風力發電技術發展現狀及趨勢

張琪 河北新天科創新能源技術有限公司

在能源過度消耗的當今環境下，對新能源的研發和利用成為各國關注的重點內容，風能作為太陽能的一種轉化形式，其儲量巨大，可利用性強，采用風力發電也是在現行條件下一個最合理的規劃，是具有開發價值和商業前景的一種發電技術。在目前已有多個國家實現了風力發電，我國在這方面也投入了相當大的力度，風力發電呈現出一個相對良好的發展態勢。

一、風力發電技術發展現狀

（一）環境及天氣等客觀因素制約

風能作為可再生能源，具有清潔無害等特點，通過風力發電對環境不會造成過多的污染，將風的動能轉化為電能可以滿足當前生活及生產需要，但是風能會受到周圍環境及天氣等自然因素的影響，所以在當前利用風力發電還是存在著一些問題。當前，風電建設越來越頻繁，其暴露出的問題也就越來越多，電網中風電的容量占比不斷加大，受電網結構等制約，風力發電的不確定性依然很強，缺少關于風力發電的豐富經驗，技術裝備上的不足，技術能力上的落后以及對自然因素的無法掌控等等都會對風力發電產生較大的影響，加之風力發電是通過風力帶動葉片旋轉，利用增速機將旋轉的速度提升，以此來促使發電機發電，其中存在一些難以預料的突發狀況，所以相關人員在維護上也相對不容易，對于當前現狀也沒有一個行之有效的解決方案，種種情況對風力發電技術都具有一定的挑戰性。所以在面對這些問題時就需要相關人員投入一定的精力來解決實際存在的問題，減少技術設備等方面對于風力發電的制約。

（二）當前技術水平限制

隨著風力發電的普及和運用，近年來各城市地區已經建立起對應的風力發電機，風力發電受地形地勢的限制性因素較少，在北方地區包括內蒙古，東北三省等地多有涉及，但是在技術上還有待創新。當前，可變速風力渦輪發電機技術是比較常見的一種風力發電技術了，其中的有功功率和無功功率相對來說控制性更強一些，對于電網電壓的影響作用少，快速處理大功率半導體開關器和高級算法計算機的合理運用使得這方面的技術有了很大的提升，但是它也存在著一定的局限性，就是需要電力轉換裝置，增加了部件數量在操控方面就增加了難度。對于風力發電技術，因為風能的隨機性較強，為了保證風力發電效率在部分地區則會采用柴油發電機和風電機組聯合運行的模式，在省油的同時也能保證持續供電[1]。

（三）建設投資成本高

在目前，利用風力發電已經成為各地區一種主要的發電方式，風力發電在發電占比中的比例呈現出逐年增加的趨勢，而風力發電技術也在探索中不斷創新，其規模不斷擴大，發電機的主流機型也在不斷更新換代，海上風力發電廠的出現也直接表明了風力發電的重要性，但是面對這樣的情況國家建設投資的成本也在逐步增加，對于部分經濟相對落后的城市來說在享受風力發電帶來便利的同時，其營運費用也較為突出。所以基于目前的情況在風電建設方面也應該考慮當下實際問題，不能出現過度引入而增加經濟成本等情況的發生，對于風力發電技術上的一些問題也需要專業人員進行修正，讓風力發電保持一個良好的發展態勢[2]。

二、風力發電技術發展趨勢

在當前，風力發電已經成為一個常態化的發展方向，在技術和設備上也在不斷進行創新發展，規模化和成效性都有所提高，對于垂直軸發電機、風機葉片、風光互補技術、新型電力電子技術等方面都進行了革新，一定程度上增強了安全性能。伴隨著風電規模的不斷擴大，為了減少對電網的影響作用，讓電力系統相對保持一個穩定性，就需要小型發電系統在一個確定的時間內承受著一定限制的電網低電壓不退出運行的能力，實現風電發電機組不脫網運行，在排除故障后能輔助電力系統繼續運行，這項技術還需要在實踐中不斷探索[3]。

對于巨型機來說，為了減少一定的運輸和安裝成本，分段式葉片技術相比于原有延長葉片技術來說就更具有效益性，解決了其中存在的問題，也縮短了相應生產葉片的時間；在新型風力發電機的研制過程中，為了便于設備維護，運用無刷交流雙饋異步電機和高壓發電機等相對來說更為可靠，也能降低一些成本；對于新型大功率變化器等方面的研究，其中一些部件的更新換代使得其轉換效率相對提高，也降低了器件的損壞，對于新型儲能技術的運用也成為當前風力發電技術中大眾普遍關注的重點內容[3]。

所以基于目前的情況，在我國風力發電技術水平還沒有達到一個較高的水平時，應該借鑒一些其他國家先進經驗，也可以引進一些他們當前最實用的技術設備，做好風力發電技術的交流活動，開展一系列研究，為合理有效運用風能做好更多規劃，讓風力發電技術的限制性因素降到最低，促進我國風力發電技術的創新發展。

三、結論

綜上所述，當前，我國風力發電技術水平還有待提高，風力發電在技術、建設、運用等方面都存在一定的限制，受主客觀因素影響較為明顯，但是其呈現的發展態勢趨于良好，所以結合目前現狀，應該善于借鑒一些先進經驗，國家在風電建設方面還要投入一定的成本與支持，在經濟，技術的支撐下促進風電建設的向前發展。