風電多元化應用及其相關技術探討

王淼源

摘要：近年來，世界各國在積極進行現代化建設的過程中，對傳統能源的消耗越來越嚴重，不僅嚴重破壞了生態和環境，影響人們的生活質量，同時也不利于人類實現可持續發展，在這種情況下，對可再生能源的開發利用成為人們廣泛關注的話題。其中，風電的應用范圍較廣，呈現出多元化的應用特點，在這種情況下，本文從分布式發電、風光互補功能系統及建筑一體化2個角度出發對風電多元化應用及其相關技術展開了研究，希望對我國相關領域的發展起到促進作用。

關鍵詞：風電；多元化應用；分布式發電；建筑一體化

中圖分類號TM3 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0010-02

近年來，在科學和信息技術不斷進步的背景下，世界各國的經濟建設發展速度加快，而這一過程中對能源的需求量大大增加，同時傳統的發電模式已經無法滿足現代經濟社會發展的需求，在全球能源緊張、環境污染日益嚴重的背景下，積極加強可再生能源的開發和利用勢在必行，風力發電就是在這種情況下產生并得到有效應用的。隨著科學技術的不斷進步，風電現階段已經能夠適用于各個領域的發展當中，在這種情況下，積極加強風電多元化應用及其相關技術探討具有重要意義。

1.分布式發電

1.1分布式發電優勢

分布式發電也稱之為DG，近年來，在風能開發以及應用技術不斷進步的過程中，風能被有效應用于分布式發電當中，這一全新的風能應用途徑，在人們的日常工作及生活中發揮了重要的功能。通常情況下，擁有最高幾十兆瓦、最低幾千瓦的系統容量，在發電過程中，以聯合發電的形式為主，也就是說除了對風能進行應用，同時還應用了多種能源。在對分布式發電進行應用的過程中，其呈現出如下優勢。

首先，實現就近供電的過程中，可以在負荷處對可再生能源、新能源等進行充分的利用，促使傳統發電過程中所應用的化石能源消耗量降低，更重要的是就近供電極大的節約了輸配電過程中的成本，整個發電過程中，負荷不再過度依賴電網，同時，對環境的污染得到有效控制；其次，可以有效對多種類型的能量進行提供，包括冷、熱、電三聯產這一典型的能量應用，促使梯級利用在能量中得以實現，保證各項能源在應用過程中，利用率得到極大的提升；再次，分布式發電在運行過程中，既可以獨立運行也可以并網運行，擁有靈活的負荷調節，要想有效的提升供電可靠性，可以同大電網進行配合。例如，如果意外災害發生于電網當中，導致其產生了崩潰現象，如暴風雪、地震等災害的產生時，利用分布式發電可以有效的為使用者提供穩定的電能。

1.2分布式發電的應用

我國地域遼闊，擁有豐富的風能，現階段在日常運行過程中，對風能進行充分利用的區域主要是我國的東北、西部以及青藏高原地區等地，其中包含我國經濟發展相對較緩慢的地區。這些地區傳統的供電方式為架線輸電，這種方式在使用過程中，不僅成本較高，同時面對居住分析以及用電量較低的地區，應用這種方式供電將造成資源的嚴重浪費，在這種情況下，分布式發電的優勢凸現出來。

現階段，分布式發電并網在應用過程中，也存在部分限制性因素，如加大了整定動作值以及設置幾點保護的難度，造成供電穩定性以及電能質量下降，導致不確定性在配電網潮流中增加。為了解決這些缺陷，微網技術得以產生。

該技術在分布式發電當中的應用，能夠促使電網中的子系統同時包含負荷和分布式發電，在不影響電網運行穩定性的基礎上，能夠更加靈活的在電網中應用或撤離分布式發電，促使電網運行可靠性有效提升。

2.風光互補功能系統及建筑一體化

2.1風光互補供電系統

近年來，我國在積極進行現代化建設的過程中，建筑業迎來廣闊發展空間，然而，建筑工程從施工到使用的過程中，是非常耗能的。目前，同全國能耗總量相比，建筑耗能占據1/4的比例，遠遠高于發達國家的建筑耗能量。在這種情況下，我國相關部門和專家在日常工作中開始重視將太陽能和風能等可再生能源應用于建筑工程當中，努力在建筑中的供電系統中應用風光互補方式，實現節約能源以及保護環境目的的過程中，促使人們對低碳生活的理念產生更加深刻的理解。

風光互補供電系統與建筑一體化理念主要指的是在建筑運行過程中，融入風光互補供電系統，并由其來提供電能。在實際施工過程中，需要將光伏陣列鋪設與建筑屋頂以及墻體等圍護結構當中，并將風能發電設備安置于建筑綠地當中。該設計手段在實際應用過程中，可以實現降低輸送電能中產生的消耗，降低電能供應成本的基礎上，為建筑提供多數電能，為構建城市環保節能環境奠定良好的基礎。

2.2基本原理

在風電-光伏互補供電系統當中，其構成部件相對較多，如交流配電系統、逆變電源、充電控制器和風能發電機等。該系統運行過程中，控制工作由充電控制器來實現，蓄電池充電過程中，可以單獨使用風力發電機、光伏電池組，也可以在二者運行過程中，對其進行同時充電。接下來在實現直流與交流轉換的過程中，需要對逆變電源進行應用，最后用戶可以在對交流配電系統進行應用的過程中獲得可靠的電能。

我國對該系統進行應用的過程中，一個典型的實例就是世博會中的印度場館建筑設計，在對可再生能源進行永久性應用的過程中，可以對屋頂上的太陽能電池和小型的風車進行充分的利用，不僅供電以及用電整個過程不會產生任何污染，同時在電能排放的過程中安全性較高，將節能理念進行了充分的體現。同時，風光互補供電系統在應用過程中，現階段已經能夠同路燈系統、高速公路監控系統進行緊密的結合。

現階段，我國的風光互補供電系統技術已經相對成熟，而各個互補系統如風電水電、風電燃氣輪機等系統也在不斷的發展當中。我國在積極對風電進行應用的過程中，提出了風電多元化技術理念，提倡將大規模蓄電和直接供電同風電進行緊密的結合。總而言之，由于風能在應用過程中實用性較強，也能夠靈活的已經用于其他能源形勢當中，實現互補系統，因此我國在積極進行電力系統構建的過程中，應注重對風電多元化的應用。

3.結論

綜上所述，在人類文明不斷進步的過程中，現階段人們在積極加強經濟建設的過程中，已經深刻意識到加大環境保護和節約能源力度的重要性。在這種情況下，世界各國逐漸加強了可再生能源的開發和利用，風能作為重要的清潔能源，被有效應用于電網當中，風電技術也在發展中逐漸得到完善。現階段，我國的風電技術已經取得了極大的進步，同時也能夠將其廣泛應用于各個領域當中，在未來的發展中，還應當加大風電技術完善以及應用的創新力度，促使該技術能夠為更多領域的發展做出重要的貢獻。