淺談風力發(fā)電的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

王江超

摘要：隨著全球科技與經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電力以及能源的需求也日益提高。風能作為被世界公認的可再生能源，具有較大的開發(fā)利用價值。本文主要對我國風力發(fā)電的基本現(xiàn)狀進行探討分析，并對風力發(fā)電未來的發(fā)展進行了綜合展望。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電;風力發(fā)電技術(shù);發(fā)電技術(shù)

引言：我國正處于經(jīng)濟水平的高速發(fā)展階段，對能源和電力的消耗不可避免，同時，由于地理資源豐富且結(jié)構(gòu)復雜的特點，在風力能源開發(fā)上，有著較強的優(yōu)勢。但我國在風力發(fā)電的具體實施上存在著諸多問題，如何更好地應(yīng)用風力發(fā)電技術(shù)，發(fā)揮其優(yōu)勢的最大化，是當下值得思考的問題。

一、我國風力發(fā)電的基本現(xiàn)狀及問題

風能作為可再生清潔能源，且不需要依賴外部能源，發(fā)電成本也較為穩(wěn)定，得到了人們的青睞。但我國在風力發(fā)電上的應(yīng)用仍處于發(fā)展階段，技術(shù)應(yīng)用不夠成熟，同時，風力發(fā)電的發(fā)展也受到很多因素的制約。以下對我國風力發(fā)電的現(xiàn)狀及問題進行了深入探討。

（一）現(xiàn)狀

1.我國風力能源較為豐富

我國國土面積居世界第三位，幅員遼闊且地形復雜多樣，種類齊全。陸地邊境線總長度約2.2萬公里，大陸海岸線超過1.8萬公里。從國家氣象部門對我國能源的調(diào)查資料可以看出，我國風力資源豐富，陸地可開發(fā)風能總量超過260GW，海洋可開發(fā)風能總量更是陸地的3倍以上。并且當前我國的年平均風速在6m/s以上的地域占據(jù)了總面積的1.2%，位居世界第三位。由此可見，我國貯存著充裕的風能資源。這也為風力發(fā)電的應(yīng)用提供了良好的條件[1]。

2.風力產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間

我國風力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，日新月異。在2009年，我國的新增風力發(fā)電項目和發(fā)電總量就已位居世界首位，且近年來，由于科技的發(fā)展，仍然處于增長階段。截至2019年底，我國風電并網(wǎng)裝機的總?cè)萘砍^2.1億千瓦，領(lǐng)先全球。每年都有超過20座的風電場建設(shè)投入使用，而平均每座風電場的發(fā)電總量可達到100MW以上。并且，相關(guān)學者預測，隨著國家對電力需求的日益增長和可再生能源利用的高度關(guān)注，我國未來在風力發(fā)電上仍將迅猛發(fā)展，風力產(chǎn)業(yè)更將具有廣闊的發(fā)展空間。

（二）問題

雖然，我國在風力發(fā)電的發(fā)展上有著明顯的優(yōu)勢，也取得了顯著的成績。但當下仍處于發(fā)展階段，在風電設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用和國家相關(guān)體制的制定上仍有待提高。

1.風電設(shè)備規(guī)劃及技術(shù)缺乏協(xié)調(diào)性

我國內(nèi)蒙古、新疆和甘肅等地區(qū)因其自身地形地勢的特點，是我國風力能源開發(fā)潛力最大的地區(qū)，也是我國風力能源開發(fā)的重點地區(qū)，主要占據(jù)的可開發(fā)的風力資源量高達90%以上，但由于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和地理位置偏遠，相關(guān)技術(shù)難以得到較好的運用，同時電網(wǎng)的規(guī)劃也缺乏協(xié)調(diào)性，很大程度上制約了我國風力發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展。另外，我國在技術(shù)上的自主研發(fā)上一直相對薄弱，過分依賴國外的技術(shù)和設(shè)備。這就導致在風力發(fā)電技術(shù)的實施工程中存在著很多有待改進的地方，在設(shè)備使用以及技術(shù)應(yīng)用上也缺乏足夠的經(jīng)驗，使得在具體實施中難免遇到問題，為我國在風電發(fā)展的道路上增加了不少阻礙。并且，在風電發(fā)展的設(shè)備技術(shù)市場上，國外的風電設(shè)備也一直處于壟斷地位，極大增加了國家風力發(fā)電發(fā)展的投入成本。

2.風電發(fā)展受國家體制制約較為嚴重

我國一直對可再生能源開發(fā)及可持續(xù)發(fā)展很重視，也在風力發(fā)電方面發(fā)展迅速，但相關(guān)體制仍然不夠完善，使得國家在風電應(yīng)用上受到了體制上的限制，發(fā)展也具有局限性。雖然，我國推出了很多鼓勵風能資源開發(fā)的政策，在可再生能源上也投入了大量的資金，這些舉措也對風力發(fā)電在全國的普及推廣和風電發(fā)展產(chǎn)業(yè)起到了很大的積極作用。但由于部分不完善的體制規(guī)范，使某些風電項目的發(fā)展遭到嚴重制約，從而阻礙了國家在風力發(fā)電應(yīng)用上的發(fā)展進程。

二、我國風力發(fā)電未來的發(fā)展趨勢

總體來說，我國風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景較好，雖然目前存在著一些問題，但只要國家完善相關(guān)政策體制，加強對風電設(shè)備及技術(shù)自主研發(fā)的重視以及我國風力發(fā)電技術(shù)的提升，我國的風電產(chǎn)業(yè)也必將朝著又好又快的方向發(fā)展，逐步走向成熟。以下提出了我國在風力發(fā)電上需要加強和改進的幾點技術(shù)手段和體制政策。

（一）加強對風電設(shè)備及技術(shù)的引進

1.推進海上風電技術(shù)的發(fā)展

風力發(fā)電技術(shù)開展的首要步驟一直都是選擇合適的風電場，通過近年來人們的探索，發(fā)現(xiàn)海上建設(shè)風電場相比陸地而言有著更明顯的優(yōu)勢。首先，地形和氣候?qū)Ｉ巷L的影響小，湍流強度小。其次，海上風空氣平均密度高，具有更高的能量效益，發(fā)電的效用也更高。最后，在海上建設(shè)風電場也可以減少對居民的影響，建設(shè)過程中也有效降低了噪音對人們的干擾。近年來，我國也開始了在海上風電技術(shù)的應(yīng)用，但仍有種種困難需要去解決。因此，海上發(fā)電技術(shù)的強化與完善勢在必行。用緊密布置大容量風力發(fā)電機組代替普通發(fā)電機，減少人工安裝成本的同時也減少了用海面積。加快防腐蝕材料的投入使用，減少海內(nèi)物質(zhì)對風力發(fā)電機的腐蝕，延長風力發(fā)電機壽命，從而減少投入成本等等，都是有效發(fā)展海上發(fā)電技術(shù)的方式。

2.加大風力能源的儲能技術(shù)

一項科學合理的風力能源儲能技術(shù)能使風力發(fā)電在經(jīng)濟和技術(shù)上發(fā)揮其最大優(yōu)勢。儲能系統(tǒng)在穩(wěn)定電壓頻率上起著重要的作用，風力能源的儲能系統(tǒng)不僅可以快速吸收和注入能量，也能讓一定時間內(nèi)的風力在較短時間進行海量存儲。當前，主要的儲能方式有物理儲能，化學儲能和電磁能儲能。在風力發(fā)電方面，主要應(yīng)用的是化學儲能中的蓄電池儲能方式。蓄電池儲能充電和放電速度快，能夠很好地提升風力發(fā)電的工作效率。但蓄電池儲能也存在一些缺點，主要表現(xiàn)為電池的放電能力容易受電池類型和化學作用的影響，不夠穩(wěn)定。因此，這就需要相關(guān)科研人員加強對儲能技術(shù)的研究，改進現(xiàn)有的缺陷，通過尋求或研發(fā)新型材料彌補蓄電池的不足。另外，在液態(tài)蓄電池儲能技術(shù)相對傳統(tǒng)的蓄電池儲能技術(shù)不僅能夠提高能量密度，甚至高達鉛酸新電池的兩倍，使得體積和質(zhì)量都有所降低，節(jié)省了很大空間。液態(tài)蓄電池也可以根據(jù)不同情況對其功率特點進行相應(yīng)改善。由此可見，液態(tài)蓄電池也具有很大的研究價值。

3.采用智能化預測系統(tǒng)

風能是一種分布式能源，在生產(chǎn)管理上有著更高的要求。制定科學的管理方法，加快風能的轉(zhuǎn)化時間，不僅可以推進風力發(fā)電的發(fā)展，也可以增加企業(yè)和國家的經(jīng)濟收益。采用智能化的預測系統(tǒng)，通過對天氣未來一段時間內(nèi)的預測，對發(fā)電系統(tǒng)的使用進行規(guī)劃，從而提高風力發(fā)電機使用的合理性和有效性。由于風能自身極不穩(wěn)定，在發(fā)電的過程中無法保證電能持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)。加大電子器件的整流器的研究改進，對風力發(fā)電系統(tǒng)采取并網(wǎng)處理，有利于增強電能的穩(wěn)定程度和質(zhì)量。

（二）相關(guān)政策補貼向風力發(fā)展方向傾斜

我國一直重視可再生能源的開發(fā)利用，但仍有需要解決的問題。對我國整體風力發(fā)電目標的進一步細化，根據(jù)不同地區(qū)，結(jié)合其自身特點，制定相應(yīng)且合理的政策和措施，尤其是加強對我國西部地區(qū)風力發(fā)電的重視。同時加快對我國電網(wǎng)規(guī)劃的進一步調(diào)整完善，在對各個區(qū)域的電網(wǎng)進行布局時，要充分考慮到當?shù)氐牡乩硖攸c，經(jīng)濟發(fā)展等因素，提高電網(wǎng)設(shè)置的科學性和合理性。國家更要加大對風力發(fā)電技術(shù)研究的投入，提高我國在風力發(fā)電方面自主研發(fā)能力，才能使我國在科技飛速發(fā)展的浪潮中立于不敗之地，掌握主動權(quán)[2]。

結(jié)論：隨著全球經(jīng)濟科技的發(fā)展，可再生能源的開發(fā)利用早已提上日程。而如何利用好風力這個取之不盡用之不竭的能源，也成為每個國家值得深入思考的問題。因此，有必要加大對相關(guān)技術(shù)的研究和引進，加快完善有關(guān)政策和體制，從而推動風力發(fā)電在我國的發(fā)展，使風能成為我國在發(fā)展建設(shè)中的重要力量。

參考文獻：

[1]雷明.淺談風力發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017，000（033）：2610-2610.

[2]包那順吉力根，霍領(lǐng)小.淺談我國風力發(fā)電現(xiàn)狀及其技術(shù)發(fā)展[J].魅力中國，2018，000（001）：286.