摘要：随着社会主义的经济快速发展，工业的发展壮大为其做出了巨大贡献，但是为此也付出了相应的代价，环境状况和能源短缺问题日益突出，亟待解决，新能源的开发能实现可持续发展战略的需求解决能源消耗问题以及整合能源结构，本文主要探讨的新能源发电，对比过去传统的煤、天然气、石油发电，风力发电实现了能源的可再生，也不会对环境造成污染破坏，得到了世界各国的大力研发和推广使用，风力发电技术也日趋成熟，相对风力发电的电机组装机容量变大，攻克了风力发电中的缺点问题，促进了风力发电的稳定快速的发展。
关键词：新能源；风力发电；技术探讨
现如今，世界各国对于环境问题和能源损耗问题日益关注，之前为了经济发展，导致环境受到破坏，能源损耗过大，因此，新能源的研发和发展对与我国的可持续发展有着重要的且不可替代的作用，可再生资源已经受到了世界各国的关注，风能作为新能源中发展比较成熟且目前相对技术比较稳定先进的存在，对各国风能转化发电奠定了基础。
风能转化为发电，也就是风力发电，其是将风能转化为机械能，机械能进而转化成电能的整体过程。加上我国风能资源比较丰富，可借助风力涡轮机和控制系统将风能换成机械能发电机及其控制系统，进而将机械能转化为电能。风力涡轮机在整个风力发点系统中直接影响了其性能和效率。目前风力发电机变桨距功率控制技术和发电机变速恒频发电技术属于较为先进的发电技术，是目前乃至未来风力发电技术的发展趋势。
一、目前风能的相关现状
我国相对来说属于风能资源较为丰富的国家，风能的储量约为4.83x109MW，主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和东部至南部沿海地带以及岛屿上，比较适合安装风力发电装置，补充能源发电，进而实现新能源风力发电的覆盖面积扩大。
二、目前风力发电的优缺点
1.风力发电的缺点
目前风力发电存在的问题一是对电网的冲击较大，二是对于电能的储存存在浪费，实际用电和风能发电量不匹配。因此，采用风机变桨，减少了对电网的冲击，另外，由于风能发电的电波不是标准的正弦函数波形，这也是对电网承载力的一个考验，加之，风力发电装置都比较大，运输和安装存有一些难度。
2.风力发电的优点
风能资源属于可再生资源，且对环境不会存在污染破坏，是相对来说比较安全可靠的新能源发电技术，建设的周期一般较短，可实现安装一台运转一台，对于土地的占有率低，全部设备总占风电场约1%，剩余还可进行农、牧使用，运行简单，可实现无人值守等等，对于我国实现新能源发电起到了促进作用。
三、风力机的功率调节技术
对于风力发电系统，目前的关键核心是如何控制风力机的功率调节，一旦出现超过额定风速，就会对风力发电设备造成不必要的损坏，影响机械工作，就需要减少风力机对于风能的捕获，使其功率保持在额定值左右，确保风力机的正常运转。现如今，对于风力机进行功率调节的方式主要有定桨距失速调节、变桨距调节和主动失速调节。
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1.定桨距失速控制
对于风力机调节功率方式中的定桨距失速控制，其是将固定螺距风机叶片与轮毂固定连接，结构相对来说简单且性能可靠，唯一问题是叶片顶角不能依据风速变化进行调整，但这种风力涡轮机主要依靠叶片的空气动力学，在低标准风速下，无法保障风能利用率。
2.变桨距调节
变桨距风力机的功率调节主要依靠的是叶片的固有气动性，调节叶片浆距角实现风能的转换效率，从而提高风力机输出的平稳功率。
3.主动失速调节
对于风力机发电中的功率调节，主动失速调节是将叶片主动失速保障功率进行调节，当风速低于额定风速，将依据控制系统中的风速等级进行变桨距控制调节，一旦超过额定风速，变桨系统通过增加叶片攻角，将叶片处于“失速”状态，限制风轮吸收功率的增加。
四、当前风机研发的技术难点及其分析
1.要依据我国国情制定符合其的产品总体设计方案
当下，国际上比较先进的整机设计方案有变桨双馈式变速恒频技术和变桨直驱式变速恒频技术，前者主要使用的增速齿轮箱及双馈式发电机，后者采用了直驱式发电机，取消了齿轮箱。结合我国目前的国情和整体工业的发展水平，直驱式发电机在成本和技术领域上一直存有较多阻碍，采用变桨双馈式变速恒频技术更符合我国国情需要。
2.进行自主研发的风力发电机控制技术，且具有自主知识产权
当前我们采用的风力发电装置大多采用的是国外的技术，对于我国来说，对于知识产权方面受到一定的限制，具有自主知识产权的风力发电机控制技术属于当务之急，可以采用与国外咨询公司联合设计，既能学习吸收国外先进的风机控制技术也具有相对独立的自主知识产权，还对我国独立研发人员进行了能力的提升。
3.研究使用符合我国国内环境特点的风机设计方案
对于我国风能资源，大多分布于北方地区，一般存有风沙大且温度相对较低的特点，在IEC标准中，要求的极限温度是-20℃，正常运行温度是-10℃，但是目前我国北方中超出了IEC标准，生存温度为-40℃，正常运行温度是-30℃，所以要针对风沙大且温度低的环境，要设计出符合性能控制和设备产品零部件、材料等功能设计，以便其运行的可靠和安全。
4.研究整机性能检测，优化设计分析
要实现风机运行的安全可靠，就需要制定先进的整机检测和实验技术，保障风机的功能和成本的降低，同时风机在运行过程中会受到多样性及受力情况的复杂性，需要准确的计算风机中各个零部件的载荷，对其进行优化，提高产品的安全可靠运行，降低产品成本。
结束语
综上所述，新能源的开发和研究符合目前我国的可持续发展战略要求，且实现环境的保护，能源的再生，风力发电已经得到了各个国家的重视和研究，已经得到了大力的推广和使用，通过本文对风力发电技术的研究探讨，如何实现调节风能以及目前风机研究中出现的难点分析，对于风力发电的研究提出更好的建议，让其更符合我国可持续发展的需求，同时也对我国风电研究者研究设计出更高质量的风力发电机做出了挑战。
参考文献：
[1]高敏. 基于新能源发电风力发电技术的探讨[J]. 科技创新与应用, 2018, 250(30):143-144.
[2]周利鹏. 风力发电技术与功率控制策略研究[J]. 科技创新导报, 2018, 15(24):7+9.
论文作者:孟令峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/8
标签：风能论文; 风力发电论文; 风力论文; 技术论文; 新能源论文; 功率论文; 风机论文; 《基层建设》2019年第23期论文;