新能源發(fā)電風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及發(fā)展前景

黃珊珊

摘要：隨著我國(guó)能源需求的增加，使得我國(guó)能源短缺的形勢(shì)更加嚴(yán)峻，因此需要在新能源的發(fā)展中給予更多的重視。本文詳細(xì)介紹了風(fēng)電的現(xiàn)象和技術(shù)應(yīng)用效益，然后探討了新能源風(fēng)電技術(shù)和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電;資源分布;類型;發(fā)展現(xiàn)狀

一、我國(guó)新能源風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀

現(xiàn)階段發(fā)展風(fēng)電等一系列新能源，既要符合市場(chǎng)需求，又要符合國(guó)家相關(guān)政策，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)時(shí)，要推動(dòng)風(fēng)能等新能源的應(yīng)用，確保生產(chǎn)技術(shù)水平得到有效提升，更快更好地滿足國(guó)家整體發(fā)展需要。我國(guó)政府高度重視發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，在規(guī)劃過(guò)程中并未增加對(duì)風(fēng)力發(fā)電的投資，而是相應(yīng)地調(diào)整政策。通過(guò)我國(guó)風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，可以提高我國(guó)風(fēng)電技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模和運(yùn)行效果。

二、應(yīng)用風(fēng)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢(shì)，風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在技術(shù)應(yīng)用中，要重視科學(xué)傳播這一新興技術(shù)的應(yīng)用，它可以促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。就風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用效益而言，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是風(fēng)力技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。風(fēng)電成本持續(xù)下降，風(fēng)電裝機(jī)容量每翻一番，風(fēng)電成本下降15個(gè)百分點(diǎn)，風(fēng)電增速保持在30個(gè)百分點(diǎn)以上。二是風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)周期短、效益好，在風(fēng)電技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程比較快，項(xiàng)目有周算，可以解決電力需求的燃眉之急。比如風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)偏遠(yuǎn)農(nóng)村頻繁供電，節(jié)約西部地區(qū)分散的電力需求，幫助滿足地區(qū)人民的能源發(fā)展需求，起到積極的作用。

三、新能源發(fā)電風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展前景

1.新能源發(fā)電風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

與新能源發(fā)電風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容較為多樣，電力電子轉(zhuǎn)換器的一個(gè)特點(diǎn)是利用光，它更適合大型風(fēng)電系統(tǒng)。電力電子變流器控制技術(shù)的應(yīng)用可以提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換效率，并在主動(dòng)完成轉(zhuǎn)換后具有較高的傳輸效率。電子變流器控制技術(shù)的應(yīng)用還可以有效提高無(wú)功功率因數(shù)技術(shù)比較安全可靠，在選擇整流器的過(guò)程中，矢量控制的方法可以有效消除有功和無(wú)功功率的故障，從而有利于匹配無(wú)功功率和運(yùn)行要求。在 PWM 整流器應(yīng)用中，它對(duì)最大化有功功率傳輸?shù)陌l(fā)展具有積極影響。電力還可以提高風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。風(fēng)電控制技術(shù)的應(yīng)用需要發(fā)電機(jī)及其設(shè)備，為了提高工作效率和減輕物體的重量，永磁應(yīng)用發(fā)電機(jī)可以保證風(fēng)電系統(tǒng)的良好運(yùn)行，它更重要的是提高整個(gè)發(fā)電的效率。

2.風(fēng)輪控制技術(shù)的應(yīng)用

在新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，風(fēng)車控制技術(shù)的應(yīng)用也更為重要，該技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用可以提高風(fēng)電系統(tǒng)的良好運(yùn)行。應(yīng)用該技術(shù)時(shí)應(yīng)找出差值的大小，調(diào)整轉(zhuǎn)子的螺距，來(lái)提高整個(gè)轉(zhuǎn)子的最大運(yùn)行功率水平。這種方法成本較高，在風(fēng)扇正常使用時(shí)，獲得最大功率曲線有一定難度，因此需要關(guān)注。在風(fēng)輪控制技術(shù)的應(yīng)用中，更重要的是在風(fēng)力因素影響下控制葉尖速比，因?yàn)轱L(fēng)輪的葉尖轉(zhuǎn)速就是葉尖速度，因此要注意積極改進(jìn)風(fēng)機(jī)操作系統(tǒng)。

3.無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)的應(yīng)用

在新能源發(fā)電風(fēng)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，科學(xué)應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)可以起到積極的作用，高壓采用功率補(bǔ)償技術(shù)來(lái)抑制諧波。

4.現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用

在風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用中，現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用更為重要，這是保證風(fēng)電技術(shù)質(zhì)量的重要技術(shù)內(nèi)容。總的來(lái)說(shuō)技術(shù)有變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)、魯棒性控制技術(shù)等幾種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)的應(yīng)用比較普遍。這些各種現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于加快風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用，可以起到積極的作用。

四、新能源風(fēng)力發(fā)電原理及應(yīng)用類型

1.垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用原理

在這個(gè)過(guò)程中，自運(yùn)行可以保證自可靠性的提高。一般情況下，當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)葉片時(shí)，葉片產(chǎn)生的阻力比較大時(shí)為阻風(fēng)電機(jī)，反之為升力風(fēng)電機(jī)。在相同的應(yīng)用中，升力垂直軸風(fēng)力渦輪機(jī)比阻力應(yīng)用更有效。另外，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相對(duì)于一般水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)安裝相對(duì)簡(jiǎn)單，后續(xù)的運(yùn)維也比較簡(jiǎn)單。因此，在運(yùn)行過(guò)程中可以很好地利用風(fēng)能，同時(shí)還可以降低噪音。但是申請(qǐng)過(guò)程也有一些缺點(diǎn)。比如對(duì)某些技術(shù)的更高要求會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用過(guò)程中的工作效率，有時(shí)不如水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

2.水平軸風(fēng)力機(jī)的應(yīng)用原理

具有不同類型發(fā)電機(jī)的軸流式風(fēng)力渦輪機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，阻力式風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)緩慢，起升速度高，而起升式風(fēng)力發(fā)電機(jī)與阻力式安裝的性能相反，因此許多公司更喜歡使用起升式水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。同時(shí)，水平軸風(fēng)力機(jī)按葉片位置可分為兩種，一種是通過(guò)葉片安裝在腳手架后面的下降式風(fēng)力機(jī)，另一種是對(duì)置式風(fēng)力機(jī)。并且為了在行駛中通過(guò)風(fēng)輪的運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)提高自身的動(dòng)力潛力，在選型過(guò)程中需要因地制宜地進(jìn)行選型和應(yīng)用。

五、風(fēng)電技術(shù)發(fā)展

1.風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)

風(fēng)能是一種能量密度低、穩(wěn)定性差的能源，風(fēng)電場(chǎng)安裝區(qū)域必須根據(jù)風(fēng)功率、風(fēng)速等實(shí)際情況確定。風(fēng)電場(chǎng)的選擇、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的科學(xué)方法和標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的部署、大型風(fēng)電技術(shù)的改進(jìn)、性能測(cè)試和風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模化開(kāi)發(fā)都需要強(qiáng)大的技術(shù)支持。

2.中國(guó)風(fēng)電的發(fā)展

早在1995年，原電力部就提出將我國(guó)風(fēng)力發(fā)電到2000年達(dá)到1000MW的計(jì)劃推遲五年，到2005年底，全國(guó)裝機(jī)容量將超過(guò)1000MW。其中，發(fā)展較好的前五名國(guó)家是內(nèi)蒙古（135兆瓦）、遼寧（126兆瓦）、新疆（113兆瓦）、廣東（86兆瓦）和寧夏（55兆瓦）。

六、新能源風(fēng)電技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)

相比火力發(fā)電廠和核電廠的建設(shè)，風(fēng)力發(fā)電廠的建設(shè)周期較短，投資成本較低，因此比其他建設(shè)方法更簡(jiǎn)單。此外由于風(fēng)電是一項(xiàng)新技術(shù)，可以保護(hù)我國(guó)環(huán)境免受二次入侵，所以發(fā)電前景好于前兩者。

2.缺點(diǎn)

對(duì)地理環(huán)境要求更高，因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)必須建在開(kāi)闊的地形上，很多地方風(fēng)能充足，但整體地形不夠?qū)挕＿@對(duì)施工產(chǎn)生了一定的限制。同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電廠在選址時(shí)只能建在遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)，因?yàn)樵诠ぷ鬟^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪聲污染。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，風(fēng)能資源開(kāi)發(fā)還存在一定的不足，風(fēng)電技術(shù)也存在不足。發(fā)電別無(wú)選擇，只能確保風(fēng)電技術(shù)得到全面提升。改革開(kāi)放以來(lái)，發(fā)電量保持快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。電力科研生產(chǎn)部門要作為風(fēng)電行業(yè)的龍頭企業(yè)，應(yīng)牽頭項(xiàng)目建設(shè)，加快風(fēng)電技術(shù)在風(fēng)資源管控方面的引進(jìn)、消化和研發(fā)。

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