風力發電工程技術應用探討

宋井磊

摘要：目前，風能正被大規模的開發和利用，相關技術也取得了極大的進步，為了使我國的風力發電技術得到更好的發展，本文分析了風力發電設備的設計與制造技術，闡述了風力發電工程技術的應用。

關鍵詞：風能；應用；風力發電技術

1 緒論

隨著技術的不斷發展，人們對風力發電的需求逐漸增加，其應用也越來越廣泛，經過幾千年的發展，已經改變了傳統的發電模式，風力發電已成為一種最好的模式。但是相應的風力發電技術也應該同步提高，以提供更好的技術支持，在我國已經具備風力發電的環境，隨著技術的不斷發展，我國的風力發電得到了快速發展，逐漸推動者世界的發展。

2 風力發電設備的設計與制造技術研究

為了向用電單位提供優質的的供電，風力發電設備在其中發揮著重要的作用，并且也影響著風力發電組的發電效率。風力發電設備的核心是風力的電輪，而仿真軟件測試系統為設計和制造風力的發電設備提供了技術支持和數據信息。在設計的過程中，應注意葉輪的設計形狀，并通過相關技術優化對風力轉化為電能的設計，這是整個技術研發的核心。在進行數據測算時，從力學和空氣動力學角度考慮，經過多次測驗，可以從多種方案中優中選優，以便在數值模擬技術、風洞實驗技術等眾多技術中取得良好的效果。如今風力發電并網技術，即將風力發電和現代的電力技術相結合，可以實現風力發電的最大價值。這項技術的使用，使得風能作為最優質的能源補充，發電機并網過程是一個瞬變的過程，它嚴重影響著后期的發電質量，現代化的設計方案和仿真軟件的應用，為發電機組設備的更加精細化的設計提供了技術支持。但是在運行過程中，需要解決并網控制和功率調節問題，以維持電網自身的穩定性。

3 風力發電工程技術的應用

風力發電可以和太陽能發電、水力發電技術相結合使用，通過能源供電的組合進行合理配置，以得到較穩定的電力供給，為了降低發電成本，將從以下幾方面談一種復合的供電組合。

3.1 風力發電在太陽能發電中的應用

在我國冬季太陽能輻射小。風比較大；而到了夏季，風較小，太陽輻射強。再結合我國的氣候類型和地形因素，可以得到適合在我國將風能和太陽能互補發電，在很多地區將實現這一應用，很多有優勢的因素決定了這一應用，為區域的穩定供電提供了保障。

3.2 風力發電在水力發電中的應用

在風力發電中會出現一些不穩定因素，但是將風力發電和水力發電相結合互補，將提供穩定的電能供應，通過水利發電裝置，為穩定供電提供保障。然而當水利蓄能不足時，也可以通過風力發電彌補水利發電的不足，提供電能。結合相關條件，可以實現風能和水能的互補功能。

3.3 風力發電在燃氣發電中的應用

風能發電中的供電系統或者燃氣發電中的系統一旦出現問題，另一種供電系統可以提供能量供應，實現電能的互補。這樣就可以避免出現斷電的現象，在現實應用中，就可以為用電戶提供穩定的電力供應，風力發電和燃氣輪機發電之間的互補系統得到了很好的應用。

3.4 風力發電系統在柴油發電系統中的應用

在島嶼中，結合環境特點，使用較多的是柴油發電或者風力發電，風力發電是環境中的一種自然資源，使用較多，但是也有缺失的現象出現，此時，可采用柴油發電進行彌補。當柴油價格上升，成本大時，或者其他方面的原因導致不能發電時，可以采用風力發電進行補充。這種互補能給區域供電提供相應穩定的供電模式。

3.5 風力發電系統和生物能發電系統之間的能源工藝互補

穩定的電力供應可以為人們的生活和用電單位帶來方便，目前，電力能源的多樣化組合也為人們提供了多種方案，同樣道理，風力發電系統和生物能發電系統在電力供應中也是能達到能源互補的功能的。用電單位的的用電原則是為了獲得穩定的電力。為了彌補供電不足的缺點，人們將風力發電和生物能發電的能源進行互補。是一種不錯的供電方式。

4 風力發電的前景

在未來的發展趨勢中，風電作為一種清潔的綠色能源，是未來滿足電力需求的一個重要能源，其在改善環境、優化能源結構等方面具有很大的優勢，在今后的能源結構中所占的比重也會逐漸增加，下表為未來幾十年全球和中國風力發電的發展趨勢。一方面，會在風力發電中采用新的葉片技術，采用延長葉片長度和提高塔架的高度，以提高風電機組單機容量。在該技術中，分段式葉片連接處的剛性斷裂問題最為關鍵，比如在德國 Enercon 公司就采用了兩段式葉片技術。但是在運用過程中仍存在一些問題，比如成本的增加、運輸和安裝的難度。而葉片制造材料也至關重要，使用智力材料可以增加葉片的氣動外形的速度，為了增加葉片的剛度，可以采用強化碳纖維材料。采用玻璃鋼、碳纖維和熱塑材料的混合紗絲制造葉片，可使葉片生產時間縮短 50%。另一方面，新型風力發電機的開發和研制也十分重要，和傳統發電機相比，無刷交流雙饋異步電機、開關磁阻發電機和高壓發電機具有獨特的優勢。新型發電機的研發可以降低成本、提高可靠性。

5 結語

風力是發展前景最大的發電品種，經過幾年的發展，我國在風力發電技術方面取得了極大的成就。在今后，風電接入系統仿真技術、 風電場選擇及建設技術等方面仍需進一步努力。

參考文獻：

[1]郭朋杰.風力發電工程技術應用研究[J].通訊世界，2017（20）：119120.

[2]張曉星，趙云鶴.淺談BIM技術在風力發電工程中的應用[J].價值工程，2016，35（15）：2930.

[3]宋恒東，董學育.風力發電技術現狀及發展趨勢[J].電工電氣，2015（01）：14.

[4]李軍軍，吳政球，譚勛瓊，陳波.風力發電及其技術發展綜述[J].電力建設，2011，32（08）：6472.

[5]國家高技術研究發展計劃（十 一五 863 計 劃 ）先進能源技術專家中國先進能源技術發展概論（第1版）[M].北京：中國石化出版社，2010：101129.