摘要:随着全球经济的不断发展,全球变暖问题也在不断的加剧,因此全球各国都开始重视低碳环保理念在各行各业中的贯彻。在此种情况下,人们也开始不断研究和推广其他更为环保的能源,其中风能作为一种技术成熟、清洁可靠的新能源,已经成为了具有广阔应用前景的发电方式之一。风力发电较于其他发电方式有显著的降低环境污染、调整能源结构等各方面的优势,在全球各国都受到了很大的重视。因此,本文对风力发电技术现状及存在问题进行分析。
关键词:风力发电技术;现状;问题
对新能源的研究和利用已成为世界热门的话题,风力发电是新能源发电技术中最具规模开发和商业化发展前景的发电方式,目前各国都在加大对风力发电及其相关的技术研究。全球风电行业年度市场增长率达40%,已有一百多个国家涉足到风电行业,该行业已经成为世界能源市场的重要组成部分。我国近几年风电产业发展势头强劲,风电新增装机的容量稳居全球前茅,因此,对风力发电的技术现状和问题进行研究具有重要意义。
1风力发电技术的现状
目前,随着我国科学技术的不断发展,风力发电技术也得到了广泛的应用。风力发电的基本原理是利用风能设备将温差产生的气流转化为电能。事实上,空气中的动能,即“风能”被用来驱动风车设备的叶片的旋转,然后叶片的旋转轴连接到增速机以增加这样,机器的动能转换成机械能,然后发电机通过转动轴来发电。风力发电技术的特点主要表现在:
1.1风力发电技术装机容量逐年增加,风力发电用电比例逐年上升。
1.2风力发电机的独立容量也在不断增加。
1.3海上风电场的发展趋势越来越商业化。对于海上风力发电,具有风力平稳,外部干扰少,风速较高的特点。发电量比较大,海上风力发电可以很好的利用发电机组。
1.4风电建设资金成本较高,但运营成本相对较低。
世界风力发电机组发电市场增长速度较快。一个主要区别在于发电系统和风力涡轮机的不同组合方面的差异。一项新技术已被广泛应用于风力发电行业,以更好地利用风力来提供能源。因此,发电机捕获的能量会更高,并且更容易控制其有功功率和无功功率。
2我国风电发展存在的问题
风在自然界一直处于变化状态,在不同年份其特征并不相同,一个地区少风年与多风年的风能相差甚远。因此,评估某地的风力资源潜力,没有长期的统计数据作为参考,其趋势特点必定是不可信的。目前,我国的测风资料已经跟不上风电设备的发展方向,并不能完全提供风电场的需求。
风电场的建设风生水起,但同时,有些建成的风电场已被荒废,使用率太低。风电“发得出,送不出”的抱怨已是普遍现象,初步统计,我国有30%的风电装机并网项目处于空转状态,造成昂贵设备浪费。风电发展受到掣肘的最主要因素是上网问题。电网企业无条件接收风电入网是国家的政策,但实行下来,电网企业有苦难言。一个制约风电上网的重要原因是风电波动大,对电网形成冲击。
风电的间歇性和不稳定性在并入电网后会冲击电网,令电能质量恶化。为了让风电能达到入网条件,使入网的电尽力稳定,电网运营商需增加额外的调峰设备,而这肯定会提高企业的投资,企业积极性低也就可以理解了。“上网难”最后还是归因于风电没有规划、野蛮开发。
3解决风力发电所存在问题的途径
3.1加快风电技术的研究与发展
在技术上对风力发电技术进行了改革,提升发电技术工作的效率。在强风的地带,因为风能密度相对来说比较大,所以可以采用功率调节的方式进行风力发电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样可以保证在弱风期间也可以保证发电的效率,而且能够对风电的设备进行管理,使风机不至于受损。
在风电功率调节的过程中,可以采用浆距的调节来调节,在调节中采用定桨距失速型风机,能够使整个发电过程功率得到控制,而且装置结构相对比较简单,成本比较低。对并不适宜于风力发电的一些地区,可以采用单独运行的单机发电,经过有效的储能后将电能进行利用。这种风机通常采用柔性桨叶的风力发电机,适宜于游牧民的使用。通过新技术的开发利用,能够在不同的环境内进行风力发电,这样增强风机的电机容量,使风能的利用效率最大化。
3.2能源政策支持
构建可再生能源发展政策。现在不可再生资源造成了环境问题,而且资源的缺乏会导致社会发展减缓。国家应该对可再生资源的利用进行立法规范,大力宣传可在能资源并且对可再生资源进行保障,使国内的风力发电能够有效的发展。只有得到国家能源政策的支持,风力发电才能够获得保障和进步。
3.3推动风电的产业化
风电发展属于较为新兴的科技,还没有达到产业化,在发展的过程中,只有实现风电产业化,才能够使风电发展进入新的时期。在风电的发展过程中,随着科技的发展,风电单机的容量不断变大,而且使单机能量的成本更低。
风电技术的商业化,能够降低风电单机的运行成本、提升风能的利用效率。通过产业化能够促进风机的技术的创新,美国的可再生能源开发了新兴叶片,能够对风能进行有效的捕获。而且采用结构动力学,对封禁进行改进设计,使风机的质量提升,成本降低,而且提升了整体的可靠性,降低了维修的费用。
3.4加大电网建设力度
电网建设的速度跟不上风力发电厂建设的问题应该从以下两个方面着手:政府应该根据每年风力发电项目的建设情况,来对电网公司的电网建设情况做出硬性的规定,并与电网公司负责人的绩效挂钩,以此来保证规定的实施效果。当然,针对电网建设的硬性规定既不能定的太高也不能定的太低,如果太高会给电网企业带来很大的负担,从而影响整个电网的发展;如果太低就达不到电网建设要跟上风力发电厂建设的目的了。因此政府既应该对风力发电厂的建设项目进行严格审批又应该照顾电网企业的承受能力;由于风力发电与天气有很大的关系,当电厂不发电时,电网资源可能会闲置,造成电网公司的经营成本增加。国家可以根据风力发电厂的经营情况来对电网公司的进行相应的补贴,以提高其电网建设的积极性。
3.5发展海上风力发电
我国海陆风力发电不均衡的关键就是技术,可是如果想发展海上风能,就目前我国的技术水平来看还是远远不够的,而国外已经有比较成熟的技术。政府应该对海上风力发电的设备进口实施零关税,以此来降低电厂建设的成本,间接地支持风电的发展;鼓励国内企业与海上风力发电技术比较成熟的国家进行合作,通过引进国外先进的技术来促进我国海上风力发电事业的发展,并给予这样的企业一定的优惠政策。此外,合理的价格机制加上政府的优惠政策的支持也是实现风力发电规模化和商业化的关键。
结束语:
随着环境问题的日益突出和能源供应的日趋紧张,可再生能源越来越被人们所重视。在注重资源和环境和持续发展的当今社会,风电正在成为世界性的主流能源之一,其发展的潜力是巨大的。目前,国内相关设备和技术发展不到位,使得风力发电技术的应用并不广泛,而针对其关键问题,要不断地进行技术的优化,增加大功率中压变频器和风力发电电场储能设备的应用和加大海上发电厂的投资建设,把风力发电技术作为未来我国发电系统要主要技术。
参考文献:
[1]风力发电现状与发展趋势[J].刘波,贺志佳,金昊.东北电力大学学报.2016(02)
[2]风力发电的发展现状及前景探讨[J].黄加明.应用能源技术.2015(04)
[3]浅谈风力发电应用与创新[J].杨哲.中国战略新兴产业.2017(44)
[4]风力发电的发展近况与发展趋势[J].王森.科技视界.2017(30)
论文作者:程佳威,庞若飞,赵蕊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
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