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摘要:我国的风力发电技术已经逐渐成熟完善,具有深厚的市场发展潜力,只要国家大力扶持,企业积极进行技术创新,我国的风力发电产业生态圈将会更加完善,对环境保护做出更大的贡献。国内风能资源较为丰富,带动了风电行业的发展,风能利用对国家环境结构的调整具有极大影响,可有效调整能源结构,降低进口能源的依赖,对国家经济效益具有重大作用。鉴于此,本文主要分析我国风力发电发展存在的问题及健康发展策略。
关键词:力发电;发展;健康发展
风力发电在近年来发展极为迅速,有效解决了国家能源紧缺和环境保护的问题,对我国环境、经济的可持续发展具有重要意义,是国家重点发展的能源产业。该文介绍了大规模风电场的投入对电网安全运行的影响,对风电运行中所面临的技术问题进行了阐述,并对风电未来的发展趋势进行了展望。随着技术的不断发展,风电将逐步走向常规化,成为电力供应的重要组成。
1、风力发电机组的组成
风力发电机组一般包括两部分:风机部分、发电机部分。根据风力发电机浆叶的功率调节方式,可分为定桨距机组、变桨距机组。前者浆叶、轮毂相连接,外界环境风风速变化时,迎风角不发生改变;后者根据定桨距风机进行了改进,风机叶片可围绕中心轴转动,保证叶片迎风角可调。两种机组相比,后者可在额定功率之外仍维持较高的平稳度,性能更突出,在大型机组中应用较多。根据风力发电机组不同,发电机可分为:异步发电机、同步发电机。确保变流机组的合理性便可保证设备维持稳定的变速运行状态。
2、我国风力发电发展存在的问题
2.1、技术瓶颈
技术瓶颈是我国风电事业发展的主要障碍因素之一。如我国大型风电机制造技术、风电制造标准、并网技术、电力传输、自动化控制等技术方面,存在明显的弱点。由此,也导致了中小风电场数量较多,大型风电场建设成本较高,输电能力较弱等问题的长期存在。尤其是大型风电机组制造及自动控制系统的开发,直接导致我国大型风电机组来源依靠国外企业的情况,不利于我国风电企业掌握核心技术,也不利于风电事业的长期发展。
2.2、区域限制
风能的分布是不均匀的,同时也具有明显的不稳定性和随机性。当前我国风力发电主要集中于风能密集地区。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在发展过程中要解决好两方面的问题,一方面是弱风地带的偏远无电、缺电地区是否能够通过技术革新来发展风电,从而实现风电对常规电力的有效补充;另一方面,由于强风带风力较大,风向变化也大,给风力发电机的设计和维护带来很多不便,需要从技术上加以解决。
2.3、市场消纳障碍
我国部分地区在近十年来发展风力发电的速度非常快,规模也很大,加之近期政策支持,在给风电发展带来新的机遇的同时,也刺激了地方政府和市场过高的预期。按当前部分地区风电发展规划来看,在今后的几年内还将上马一批风电项目。但在当前并网技术限制与市场对风电消纳能力的双重限制下,将出现当地风力发电超出电网消纳能力的情况。这将给风电建设带来消极影响,并导致地区弃风现象的加重。
3、我国风力发电健康发展的策略选择
3.1、合理做好风电整体发展规划
为了合理有效地利用风能资源,同时确保电网安全可靠运行,国家要根据能源发展规划,本着有序、合理的原则,确定风力发电总量规划和财政补贴体规划,进行风力发电地理分布规划、电网建设规划和政策扶持规划。应当高度关注涉及风力发电建设的各个职能部门和工作单位的有序合作,由国家能源局牵头,在国家层面成立由多部委职能机构组成的风电产业发展的协调机构,保证各项规划和政策之间不矛盾、不冲突。
3.2、合理做好电网建设规划
我国的西北、东北、华北以及东部沿海地区的风力资源比较丰富,其中西北、东北、华北大部分区域远离负荷中心,整体处于西电东输、北电南输的局面,电网建设的滞后造成了电能的巨大浪费。
加强电网建设、完善电网规划是今后一项长期性的工作。电网配套设施要与建设大型百万千瓦级风电场的要求进行统一规划,利用地理信息系统、电网分布资料,结合经济评价分析,进行风能资源评价和地质条件勘探,合理布局电网送出通道。
3.3、加快推进资源整合形成行业良性发展格局,降低风电成本
2015年,中国风电有新增装机的整机制造商为26家,大部分新增装机容量集中在少数的几家风机制造商。这26家整机制造商中,核心技术大部分通过买断国外技术来实现。但市场上风机制造商依然良莠不齐,部分厂家的风机出现了风机叶片断裂、风机主机烧毁、故障率较高等问题。为了减少此类现象,建立完善的风电产业秩序,国家应该鼓励风机制造商之间进行合作,对风机平台技术整合,通过共享平台制造优质稳定的风机,减少由于过度竞争导致的资源浪费,加快推进整机零配件通用化、国产化进程,降低研发和制造成本,最终达到降低风机成本和度电成本的目的。
3.4、加快推进风力发电储能技术的发展
应用于风力发电系统的储能技术应当满足循环使用寿命长、储能密度高、耐高压冲击、适用温度范围广、无污染等特点。目前,能够适用于风力发电系统的储能技术主要有电池储能、飞轮储能、抽水储能、超导、压缩空气储能以及电容器储能等。其中电池储能需要解决电池组寿命低,无法适应剧烈的环境温度变化等问题;飞轮储能需要进一步降低储能成本;抽水储能、压缩空气储能等技术高度依赖电站所处的地理环境,因此适用范围有限;电容器储能需提高储能密度具加大关键储能材料的研发。
4、风力发电的发展趋势
分离作为一种重要的清洁能源,已经成为全世界关注的重点,且产业发展的总体趋势为以下几点:(1)单机容量呈大型化发展。为提高风能的利用率,降低风电场的面积,提高风电的经济效益,大容量风电机组成为未来风电发展的趋势。(2)变浆距将成为发展主流。风能的随机性和不稳定性,要求在风度发生变化时,发电设备可以通过改变风轮的浆距角使叶尖速比保持在最佳状态。在电网发生故障需要紧急停机时,可以通过调整叶轮浆距角降低风能的转化,从而优化停机策略并且配合低电压穿越控制。(3)变速恒频直驱永磁同步发电机系统将成为发展的主流。双馈风机具有控制性能好,且成本较低的优势,已经占领了风电市场。直驱电机的使用,提高了系统的可靠性,全功率变流技术能够很好的满足低压穿越要求。(4)海上风电将快速发展。随着风电机组和风电规模的日趋庞大,风电设备的运输和选址受到限制,加上海上风力资源极为丰富,使得海上风电场将成为风电发展的另一重要方向。
结束语
在我国,风力发电有效缓减了我国煤电能源不足的状况,而且此能源是一种可再生能源,可再生能源的优势主要为施工方便、建造费用低、对环境污染小、性价比高且无发动燃料。伴随着越来越多的国家开始积极的减排,风力发电被越来越多的国家所看重,认为风力发电是以后最重要的能源之一。然而,风力发电也有其不可忽视的缺陷,容易受到风力的影响,各个地区发展效果不同,发电效果不稳定。因此,本文的研究也就显得十分的有意义。
参考文献
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论文作者:雷明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
标签:风电论文; 风力发电论文; 风机论文; 电网论文; 储能论文; 风能论文; 我国论文; 《电力设备》2017年第35期论文;