摘要：随着国家的发展越来越好，科学技术不断的创新和实践，打开了风电技术发展视野，针对风力发电技术在发电应用中的现状进行了分析，充分考虑了能源利用率，分析了风力发电技术在发电系统应用中的发展趋势，提出了风力发电塔架改进措施，并且详述了创新性。
关键词：考虑；能源利用率；风力发电技术；结构改进研究
引言
风能是重要的可再生能源之一，随着各国对可再生能源的重视，风能已经取得了较快的发展，成为了重要的能源补充。当前，风能发电仍然有着很多问题需要解决。
1我国风力发电行业发展的机会和优势
1.1风力发电行业处于全球高速发展期
现如今，全球风力发电行业正处于高速发展期，无论是专利申请，还是新增风力发电机都处在高速发展的阶段。随着能源危机的加剧，各国政府普遍采取积极的新能源政策，这意味着今后相当长的一段时间内风力发电产业的前景将十分广阔。一个高速发展的产业鼻炎蕴含着无限的商机，这对于我国风力发电产业来说，正是打了发展的有利时机。
1.2我国政府支持风力发电行业的发展
结合其他国家风力发电行业的发展情况来看，国外许多国家都大力支持风力发电行业的发展，同样，我国风力发电行业的迅猛发展也离不开我国政府的大力支持。我国就风力发电颁布了各项法律法规和相关政策，如《电力法》、《节约能源法》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》等。这些都是对风力发电行业的支持。
2国内外发展现状和面临的挑战
2.1国内外发展现状
目前，风力发电已经在全球掀起了一股发展热潮。德国、美国、丹麦和荷兰是世界上风能利用最好、发展最好、技术也比较先进的四个国家。从全球风电装机容量来看，近年来全球新增装机容量有所增加，2012-2016年的年平均复合增长率为5%。2016-2018年，风电产业增长依然强劲，中国等亚洲国家对于风电产业的政策扶持会进一步热化风电产业，预计2019年全球风电新增容量将近6万MW。根据新能源振兴规划，预计到2020年我国风机装机总量将达到1.5亿kW，将超过电力总装机总量的10%。
2.2我国风力发电面临的机遇和挑战
我国是风力资源丰富的国家之一，我国的风力资源主要分布在“三北”地区（东北三省、内蒙古、甘肃、青海和新疆等）、东南海沿海地区和内陆局部地区，这些地区可开发利用的风能储量约2亿kW，占全国可利用储量的80%。现阶段，我国风力发电的规模还在不断增大，也就意味着风力发电在我国电力资源中的比例在不断增加。在国家政策鼓励支持下，我国的风电技术取得了一定的成果，但是和国际先进水平相比较，还存在一定的差距。其中风力发电应用中的很多关键技术被国外少数企业垄断，阻碍了风力发电的进一步推广应用。因此，需要对目前的风力发电技术不断完善，在技术上不断创新拥有自主知识产权。从风力发电的成效上看，我国很多建成的风电场处于闲置状态，输出电能利用率较低。造成风电“发得出、送不出”的情况的主要原因是风电入网问题。因为我国风能资源主要分布区域也是电网分布较弱的地区，因此风力发电面临着电网不堪重负的问题。这需要统筹协调电力规划，同时也需要技术突破降低入网成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总而言之，我国目前的风力发电还有很大的发展空间，风力发电技术的研究也至关重要。
3风力发电技术的发展前景
（1）合理选址，科学建设风力发电站。我国的风力资源分布不均匀，在风力发电站的建设选址上，一定要认真挑选，充分考察衡量各地的气候条件，年度风力情况，风向情况，确实将地区的气候情况掌握好，在充分掌握当地气候条件的情况下，合理选择风力发展站的建设场所。（2）风力发电站的规模要因地制宜。风力发电站，它的功能是发电，我们在合理选址之后，在电机机组的配置上，要科学配置，不能大马拉小车的浪费，也不能小马拉大车的超负荷，必须根据风力情况，科学的配置风力发电机组。（3）大力发展电力传输网络。风力发电，只是一个发电站，它所产生的电能需要运用，必须通过电力传输网络传输出去，送到变电站，才能送到千家万户的家中，真正的为人们的生产生活服务。（4）加大风力发电技术的科技创新。风力发电技术属于一种新能源的新技术，我国科技水平与发达国家相比，还是比较薄弱的，在风力发电技术上，我们要加大科技的创新力度，重点加强风力发电设备的研究，建设更加先进的风力发电站，提升风力发电效率，推进我国风力发电事业快速发展。
4风力发电塔改进措施
（1）并行结构改进措施国内外的塔架大都采用单桩结构，主要有桁架式钢结构塔架，格构式钢结构塔架，圆筒式或者锥筒式钢塔架和混凝土塔架，钢－预应力混凝土混合塔架等。主要优点：耐疲劳、抗腐蚀能力强、耐久性好、维修费用低、节省钢材、造价低、稳定性好、现场施工方便、技术成熟；主要缺点：在结构上，捕获风能的能力不如并行塔筒高，而且单桩式不能实现并行控制。风力发电技术重点在提高风能利用率，捕获更大的风能。基于风力发电技术发展趋势分析，对风力发电系统的风塔进行结构改进，利用并行处理控制技术，即在风塔结构中出现分支机构。分支机构即下一级风力发电系统，其控制系统与主塔控制系统相连接，分支机构均布在主塔的周围，呈圆周阵列，可以为两个、四个等等，分支机构均布是为了平衡主塔的多载荷作用力。各分支机构可以通过主塔控制系统进行操作，提高了风力发电效率。该风力发电塔结构的创新性在于：一是实现了并行控制，利用计算机远程同时控制主塔和分支机构，提高了工作效率。传统的风塔控制系统，只是单一的控制某个塔筒，该并行处理控制技术，主塔与并行机构控制系统相连，既可以单一控制，又可以进行多项控制。二是在结构上实现了分支系统，提高了捕获风能的效率和能力。传统的风塔只是单一的塔筒，只能进行单一的捕获风能，该风塔在满足强度和刚度的情况下，可进行多个并行机构的均布，大大提高了捕获风能的效率。（2）分段结构改进措施随着风力发电机组单机容量不断增大，对风力发电塔架的技术要求也在逐步提高，现有技术中大多采用整根的风力发电机塔架，使风力发电机塔架的加工、安装、维修、拆卸和运输等方面很不方便。针对以上问题，如果采用标准化塔筒分段组装塔架技术，可以大大简化风力发电机塔架的安装过程。该塔架采用标准化塔筒简化生产工艺，塔筒运输方便，方便塔架组装，提高安装效率的特点。该风力发电塔结构的创新性在于：实现了分段式标准化生产，降低成本，提高了塔架生产效率。解决了运输、维修、拆卸、起吊等不便问题。分段式塔架各个分段可以进行空气动力学分析，从而进行耦合作用，能够准确分析各个段受多载荷作用耦合下的响应情况。
结语
我国风电企业正在蓬勃发展，各个发电企业多以低价优势为竞争条件，西方国家风力发电行业企业则主要依靠先进的研发能力和带有精密控制系统的大容量涡轮机占领全球市场，这种完全不同的竞争主要是我国和西方国家技术上的差距造成的。依靠低价优势只能在短时间占据一定的市场，走科技之路，不断提高企业的创新能力才是长久发展之计。走科技创新之路，技术研发和人才培养是关键。
参考文献：
[1]贺德馨．中国风能发展战略研究［J］．中国工程科学，2017，（6）：95－100．
[2]李军军，吴政球，谭勋琼，等．风力发电及其技术发展综述［J］．电力建设，2017，32（8）：64－72．
论文作者:夏帅
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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