摘要：随着社会的发展，能源产业中传统资源的弊端越来越显现出来。传统资源的应用不但面临着供给不足的问题，而且与可持续发展、绿色发展的宗旨相悖。因此，清洁、可再生的新能源越来越受到各能源企业的青睐。风能作为一种新能源，已经在电力行业得到了比较广泛的应用。本文就风力发电的技术发展现状进行分析，并对其中的关键问题进行探讨，仅供参考。
关键词：风力发电技术；发展现状；关键问题；
一、引言
在一般的情况下，大风里存在很大的能量，风速以10m/s的五级风在吹到物体表面的时候可以产生的作用力大概是10kg，而风速以20m/s的九级风在吹到物体的表面时候可以产生50kg的作用力，当风速达到50m/s伤亡台风时，吹到物体的表面的作用力就已经高达200kg了。所以说，风力所包含的能量是十分巨大的，比现如今人类所要控制的能量要高出很多，风力资源相对于人类来说，是十分重要的，如果能够有效的利用风力资源，那将来一定会给人类带来很多的方便。
而且，随着全球气候的不断变暖，“低污染，低耗能”的低碳经济逐渐成为全球关注的热点。风能是最佳的具有一定清洁性的可再生资源，是在众多的新能源之中技术最成熟、商业化前景较好和开发条件比较容易满足的最利于应用的发电方式。风力发电资源的广泛应用对可持续发展、缓解环境污染调整结构资源等方面起到了重要的作用，引起了各国尤其是发达国家的高度重视。本文相对风力发电的技术发展现状和关键问题的探讨做出了综述。
二、风力发电技术的发展现状
2.1国内外风力发电技术发展现状
2012年新增风电装机容量最多的10个国家占世界风电装机的87%。与2007年相比，美国保持第1名，中国超过西班牙从第3名上升到第2名，印度超过德国和西班牙从第5名升至第3名，前3名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。根据世界风能协会的统计，2012年全世界风电装机容量新增约2726万kW，增长率约为29%。累计达到1.21亿kW，增长率为42%，突破1亿kW大关。风电总量为2600亿kWh，占全世界总电量的比例从2000年的0.25%增加到2012年的1.5%。而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%。2016-2017 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推动风电产业的发展，预计到2017年全球风电新增容量将近1500万kW。根据国家发改委公布的新能源十三五规划，预计到 2020 年我国风机装机总量将达到 2.1亿 kW，将超过电力总装机总量的 10%。尽管风电的发展仍然存在着很多困难，如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等，但相比于常规能源，经济性优势逐步凸显，世界各国都对风电发展充满了信心。
2.2我国风力发电的特点
现如今，我国的科学技术水平不断的发展前进，风力发电在我国的应用越来越广泛，技术也得到飞快的发展，我国的风力发电主要具备了以下几个特点：
1）投资风力发电的建设，成本相对较高，但是风力发电的运营费用往往会比较低。
2）在海上发展风电场越来越商业化。在海上发展风电场主要具有发电量发大、风速高、很少受到外界的干扰和风力稳定等特点，而且在海上发展风电场可以有效的利用发电机使电容量得到组发。风力发电的商业化会给这一产业带来更多的经济利益，利益的推动一方面加快着风力发电的商业化进程，另一方面又促进了风力发电技术的发展。
3）风力发电的发电机容量逐步的增大。单机容量的增多体现出我国风力发电技术的突飞猛进，也显现了我国风力发电技术发展的良好势头。
4）在利用风力发电的时候，发电机的装机规模正在逐渐扩大，用风力资源所产生的发电量不断的增大比例。
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5）我国从事风力发电的企业数量在不断增多、规模也在不断地扩大。目前，国家在大力倡导可持续发展、绿色发展，国家主席习近平也曾经说过：“金山银山就是绿水青山。”国家的政策推动促使着既有的发电企业寻求突破以改变以往的火力发电模式。于是清洁的风力发电技术得到了广泛应用，风力发电在整个发电行业占据了的比重也越来越大。而与此同时，越来越多新的风力发电企业还在不断出现，规模也在不断扩大。
6）风力发电技术越来越成熟，风力发电在不断趋于稳定。风力发电技术本身即具有稳定性高的优点，而且国家政策的偏向和推动更促使着风力发电技术向更加稳定的方向发展。这一特点最突出表现在海风发电上。因海风速度极快、干扰性小、平稳性强，使风力发电技术的稳定性体现地更加明显。
三、风力发电技术的关键问题
（一）风力发电机组的控制技术
由于空气动力学的不确定性和发电机、电力电子装置模型的复杂性，风力发电系统模型的确定很困难。从已列出的那些可能影响风力发电机组性能的误差源和不确定性因素中，由于雷诺数的变化会引起5%的功率误差，由于叶片上的沉积物和下雨可造成20 %的功率变化，其他诸如老化、大气条件和电网等因素，在机组的能量转换过程中引起不同程度的变化。因此，风力发电系统具有很强的非线性和不确定性，以及多干扰等特点，所有基于某些有效系统模型的控制也仅适合于某个特定的系统和一定的工作周期。另外，风力发电机组通常布置在风力资源丰富的地区，如海岛和边远地区甚至海上，要求能够无人值班运行和远程监控，这就对风力发电机组的控制系统可靠性提出了很高的要求。
（二）风电质量
自然风速的大小和方向是随机变化的，风能具有不稳定性。如何使风力发电机的输出功率稳定是风力发电技术的一个重要的问题。迄今为止研究人员已提出了多种改善风电质量的方法。如采用变速控制技术可以利用风轮的转动惯量平滑输出功率。但是由于变速风力发电机组采用电力电子装置，当它将电能输送给电网时会产生电力谐波并使功率因素恶化。因此，为了满足在变速控制过程中良好的动态特性，并能使发电机向电网提供高品质的电能，发电机和电网之间的电力电子接口应实现以下功能：
1）在发电机和电网上产生尽可能低的谐波电流；
2）具有单位功率因素或可控制的功率因素；
3）使发电机输出电压适应电网电压的变化；
4）向电网输出稳定的功率；
5）发电机电磁转矩可控。
此外，当电网中并入的风力发电容量达到一定程度，会引起电压不稳定，特别当电网发生短时故障时，电压突降，风力发电机组无法向电网输送能量，最终由于保护动作切出电网。在风能占较大比重的电网中，风力发电机组的突然切出会导致电网不稳定。因此，用合理的方法使风力发电机组的电功率平稳具有非常重要的意义。风力发电对电网的不利影响可以运用储能技术来改善。
结语
当前在政府和国家的大力推动下，我国的风力发电技术发展迅速，风力发电产业规模也在不断扩大。但我国的风力发电技术与一些发达国家相比还有着很大的差距，现阶段风力发电的阶段特性和核心技术还存在一定的技术壁垒和缺陷。我国的风力发电还需在不断地实践探索中寻求突破。但是可以预见，未来我国风力发电的前景必是无限光明的。
参考文献：
[1]苗树楷.浅议风力发电技术现状及存在问题[J].山东工业技术，2018（07）：185.
[2]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.
[3]张鹏.风力发电技术发展及关键问题研究[J].化工管理，2017（35）：222.
论文作者:苏广锦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
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