風電新能源發展與并網技術探討

商云峰

摘要：為進一步響應國家可持續發展的號召，提倡低碳生活，大力發展風電資源是我國可持續發展道路上的重點之一，眾所周知，煤炭資源屬于不可再生資源，生成周期非常長，甚至需要上千年的生成周期。因此，風電新能源的開發與利用成為我國資源可持續發展的重要選擇之一。風能是一種潔凈能源，可以說是取之不竭、用之不盡，我國沿海地區、草原地區、山區以及高原地區等嚴重缺乏煤炭資源和水資源，但是這些地區的風能資源豐富，依據不同地區的優勢資源來帶動當地的發展，已經成為是我國可持續發展戰略的重要組成部分之一。

關鍵詞：風電新能源：發展：并網技術

1風電新能源發展現狀

一般來說，我國的發展與國外比較，便于差距分析。出臺了許多好政策，因為各國越來越重視能源問題。通過這種方法，我們可以支持和推動風力發電產業的發展，實際上可以看到真正的新能源技術飛速發展。對新?能源發展現狀的分析往往側重于現有成果，往往忽視了對技術未來的判斷。?這將給新能源的開發造成不必要的負擔。例如，自?2005～2008?年以來，風力發電取得了重大進展，為解決我國能源和環境問題創造了條件。同樣值得注意的是，我國的風力技術仍然存在相當大的缺陷，如?b.?面向進口的平行風力模型。這意味著風能在整個電網中所占份額相對較小，許多部件依?賴進口，沒有嚴格的風力和電網標準來確保風能和電網的穩定運行。我國?未來風力技術的發展具有重要意義，必須在先進技術領域進行創新。

2風電新能源的發展

2.1風電場位置偏遠、穩定性差

由于風資源分布地具有距離負荷中心較遠、網架結構薄弱的特點，導致電網輸電能力受到限制，不利于進行風電大規模開發。風能是不穩定能源，風向與風速具有動態變化性質。風力發電機較難實現被控制與調節，?導致風電機發出的電能不夠穩定，存在動態變化與波動的問題。

2.2風能能量儲存容量不足、密度小

由于風能的蓄電成本高，相比發電不具經濟性，導致整個電網蓄電能?力不足。風能的儲存容量是由輸出電量來調節的，輸出電量不足，導致儲?存容量較小，造成蓄電能力較弱的問題。在發電容量相同的情況下，風力?發電機的風輪比水輪機大出許多，造成風能能量密度小的問題。

2.3風輪機效率低下

基于風輪機體積較大，輸出電較少，蓄電容量小的特點，導致風輪機工作效率低下。其中，垂直軸風輪機的最大工作效率在?35%?左右，而水平軸風輪機的工作效率不具穩定性，在?20%～50%?之間。

2.4電網無法調度

基于風能不穩定特質，因此不能依據負荷調度風力發電，給電網調度帶來難度。此外，風電機組沒有工作人員值班看守，人工調度的可能性太小。?如果擴大人力隊伍，易造成人力資源成本問題。

3解決我國風電并網技術難題的有效途徑

3.1優化風力發電項目發展

隨著可持續發展理念深人推進，風電工程作為可持續發展的重要舉措，?加大對風力發電項目的實踐研究與創新發展意義重大。在風力發電項目的建設與使用中，應當及時發現其潛在的問題，多角度分析問題的原因，以推動風力發電項目健康發展。要加強對施工現場的監督管理，及時發現與?記錄分析設計偏差問題，綜合各種影響要素及時調整施工，以減少工程變更，促使風電工程建設順利展開。

3.2形成獨特布局結構

為提高電網的穩定性，在電網建設中主要采取閉環結構與開環運行的?方式。應用環形狀的電網網絡，在出現故障后會向輻射狀轉變，技術人員發現線路故障問題后，應及時通過開關選擇其它線路供電，確保電路穩定運行。該種手段同樣適用于風力發電中，促使風力發電人網建設高效展開。?與此同時，需根據實際情況完善規劃，逐步形成科學的獨特的布局結構，?以實現效益最大化。

3.3科學預測風力發電量

科學預測風力發電量是控制風電的隨機性與實現風電向常規可調度電源轉變的重要前提。通過對風力發電功率預測方面的深人研究，發現精準預測風電機組輪轂高度位置的氣象信息，主要通過結合各數值天氣預報模型的途徑，實現對功率的短期精確預測。在實踐中通過?NwP?預測氣溫與

風速、風向等相關信息，圍繞風機周圍的物理信息，計算出風力發電機組?轂高度的風向與風速。圍繞風機的功率曲線，得出最后的輸出功率，可避?免惡劣氣候對預測數據精確度的影響。

3.4合理降低電網壓力

電網損耗主要包括無功損耗與有功損耗兩種，可通過計算功率的途徑，?實現對功率損耗的深人研究，并通過降耗的方式減少用電負荷，最大程度發揮實現用電設備的性能;同時，延長用電設備的使用壽命。電路的設計過程復雜繁瑣，需根據有功功率的計算結果等實際情況，合理選擇導線的路徑，以切實達到降低電路中電阻功率損耗的目的;合理選擇變壓器以達到減少無功功率損耗的目的。為加強無功補償的針對性，需在電網的建設中，加大電網資源的優化與整合力度，合理運用同步調相機與靜止無功補償器等?方法，進一步優化無功補償。根據電網特征合理選擇設備，以有效降低電網運行的負荷，以加速風電新能源的現代化發展步伐，不斷提高經濟效益。

4?風電并網技術發展態勢

4.1風力發電機組的發展動向

開發單機容量大的風電機組，如?Mw?級大型風電機組設備，可有效降低風力發電成本。解決偏遠分散地區就地供電的問題，可使用開發分散式小型與微型風力發電系統，更利于資本節約與資源高效利用。

4.2新技術在風力發電容量預測中的應用

隨著各區域海上風電建設進程的加速、風電裝機容量逐步增大，對風電功率預測的精度提出了更高要求，因此需引人更多的改進方法，以滿足?其功率預測的精度要求。首先，應用計算機技術與遙感技術等，可進一步?提高對數字天氣預報模型的分辨率與天氣預報的準確度及天氣預報的更新頻率，間接帶動風電預測模型輸人數據等性能的優化。其次，采取結合多?個數字天氣預報模型的方式，能夠規避惡劣氣候條件的影響，實現對氣象?信息的高效預報，從而確保預測精度。同時，可利用混沌理論與小波分析?等智能方式建立預測模型，通過線性與非線性方式，進一步強化預測方式?的完善，提高預測結果精確度，切實降低預測誤差。尤其是非線性方式與?人工神經網絡的結合，更利于發揮各預測性能的協同作用，實現各模型的?優勢互補與各模型信息的優化，進一步強化模型的可靠性與預測精度。最后通過實時測量的氣象數據，可進一步減少風電功率短期預測的誤差。

4.3并網技術和最大風能捕獲技術的研究

在研究風電新能源的過程中，應對并網技術和最大風能捕獲技術進行?深人的研究，在研究中發現風電場受風力和風機控制系統的影響很大，經常出現力道不平衡的現象，其對電網的使用造成了嚴重的負面影響。因此，?為了進一步提高風電系統的性能，實現系統的穩定性、可靠性和提高處理?故障的能力，需要對風電場并網的發展方向進行跟蹤。同時對風能的密度?進行了比較，思考如何捕捉更多的風能，這也是未來風電并網技術的重要研究方向之一。目前，獲取風能的最佳方式是調整葉片直徑和發電機組自?身的功率和轉速。風電系統的集成技術和風能的最大捕獲量，是今后風電?新能源發展的重要任務之一。

結束語：風電新能源屬于現階段應用十分廣泛的能源之一，得到了社?會各界的廣泛關注。但在風電發電過程中仍存在諸多問題，嚴重制約風電新能源的進一步發展，同時影響輸電網的安全與穩定運行。因此，需對其?存在的問題進行深人分析，優化風電并網技術，促進風電新能源的發展。

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