淺析我國風能資源的利用與發展

張偉莉

摘 要：在經濟社會飛速發展的大背景下，以化石能源為主的不可再生能源已經難以滿足社會生產的要求，也不能滿足國家建設“資源節約型和環境友好型社會”的需要。風能是一種新的可再生資源，具有綠色清潔、價格低廉等優點，不會對氣候造成影響，在全球范圍內，風能資源已經得到越來越廣泛的應用，具有廣闊的發展前景。

關鍵詞：風能資源 應用現狀 戰略對策

中圖分類號：P743 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0007-02

新能源產業的產生與發展是社會發展的必然，在傳統的消費模式下，自然環境受到了嚴重的破壞。風能等新型能源在現代科技的開發下，對人們的生產生活產生了巨大的影響，也越來越受到世界各國的青睞。我國的風能產業正處于快速發展的階段，需要政府的大力支持，也需要資金、技術、裝備等方面的投入，目前，風能資源在建筑領域、發電行業等多個方面都得到了十分廣泛的應用。

1 我國風能資源的分布

我國風能資源豐富，具有十分廣闊的發展前景，我國風能資源的分布有以下幾個密集區。“三北”地區地形平坦，交通便捷，很少有破壞性風速的產生，是中國連片的最大規模的風能資源區，在利用時要注意因地制宜，考慮沙塵暴及低溫對風能利用的影響；東南沿海地區受到臺灣海峽的影響，由于峽管效應會使風速加快，各種季風均會對東南沿海地區造成影響，此地區也是我國風能最佳豐富區；內陸局部地區，因為湖泊和特殊地形的影響，風能資源也比較豐富；我國海面上的風速快，風速隨高度變化小，形成海上風能密集區，具有很好的利用價值。

2 風力發電的特點與優勢

2.1 風力發電的基本特點

2.1.1 風能的隨機性大、風輪機轉動慣量大

風能的產生和太陽能有著十分重要的聯系，風速會受到溫度、氣壓、密度等多種因素的影響，各種因素的作用效果都是不同的，因此，作用在風能發電機上的風能是隨機、不可控制的，具有很大的隨機性，這也導致發電機的輸入功率在不斷變化。一般情況下，風輪的直徑都比較大，在不穩定的風能作用下，風輪機會產生很大的轉動慣量。

2.1.2 風輪機與發電機之間的柔性連接

因為風能的不穩定性，風輪機轉子的轉速一般不會很高，它與發電機的轉速存在很大差異，采用的是柔性連接，采用齒輪箱進行傳動，大大降低兩者之間的剛性。

2.2 風力發電的優勢

風能是一種清潔能源，應用風能進行發電具有很大的優勢與競爭力。與其他發電方式相比，建造風力發電廠的成本相對較低廉而且建造周期短，建筑規模靈活多變，可根據資金數額進行調整。風力發電不需要煤炭、燃料，也不需要核材料，對環境的影響比較小，除了日常的保養工作，基本上沒有其他能耗。風力發電操作簡單，運行安全，實際占地面積小，對地理環境的要求比較低，發電方式也呈現多樣化。

3 我國風能資源的利用技術

3.1 風電并網技術

風電并網發電是風能利用的主要形式，要想實現風能的可持續發展，就必須要保證電網的輸電質量。開發與研究風電并網技術，要明確風電與電網之間的相互影響，考慮風電場輸出電網的構架、輸電線路的傳輸等，風電調度方式的選擇也是風電并網技術的重要研究內容，調度方式要滿足系統的調度高峰，以優先調度風電為原則，合理進行電力電量的分配與電力系統的調度。為了保證電網輸電的平衡，做好風電功率預測是十分必要的，它可以很好的提高風電裝機的容量，優化裝置的性能，延長裝置的使用壽命。

3.2 海上風電技術

海上風電主要指的是近海風電，與陸地風電相比具有一定的優勢。海上風電不占用土地、風速高、發電量大，隨著科學技術的發展，海上風電已逐漸成為國際風電開發與利用的新方向。海上風電起步較晚，處于不斷的發展過程中，在實踐應用中要十分注意海上風電機組的基礎設計與施工，做好機組的運輸與安裝工作。

3.3 風/氣互補發電系統

風力發電的缺點是不可控性和間隙性，為了擴大風能的應用，將風能與其他能源組成互補系統是一種很好的解決辦法。風/氣互補發電系統是通過具有快速啟停和快速負荷調節特性的燃氣輪機電站或者煤氣機電站來補償風電場出力的波動，在一定時間內維持系統的穩定輸出，保證整個發電系統良好的可調度性。

4 我國的風能資源的發展前景及發展思路

4.1 風能資源的發展前景

我國大力發展自然風能。目前，我國已探明的風電資源約為10億kW，這僅僅是低空的風力資源，如果擴展到高空，其總量還會繼續增加，如果將風能資源總量的2/3加以利用，便能提供約15億kW的電力，再加上約5億kW的水電，為人民正常的生產生活提供保障。目前，我國的風電技術已經相當成熟，風電成本相對比較低廉，已經具有一定的市場競爭力，從總體上來講，各國的風電成本都處于不斷下降的趨勢，隨著風電應用經驗的積攢，各國的風電利用總量在不斷增加，我國的風電利用也處在不斷的增長之中。

我國大力發展工業風能。在國民經濟中，工業能耗總量占了相當大的份額，在工業生產過程中，資源的利用率并不高，浪費現象十分嚴重，其中工業排風的能量就占了相當大的比例，如果能夠對這一部分的工業風能加以利用，將會大大提高資源的利用率，提高生產效益。與自然風力相比，工業風能發電具有以下幾個有點：第一，利用工業風能的地區多為城市，電力需求旺盛，基本不存在電力運輸問題，發電富余的電力可以通過城市電網快捷地輸送出去。第二，工業排風的氣流流動比自然風規則，利用比較便捷。第三，工業風能的有效利用可以達到節能增效的目的，能促進我國能源的可持續發展。

4.2 規劃風電發展的障礙及建議

4.2.1 政策障礙

目前，我國關于風能利用的法律、法規并不完善，政策上的漏洞無法保障風能利用的順利進行，一些投資者的合法權益得不到法律的保護。為了使我國風能資源的開發走上法制化和規范化道路，我國要以建立風力發電的市場化機制為基本出發點，建立、健全風能開發利用的法律、法規，保證法規的可操作性和科學性，保障投資者的合法權利，為我國風能資源的開發與利用提供一個良好的平臺，以此促進我國風能開發的迅速發展。

4.2.2 技術障礙

風能的利用需要強大的科學技術的支撐，過硬的技術才能保證風能的開發與合理運用，風能資源開發利用遇到的技術難題主要有風電與電網的連接和儲能問題。經過研究與總結，具體的解決辦法有：第一，修建抽水蓄能發電站，應用此種辦法，風能的轉化效率不是很高，也很受地域的限制。第二，蓄電池儲能，應用具有高能量密度的鋰離子蓄電池等。在一些風能豐富的地區，利用風能點解水產生氫，氫可以儲存風能，通過燃料電池可以生產高純度的水，應用這種辦法，既利用了風能，又為解決我國淡水資源緊缺提供了途徑。在農村地區，利用大型動力儲能電池可以為農村經濟的發展提供穩定的小型電源，在一定程度上促進了農村的現代化進程。目前，這一領域的開拓還沒有引起有關部門的重視，也沒有得到很多業內人士的重視，在未來，要實現風能的大規模應用，必須要解決大型蓄電池儲能問題。這些技術難題的解決需要風電人才的智慧，相關部門與政府要大力增加研究和開發技術上的投入，為風能資源的利用提供強大的支持。

5 結語

當今世界，資源短缺已經成為制約經濟發展的首要難題，努力開發新能源，提高資源利用率具有十分重要的意義。風能是一種極為豐富的可持續再生的清潔自然能源，具有極佳的經濟利用價值，利用現代科技可以廣泛應用，是替代礦石能源的首選，現階段，我國對風能的開發利用還處在較低的水平，與其他國家相比還有很大的差距，但隨著人類科技的發展，風能定會得到更為廣泛的應用，促進國家經濟的發展和生產力的提升。

參考文獻

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