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摘要：现在我国风力发电已经得到了一定程度的应用，可以说风力发电的出现在一定程度上缓解了发电工作对煤炭所产生的压力，作为一种清洁可再生能源而言，风力发电站建造成本低廉，并且性价比高、不会对环境产生污染，现在人们也越来越重视节能减排，所以很多国家都兴建了越来越多的风力发电站，但是其本身也存在不稳定性，加之其运行环境恶劣，这也给其应用效果造成了一定影响。
关键词：风力发电；技术发展现状；发展分析
引言
随着风力发电整机制造竞争的进一步加剧，我国风力发电行业发展在未来既有机会和优势，同时又面临来自世界和自身的威胁和劣势。我国风力发电行业发展要强化政府的引导和扶持，适时调整政策，支持产业健康发展。
1风力发电概述
1.1风力发电的原理和特点
风力发电是一个将风能的机械能转化成电能的过程，这个转化过程由风力发电机和其控制系统实现，当风力进入发电系统后，便成为发电系统的输入信号，系统内的风力控制器输出桨距角信号，对机械的转和输出功率进行调整。机械产生的能量会进入发电机，最后转化成电能进入电网。风能发电的特点在于风能是可再生的，发电厂的建设周期很短，装机规模灵活、具有较高的可靠性，同时运营维护简单，造价低。
1.2国内风力发电现状
从技术层面上看，国内风力发电企业主要采取“三步走”战略，即引进技术、消化吸收、自主创新。目前我国5WM容量等级的风电设备逐步退出市场，取而代之的是兆瓦级风电机组，这也就意味着我国具备自主研发兆瓦级风机的技术能力。除此之外，风电设备制造业在近年来也有了蓬勃发展，国产机组占据着越来越高的国内市场份额。就风电行业而言，国产风电装备已经可以有效满足我国风电发展要求，例如，风电机组整机、关键性零部件等，但是一部分技术要求高的部件还要进口，如主轴轴承、变流器等。因此，加强风电装备制造技术创新、提高自主研发能力非常必要且重要。作为风力发电技术的重要组成和关键部分，风电控制技术更是成为了当前研究的重难点。
2风力发电控制系统的分析
2.1风力发电系统的类型
常见的风力发电系统主要有三种，包括恒速感应发电系统，变速恒频双馈式发电系统和变速同步发电系统。恒速感应发电系统在当前使用的最为广泛，这种系统的构造简单，造价很低，发电过程比较容易控制，后期维护投入非常低；但是这类系统存在着不能有效控制无功补偿的问题，使得供电效率很低。变速恒频双馈式发电主要使用在电力生产中，这类系统的优势在于发电具有较高的稳定性，而且容易控制，不需要无功补偿，成本低的同时对风能具有较高的转化效率；但是这类系统比较复杂，使得维护比较困难。变速同步发电系统还处于摸索阶段，而且造价很高，目前并没有太多的使用，但是该系统具备着不需要无功补偿和稳定性高的优势，具有较高的潜力。
2.2风力发电系统控制的必要性
自然风会在速度大小以及方向上产生随机变化，因此，有效控制发电系统具有重要意义，包括控制机组的切入与切出电网、限制输出功率、检测风轮在运行过程中的故障并加以保护等。从定桨距恒速运行技术到变桨距变速运行技术，风力发电系统的控制技术在近年来得到了很大发展，已经达到基本供电目标。就风力发电机组而言，其重要技术之一就是调节机组功率，其调节方法主要有三种，即主动失速调节、定桨距失速调节以及变桨距调节等。目前，风力发电机组已经实现了变桨距变速运行，利用风速、风向变化，风力发电控制系统不仅可对机组实现并网、脱网和调向控制，还能利用变距系统有效控制机组的功率及转速，实现风力发电机组运行安全、速度的有效提升，大大促进了电力行业发展。
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3现阶段我国风力发电发展过程中暴露出的不足
3.1研发投入不足导致的基础薄弱
风力发电发展和应用的基础在于完善而成熟的风机工艺，但是一直以来，在风机制造上，我国的投入严重不足，技术开发和设备制造能力上存在缺陷，其没有国家研发机构介入，测试平台不完善、相关标准和认证体系也是如此，因此，我国的风电技术研发和设备制造能力上存在缺陷，这样无法掌握大型风机和制造上的关键技术，零部件配套能力非常有限。
3.2相关管理和服务体系不够完善
现在我国的风电产业不发达是一个事实，无论是相关技术标准还是系统设计、设备生产等等都缺乏雄厚的基础。另外在风力发电站地址和地点的选择上也没有充分而深入的研究，对于大型的风电场来说，并网技术以及其应用后对整个电网结构造成的影响也没有一个全面的认识，同时国家对其认证和运行评价检测体系都非常不完善，甚至都不存在针对风力发电机组入网的检测办法。
3.3建设和规划之间不协调导致的开发秩序混乱
现在我国各地方的政府部门和风电开发商等等都在同步进行风电规划，同时省属供电公司也积极参与其中，但是每个版本的规划上都存在明显区别，这些区别主要体现在装机规模和开发进度上，所以总体上来看，其规划较为混乱。在前期工作阶段，投资方和电网企业之间也缺乏必要的联系，电网无法及时掌握其发展情况，如果不在电网规划中融入风电的相关内容，在后续开发中，其将会造成严重的脱节，这对风电开发是非常不利的；另外我国陆上风能资源最为丰富的地区大多处于我国西北，电力输送也就成为了一个很大的问题。
3.4对电力系统运行的影响
现在很多风电场所并不能及时对发电出力进行及时的预测，所以如果风力发电贸然大规模应用和接入，必然会在一定程度上影响到电力调度的运行，给电压调节和无功调节造成很大的压力。另外风电运行过程中，也很容易受到湍流效应的影响，电压波动和电压善变的问题无法避免，这些谐波也会对电能供给产生一定的负面影响。
3.5远距离输送成本问题
现在我国对于风力发电的价格和税收都已经指定了相应的政策，和其他发电相比，对风力发电的征税大约仅为正常值的50%，但是企业之间竞争激烈，压价情况普遍存在，所以实际上风电运行的利润仍然很低，对企业风电发展的激励作用非常有限。同时虽然风电的增值税征收标准为原来的一半，但风力本身没有成本，所以增值税当中无法采用进项税额来抵扣，仍然需要承担严重的税负，所以这样看来，其成本仍然很高。
4风力发电的展望
4.1市场的发展趋势
我国对新能源的支持力度一直都很大，对风电产业也进行了一定的补贴，当前我国的风电产业发展依然是十分活跃的。由于我国的幅员辽阔，风能资源很高，因此风能发展仍然有着很大的潜能。随着装机容量的增加、小型风场建设以及低速风源、海上风能发电水平的提升，我国的风能发电仍然会有较快的发展速度。
4.2风能行业和技术的发展趋势
国内的风电设备制造已经具有了较高的规模，行业内的竞争正在变得激烈。不同的企业都采取降低了造价并进行着技术研发，在提高了风力发电水平的同时，也降低了风力发电的造价，缩小了风力发电和火力发电的价格差。我国的风电设备研发主要围绕着大容量、低风速和高效率这几方面进行，尤其在材料和基础元器件上，会在将来有很大突破。
结语
我国具有大量的风能资源，使得风能在我国有十分广阔的发展前景，国家要继续推动风能产业的发展，保证市场公平，推动风能汗液的技术研发，推动风能发电的全面发展。
参考文献
[1]徐冬青.风力发电技术发展现状以及行业发展分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（12）：44-45.
[2]史勇生，沈科达，龚海成.我国风力发电发展存在的问题及健康发展策略[J].建筑工程技术与设计，2017（19）.
论文作者:李晓磊,柴宽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
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