對(duì)預(yù)測(cè)有著不同的模型、周期要求，因此，在實(shí)際預(yù)測(cè)過程中，需要采用具有針對(duì)性的預(yù)測(cè)技術(shù)，以便切實(shí)提升預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

2.1.1 預(yù)測(cè)周期

為滿足風(fēng)功率預(yù)測(cè)工作對(duì)于預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短的需要，預(yù)測(cè)周期可以分成超短期預(yù)測(cè)、短期預(yù)測(cè)和中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)這幾類，并且在實(shí)際應(yīng)用過程中，超短期預(yù)測(cè)更多地被用于風(fēng)電實(shí)時(shí)調(diào)度工作中；短期預(yù)測(cè)一般被應(yīng)用于機(jī)組、備用資源的調(diào)度過程中；中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)更多地被應(yīng)用于系統(tǒng)維護(hù)、風(fēng)能評(píng)估等工作中。

2.1.2 預(yù)測(cè)模型

預(yù)測(cè)模型法主要可以分成物理法、統(tǒng)計(jì)法和組合模型法這幾種風(fēng)功率預(yù)測(cè)方法，在實(shí)際使用過程中，首先，物理法更多地是以氣象學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過對(duì)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域的氣候情況加以模擬的方式，建立合理的預(yù)測(cè)模型，然后將模型與風(fēng)電機(jī)組功率加以結(jié)合，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電功率的有效預(yù)測(cè)，需要注意的是，盡管在模擬過程中，風(fēng)向、風(fēng)速、空氣密度等因素都屬于模擬要素，均參與到了風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域氣象模擬工作，但受風(fēng)速變化隨機(jī)性較強(qiáng)的影響，物理法預(yù)測(cè)的結(jié)果往往與現(xiàn)實(shí)之間存在一定的誤差。其次，統(tǒng)計(jì)法是一種利用數(shù)學(xué)工具，構(gòu)建預(yù)測(cè)對(duì)象與統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并以這一關(guān)系為基礎(chǔ)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域的風(fēng)功率變化規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)風(fēng)功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。在實(shí)際使用過程中，在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)的算法與預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性之間存在著極為密切的聯(lián)系，現(xiàn)階段，統(tǒng)計(jì)法應(yīng)用過程中較為常用的算法為時(shí)間序列算法與機(jī)械學(xué)習(xí)算法。最后，由于物理法與統(tǒng)計(jì)法在實(shí)際使用過程中均存在著一定的缺陷，現(xiàn)階段，為了進(jìn)一步提升預(yù)測(cè)工作的準(zhǔn)確性，可以應(yīng)用組合模型預(yù)測(cè)法對(duì)上述2種預(yù)測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行吸收，并構(gòu)建更為科學(xué)的預(yù)測(cè)模型，為后續(xù)預(yù)測(cè)質(zhì)量的提升提供有效的支持，由于這一預(yù)測(cè)方法是對(duì)物理法與統(tǒng)計(jì)法使用優(yōu)點(diǎn)的綜合，因此組合模型預(yù)測(cè)法是一種具有較強(qiáng)綜合性的算法。在實(shí)際應(yīng)用中針對(duì)各個(gè)地區(qū)不同的氣候和地形條件，結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際需求，對(duì)氣象模型進(jìn)行局地化、精細(xì)化調(diào)整，從源頭控制計(jì)算精度。

2.2 風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)整

在風(fēng)能密度一定的情況下，風(fēng)電機(jī)組的功率大小與風(fēng)能的利用效率及電力供應(yīng)量之間存在著直接的聯(lián)系，現(xiàn)階段，為了進(jìn)一步提升電能供應(yīng)的穩(wěn)定性，提升風(fēng)能的利用效率，則需要合理應(yīng)用風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)整功能，提升風(fēng)能轉(zhuǎn)化的機(jī)械能再轉(zhuǎn)化成電能的效率。具體來說，在風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際使用過程中，受機(jī)組內(nèi)各零部件的機(jī)械強(qiáng)度、容量等因素的限制，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性不一定能夠滿足當(dāng)前風(fēng)電系統(tǒng)的工作需要。為切實(shí)解決上述問題，合理應(yīng)用風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)整技術(shù)，在風(fēng)電機(jī)組所處環(huán)境風(fēng)能較小時(shí)，可以通過提升風(fēng)電機(jī)組對(duì)于風(fēng)能捕獲能力的方式，提升整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電功率；在風(fēng)電機(jī)組所處環(huán)境風(fēng)能較大時(shí)，在考慮到風(fēng)電機(jī)組整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、發(fā)電功率等因素的基礎(chǔ)上，通過適度降低風(fēng)電機(jī)組捕獲能力的方式，在避免機(jī)組產(chǎn)生過載問題的基礎(chǔ)上，提升風(fēng)電機(jī)組工作的穩(wěn)定性。

當(dāng)前較為常用的風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)整技術(shù)為變槳距控制技術(shù)。具體來說，變槳距控制技術(shù)是一種通過調(diào)整槳距的方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)整的技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，風(fēng)電機(jī)組的功率會(huì)受外界風(fēng)能密度大小的影響，若風(fēng)電機(jī)組的輸出功率與額定輸出功率低或高，那么可以通過變槳距控制技術(shù)對(duì)槳距角的大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的方式，從而在保證風(fēng)電機(jī)組既不會(huì)超出額定功率又不會(huì)比額定功率低太多。變槳距控制技術(shù)是一種主動(dòng)型的控制技術(shù)，其發(fā)展的新方向是集中變槳和獨(dú)立變槳，其中獨(dú)立變槳技術(shù)是在統(tǒng)一變槳控制基礎(chǔ)上發(fā)展的一種變槳技術(shù)，在實(shí)際使用過程中，獨(dú)立變槳系統(tǒng)可以依據(jù)葉片的不同運(yùn)行情況，對(duì)其葉片角度進(jìn)行調(diào)整，通過這種方式，切實(shí)降低機(jī)組荷載，增強(qiáng)機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性，因此，在當(dāng)前的風(fēng)電機(jī)組應(yīng)用過程中，獨(dú)立變槳技術(shù)的應(yīng)用效果和環(huán)境適應(yīng)性更好。

2.3 無功電壓自動(dòng)控制

無功電壓自動(dòng)控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，是通過風(fēng)電無功電壓自動(dòng)控制子站與相應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)共同工作的方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的有效管控。同時(shí)，在當(dāng)前風(fēng)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)系統(tǒng)后，為避免風(fēng)電機(jī)組因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓短時(shí)間的升高或降低而出現(xiàn)停機(jī)的現(xiàn)象，高/低壓穿越技術(shù)受到了風(fēng)電機(jī)組入網(wǎng)工作的關(guān)注?，F(xiàn)階段，為進(jìn)一步提升電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，在當(dāng)前的風(fēng)電機(jī)組入網(wǎng)時(shí)，應(yīng)用了高低壓穿越技術(shù)，使得短時(shí)間的電壓波動(dòng)并不會(huì)影響風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，降低了風(fēng)電機(jī)組大規(guī)模脫網(wǎng)問題出現(xiàn)的可能性，從而為電能的穩(wěn)定供應(yīng)提供了有效的支持[3]。

2.4 并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，并網(wǎng)雙饋系統(tǒng)中的傳動(dòng)模型可以將系統(tǒng)收集到的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，在風(fēng)電機(jī)組不配備齒輪箱的情況下，可以借助直驅(qū)風(fēng)電發(fā)電機(jī)使得風(fēng)車葉片直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的功能，在直驅(qū)風(fēng)電發(fā)電機(jī)的使用過程中，為進(jìn)一步提升風(fēng)電機(jī)組的輕便性，可以采用使用了永磁體技術(shù)的直驅(qū)式發(fā)電機(jī)組?，F(xiàn)階段，若風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，風(fēng)能的大小沒有達(dá)到預(yù)定的風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)，那么可以利用變流器對(duì)發(fā)電機(jī)組加以管控，從而保證發(fā)電機(jī)組的輸出功率能夠滿足額定輸出功率的要求。在變流器工作時(shí)，第一，可以通過控制側(cè)變流的方式，提升風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出電流控制的穩(wěn)定性。在此過程中，風(fēng)電機(jī)組可以通過側(cè)身變流器對(duì)電流轉(zhuǎn)換方式加以調(diào)整，使電動(dòng)勢(shì)能大小、內(nèi)部轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生改變，從而降低功率大小變化對(duì)電流穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。第二，可以通過控制網(wǎng)測(cè)電流的方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)部變流器與電網(wǎng)系統(tǒng)之間的功率調(diào)整，從而降低風(fēng)電輸出功率在傳入電網(wǎng)后，電網(wǎng)體系對(duì)風(fēng)電功率進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整的必要性[4]。

3 新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向

在新時(shí)期的發(fā)展背景下，隨著化石能源儲(chǔ)量的不斷減少與人們對(duì)環(huán)境保護(hù)工作重要性認(rèn)識(shí)的不斷深入，清潔能源受到了人們的廣泛歡迎，進(jìn)一步提升風(fēng)能、太陽能、潮汐能等新能源的利用率，成為了推動(dòng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的重要工作之一。風(fēng)能作為一種人們利用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的能源，在當(dāng)前人們對(duì)電力資源需求量不斷增長(zhǎng)的背景下，提升對(duì)風(fēng)電技術(shù)的關(guān)注度，攻克過去風(fēng)電技術(shù)研發(fā)過程中存在的問題，研發(fā)高新風(fēng)電技術(shù)，以便實(shí)現(xiàn)推動(dòng)風(fēng)電技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，滿足當(dāng)前電力供應(yīng)需要的必由之路。

3.1 大容量風(fēng)電系統(tǒng)

近年來，為進(jìn)一步提升風(fēng)力資源的利用率，風(fēng)扇葉面的表面積不斷擴(kuò)大，風(fēng)電系統(tǒng)的規(guī)模與復(fù)雜性不斷增加，但需要注意的是，在風(fēng)電系統(tǒng)體積增大的過程中，風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)不能通過單純?cè)龃蟮姆绞?，提升風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率，面對(duì)上述情況，提升對(duì)大容量風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)研發(fā)工作的關(guān)注度，攻克風(fēng)電系統(tǒng)體積增大過程中暴露出來的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)問題，提升風(fēng)電機(jī)組與內(nèi)部控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，成為了一項(xiàng)極為必要的工作。舉例來說，2022年4月8日，三峽平潭外海海上風(fēng)電塔筒設(shè)備正式開工，這一項(xiàng)目是當(dāng)前亞洲單機(jī)容量最大的風(fēng)電項(xiàng)目，項(xiàng)目規(guī)劃總裝機(jī)容量為100 MW，布置的風(fēng)電機(jī)組有11臺(tái)，其中包括1臺(tái)13 MW的風(fēng)電機(jī)組，據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，該項(xiàng)目建成后，每年可以提供清潔電能44 388.9萬kW·h，同比節(jié)約了標(biāo)準(zhǔn)煤13.6萬t（火電煤耗按照295 g/kW·h計(jì)算），減少二氧化碳排放量為37.20萬t/a。同時(shí)，隨著各類新材料的不斷涌現(xiàn)及加工工藝技術(shù)的不斷創(chuàng)新，為進(jìn)一步提升風(fēng)電系統(tǒng)的容量與可靠性，必須努力攻克當(dāng)前大容量風(fēng)電系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用過程中的技術(shù)難題[5]。

3.2 深海遠(yuǎn)海風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)

對(duì)當(dāng)前的風(fēng)能資源分布情況進(jìn)行調(diào)查分析后可以發(fā)現(xiàn)，相較于陸地風(fēng)能，海上風(fēng)能更為穩(wěn)定與豐富，現(xiàn)階段，為了更好地滿足人們對(duì)風(fēng)電資源的需求，在海上建設(shè)更多、單機(jī)容量更大的風(fēng)電機(jī)組，成為切實(shí)滿足當(dāng)前人們對(duì)風(fēng)電資源需求的重要舉措之一。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前近海區(qū)域已經(jīng)成功建設(shè)了一些海上升壓站，但相較于廣闊的海洋，建設(shè)海上風(fēng)電機(jī)組的區(qū)域面積較小，這在一定程度上造成了海上風(fēng)力資源的浪費(fèi)。在新時(shí)期科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，為切實(shí)解決上述問題，遠(yuǎn)海、深海風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用，成為推動(dòng)海上風(fēng)電技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展，滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)電力資源供應(yīng)需求的關(guān)鍵工作之一。

3.3 并網(wǎng)技術(shù)與最大風(fēng)能捕獲技術(shù)

在風(fēng)電技術(shù)發(fā)展過程中，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用效果主要由風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)與發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)的發(fā)展情況所決定，并網(wǎng)技術(shù)與最大風(fēng)能捕獲技術(shù)的深入研究，同樣是推動(dòng)未來風(fēng)電發(fā)展的重要研究?jī)?nèi)容。具體來說，在風(fēng)電并網(wǎng)的過程中，風(fēng)電的反調(diào)峰特性增大了當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)并網(wǎng)調(diào)峰工作的難度，同時(shí)，風(fēng)電在供應(yīng)室的間歇性與隨機(jī)性也增大了電網(wǎng)調(diào)頻工作的負(fù)擔(dān)，盡管當(dāng)前部分電網(wǎng)并網(wǎng)區(qū)域應(yīng)用了低負(fù)荷時(shí)段棄風(fēng)技術(shù)，但如何進(jìn)一步提升風(fēng)電機(jī)組電力資源供應(yīng)的穩(wěn)定性，仍是當(dāng)前并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)之一。同時(shí)，為進(jìn)一步提升風(fēng)力資源的利用率，最大風(fēng)能捕獲技術(shù)同樣受到了人們的廣泛關(guān)注，現(xiàn)階段，較為常用的最大風(fēng)能捕獲算法包括最佳葉尖速比法、功率反饋法和爬山法，盡管這些算法在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠提升風(fēng)電機(jī)組的工作效率，但受風(fēng)速多變、需要設(shè)定風(fēng)力電機(jī)最佳葉尖速比等問題的影響，上述算法的使用難度相對(duì)較大，無法大規(guī)模推廣利用，因此，研究更為簡(jiǎn)便有效的最大風(fēng)能捕獲技術(shù)，成為了一項(xiàng)極為必要的工作。

3.4 低風(fēng)速區(qū)的高塔架技術(shù)

面對(duì)當(dāng)前一些風(fēng)能資源較好的地區(qū)受并網(wǎng)的限制，需要“棄風(fēng)”的情況，低風(fēng)速區(qū)的高塔架技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)風(fēng)電技術(shù)研發(fā)的又一重點(diǎn)方向，并且這一技術(shù)的應(yīng)用范圍更為廣闊，能夠更好地滿足當(dāng)前人們對(duì)電力資源的需要。

4 結(jié)束語

總而言之，我國(guó)風(fēng)力資源較為豐富，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效提升我國(guó)風(fēng)力資源的利用率，還能滿足人們對(duì)電力供應(yīng)的需要。在新時(shí)期的發(fā)展過程中，為了使電力供應(yīng)工作能夠更好地滿足“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展需要，合理應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，成為了推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要工作。