探索新能源風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的新思路

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隨著我國各項事業(yè)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)電力行業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,在這種大背景下傳統(tǒng)發(fā)電方式對能源的過度開發(fā)與浪費等問題逐漸突顯出來,因此加強新能源發(fā)電成為當(dāng)前我國電力行業(yè)的主要工作任務(wù)。風(fēng)力發(fā)電作為新能源發(fā)電方式中的一種,就是借助專業(yè)設(shè)備將風(fēng)能首先向機械能轉(zhuǎn)換,然后再進一步將機械能轉(zhuǎn)化為電能得以儲存輸出。風(fēng)能屬于可再生資源,因此風(fēng)力發(fā)電不需要擔(dān)心過度開發(fā)的問題,并且在能量轉(zhuǎn)換的過程中也最大限度避免了對環(huán)境造成的破壞,因此新能源風(fēng)力發(fā)電對推動我國電力事業(yè)永續(xù)發(fā)展意義重大。

1 新能源風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)要點

1.1 風(fēng)功率預(yù)測技術(shù) 在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中,風(fēng)功率預(yù)測技術(shù)的作用至關(guān)重要。根據(jù)預(yù)測周期以及預(yù)測模型的差異對預(yù)測方法進行分類：

1.1.1 按照預(yù)測周期分類 根據(jù)預(yù)測周期的時限不同,將風(fēng)功率預(yù)測又可以分為中長期預(yù)測、短期預(yù)期、超短期預(yù)測。其中,中長期預(yù)測主要應(yīng)用與設(shè)備檢修以及對風(fēng)資源進行測評等領(lǐng)域；短期預(yù)測主要應(yīng)用于機組組合和備用安排等領(lǐng)域；超短期預(yù)測主要是在對風(fēng)電進行實時調(diào)度的過程中進行應(yīng)用。

1.1.2 按照預(yù)測模型分類 根據(jù)預(yù)測模型不同進行風(fēng)功率預(yù)測通常可以分為三類：一是物理法預(yù)測,即結(jié)合氣象趨勢對風(fēng)電場周邊的氣象條件進行模擬,然后得出發(fā)電工程所必需的幾項信息,如風(fēng)向、空氣密度、氣壓以及風(fēng)速等,通過構(gòu)建預(yù)測的模型繪制機組功率曲線,最終實現(xiàn)風(fēng)電功率預(yù)測。一般來說,風(fēng)速的變化規(guī)律是不容易捕捉的,因此預(yù)測結(jié)果不可避免的可能存在誤差；二是統(tǒng)計法預(yù)測,通過特定的數(shù)學(xué)工具,將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)與即將預(yù)測的數(shù)據(jù)進行函數(shù)處理,找出二者之間的內(nèi)容關(guān)系,通過對數(shù)據(jù)信息與函數(shù)關(guān)系進行深入挖掘?qū)崿F(xiàn)預(yù)測；三是組合模型預(yù)測,這種預(yù)測法是將前面的物理預(yù)測和統(tǒng)計預(yù)測結(jié)合起來,規(guī)避二者存在的缺陷,提升預(yù)測結(jié)果的精確性[1]。

1.2 風(fēng)電機組功率調(diào)節(jié)技術(shù) 風(fēng)力發(fā)電機自身的功率大小是影響風(fēng)力發(fā)電效率的關(guān)鍵,因此將機組功率調(diào)節(jié)作為風(fēng)力發(fā)電的重中之重對促進風(fēng)力發(fā)電的作用不容小覷。風(fēng)力發(fā)電就是將風(fēng)能通過機組設(shè)備最終轉(zhuǎn)化為電能,但是機組設(shè)備各個零部件的質(zhì)量、強度、容量等條件存在差異,因此將風(fēng)能的捕獲量值控制在一個合理的范圍,保證機組工作效率維持在額定值上下,增強機組設(shè)備的安全性。調(diào)節(jié)機組設(shè)備的功率常見的有兩種方法,一種是定槳距失速控制技術(shù),通過將輪轂和螺距風(fēng)機葉片剛性連接固定實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)功能,該技術(shù)性能穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)簡單,但是葉片頂角難以根據(jù)風(fēng)俗的實時變化情況及時進行調(diào)整；另一種是變槳距控制技術(shù),通過改變?nèi)~片角度大小實現(xiàn)輸出功率調(diào)節(jié)的目的[2]。當(dāng)風(fēng)輪開始工作后,正槳距的角度越大,其能夠產(chǎn)生的啟動力矩相應(yīng)也就越大,而在停止工作時,槳距角保持90°,將風(fēng)輪的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速維持在最低值。

1.3 無功電壓自動控制技術(shù) 無功電壓自動控制需要多個系統(tǒng)共同作用才能得以實現(xiàn),在風(fēng)力發(fā)電中常見的包括監(jiān)控系統(tǒng)、無功電壓控制子系統(tǒng)等。子系統(tǒng)也可以作為監(jiān)控系統(tǒng)額一個模塊參與工作,也可以外掛獨立于監(jiān)控系統(tǒng)單獨運行。當(dāng)其單獨運行時,它的主要功能是對電場設(shè)備是否保持無功電壓的運行狀態(tài)進行監(jiān)視,并通過通信線路對設(shè)備發(fā)送無功電壓控制的指令。無功電壓自動控制主要分為遠(yuǎn)端控制和就地控制。在遠(yuǎn)端控制模式中,子系統(tǒng)自動追蹤無功電壓的控制目標(biāo)；在就地控制模式中,子系統(tǒng)按照預(yù)先確定的并網(wǎng)點電壓數(shù)值實現(xiàn)控制,最大限度降低了不合理的無功流動。

2 加強新能源風(fēng)力發(fā)電工作的保障措施

2.1 政府加大政策保障 電力事業(yè)是一項關(guān)乎民生的基礎(chǔ)問題,開展風(fēng)力發(fā)電對電力企業(yè)的規(guī)模、資金實力等都提出了較高的要求。若缺乏政策的保障,大多數(shù)企業(yè)不愿意冒險嘗試這類新能源發(fā)電方式,因此政府可以出臺一些獎勵政策,對資源浪費越少的電力企業(yè)實施獎勵,對資源浪費嚴(yán)重的企業(yè)進行懲罰,刺激企業(yè)參與新能源風(fēng)力發(fā)電的積極性,推動風(fēng)力發(fā)電在我國大力發(fā)展[3]。另外,政府還可以為電力企業(yè)提供電廠建設(shè)用地,或為企業(yè)建設(shè)用地提供補助,為企業(yè)節(jié)約資金成本,確保企業(yè)有更多的資金參與到風(fēng)力發(fā)電建設(shè)中來。

2.2 大力推動風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 當(dāng)越來越多的電力企業(yè)開始實施風(fēng)力發(fā)電,政府、社會和市場可以共同推進風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展。促進電力企業(yè)在風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)集群中良性競爭,相互促進,在良好的市場競爭氛圍中加快企業(yè)優(yōu)勝劣汰的速度,為風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)集群早日穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)。

2.3 健全市場監(jiān)管制度 由于風(fēng)力發(fā)電可能與個別企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略不一致,為了避免企業(yè)一味為了追求經(jīng)濟效益濫用資源,政府層面還應(yīng)當(dāng)不斷健全市場監(jiān)管體制：首先吸引更多的電力企業(yè)加入風(fēng)力發(fā)電行業(yè)大軍,推動我國電力事業(yè)深化改革；其次,政府還應(yīng)當(dāng)將政策放低,為電力市場營造良好的投資環(huán)境,使更多的投資主體有意愿參與到風(fēng)力發(fā)電投資中來。同時,政府部門還需要進一步規(guī)范風(fēng)電企業(yè)市場經(jīng)營秩序,為投資主體的投資行為提供堅實的保障,促進我國新能源風(fēng)力發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述,隨著我國新能源風(fēng)力發(fā)電逐漸被廣泛應(yīng)用于電力事業(yè)中,其優(yōu)勢也體現(xiàn)得十分明顯：風(fēng)力發(fā)電對環(huán)境污染少,風(fēng)能屬于一種情結(jié)能源,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能十分高效,對加快促進我國基層電力事業(yè)改革意義重大。總的來說,風(fēng)力發(fā)電規(guī)避避免對煤、水資源的浪費,具有廣闊的市場前景,相信在未來還將進一步得到推廣和應(yīng)用,成為我國發(fā)電方式的主流。