風電特點及在我國新能源構成中的重要性

中國華電集團有限公司廣東公司 劉 鋒

能源是現今社會經濟發展的基礎，也是人類生活的基礎，是促進我國經濟發展的主要物資。但隨著人類對能源的過度開采和使用，造成了不可再生能源的短缺，并且給環境帶來很大的污染，所以開發新能源是現今最主要的問題，也是我國最主要的任務。風能是重要的能源，風力發電可以有效解決我國的能源供應問題，并且風力發電可以有效減少環境污染和對二氧化碳的排放，促進我國的可持續發展進程。雖然近些年來我國一直在來發風力發電，但無論是從發電裝置上還是從制造水平上，我國的風力發電技術還有很多問題需要改進。

現今世界的發展趨勢是和不可再生能源的開發有很大關系的，世界各國的科技發展和社會的進步都離不開對能源的開發和利用。并且隨著社會的發展，對不可再生能源的使用量越來越大，但是不可再生能源的儲存量卻越來越少，因此使用可再生能源、開發新能源已經成為世界關注的主要問題，也是各國的研究人員主要的研究方向。將可再生能源進行提純，用來應對更多的能源消耗使目前主要的研究重點，這樣可以減少對環境的污染，緩解能源緊缺的現狀，使可持續發展的戰略得到進一步的實施。風能源的開發不僅為我國的發展提供了重要的資源支撐，還未我國的環境保護貢獻了重要的力量。

風力發電有很多的優勢，首先風力發電不消耗任何的燃料，不會污染環境、更不會產生二氧化碳和一些有害氣體，是可再生能源。并且風力發電的設備可以建設在淺海或者海灘，對耕地的占有面積很小。在西北建設的風力發電設備多建設在荒漠地區，即使會占有一部分工地，也只是一個基礎的建設，建設周期很短，單個的機械建設最多工期不會超過半年，并且單一的組裝風力發電設備就可以用于發電。在投資方面，風力發電的設備投入的資金較小，規?？梢暂^小也可以很大，所以投資有很大的靈活性。在海灘等地方建的發電設備，每年利用小時數可以達到3000以上，大型的風力發電設備可以發送更多的電量。

風力發電還可以根據季節的變化和風力的多少自行更換和互補，就像春季和冬季的風比較大、夏季和秋季的風比較小，春冬季風力發的電量用不完可以進行儲存，彌補秋季和夏季的少風期。我國的風力發電設備很多，并且我國的海灘風力資源豐富，在這些地區也是我國經濟發展比較快的地區，對電力的需求更大，在這樣的地區建設大型的風力發電設備，在一定程度上可以有效解決當地區域的電力供應緊張的問題。當在一些地區進行大規模的建設風力發電設備后，在一定程度上會減弱風力，從而減少揚沙大風等惡劣的天氣，減少沙塵暴的發生概率。在西北的一些地區建立風力發電設備可以增強東南風的趨勢，使當地的暖濕氣流進行北移，使北方的降雨量增加。

圖1 恒頻發電系統

同時風力發電也有缺點，所謂風力發電是因為有風才會有電，大量的驗收風力發電設備，會給電網的調度工作帶來一定的困難，因為風力發電是質量最差的電源，從電網管理的方面來說，我國的電力和網絡是統一進行管理的，要想建立大量的風力發電設備，就要有消納風電的良好渠道，要加強這一方面的協調和管理，這些局限性和問題就可以得到有效解決。

風力能源具有清潔環保的特性，并且取之不盡，被稱為21世紀最主要的新能源，并且有極好的發展前景。現階段世界各國的科技發展取得了很大的進步，因此環境保護與世界可持續發展這兩項工作得到了突破性的進展，全球各國的共同努力實現功能發展戰略的重要部署，大力發展。動力發展產業在一定程度上會加快商業化進程的發展，使風力發電的規模和領域進一步擴大，因此風力發電在人們未來的能源使用中會占據著很關鍵的地位。不僅如此，隨著新能源的逐漸開發和利用，風力發電會給人們帶來巨大的收益，逐漸成為不可再生能源的代替品，也會成為電力市場主要的開發和研究領域。

風力發電屬于可再生能源，也是一種比較清潔的能源。為了緩解當下世界各地面臨的能源危機，使人們的生存環境得到改善和提高，使供電壓力得到降低，加大對風力發電的利用是行之有效的措施之一。從另一個方面來看，風力發電不僅投資靈活，對設備的施工周期也相對較短，從環境和地理方面來看都應該受到重視。但當前風力發電主要的問題，是需要解決網電并輸的問題。未來的風力發電在建設過程中同樣需要加入綠色環保的發展理念，要按照順應自然、尊重自然、保護環境的發展理念進行建設，使保護環境、節約資源的基本國策得到貫徹，所以今后的風力發電產業主要是以綠色發展為主。

現今風力發電的主要技術是恒速恒頻發電以及變速頻的發電技術。在恒速恒頻的電力系統中，主要的發電機為異步發電機，一般情況下恒速發電的電力系統將電力電子技術加入到級組設備中的很少，因此電力電子變換器的裝置在一些恒速恒頻的發電設備中不常見。

恒速恒頻的電力發電系統主要有以下幾個特點：特點一是系統的結構簡單，可以在外部環境下使用，所以面臨的主要問題就是維持工作環境的穩定；特點二是發電設備的轉速適中是恒定的，不能支持大功率的控制與跟蹤，所以發電效率很低。再過風速快速升高的過程中，恒速恒頻發電設備的轉速保持穩定，將風力傳送到發電系統的各個部分，如發電機和主軸等，使發電設備的機械應力變得很大，在一定程度上容易使風力發電的設備損壞或者是相關的零件燒壞，因此恒速恒頻的發電設備對每個部件的堅固性有很高的要求。還有一種情況是發電設備在正常工作的狀態下，一旦電網發生故障或者沒有及時的從系統中恢復電壓，那么電壓就很難保持穩定，這樣電力維護系統內部就會出現問題，在風力的影響下會產生波動，影響供電的質量。

變頻發電主要是通過對風輪進行控制，使設備在轉速的范圍內達到理想的運行速度，保證發電的質量。

風力發電一般有兩種發展和運行的模式，主要分為并網運行模式和獨立的運行模式，相對不并網運行模式來看，獨立運行模式現階段比較落后、穩定性很低，但是并網運行模式就具有很高的穩定性和可靠性，在現今風力的開發和研究中中越來越受到關注，但是這兩種電力技術之間又存在很大的聯系。這兩種發電方式主要都是通過風力發電與電網進行連接，可以是變溫器與電網之間的連接、也可以與電網直接相連，從而使電力供電系統達到穩定的狀態，保證人們的用電質量和用電安全。

總而言之，隨著我國社會的發展和經濟發展的加快，不可再生能源的缺乏成為我國目前主要面臨的問題，因此開發新能源是我國科技發展和科技創新的首要任務。風力能源具有取之不盡、用之不竭的有優點，并且是比較清潔型的能源，因此成為我國發展新能源的主要驅動力之一，由此也足以看出風力發電在我國新能源過程中的重要性。不僅如此，風力能源的開發和利用在世界中都占有重要的地位，風力發電在未來的發展進程中有巨大的發展潛力，是世界發展新能源的主要發展項目。