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摘要:风能是清洁型和可再生能源,利用风能发电可缓解我国能源危机问题。本文将针对风力发电行业的发展现状及未来发展趋势展开相关讨论。
关键词:风能发电;智能电网;风电行业;自主研发
1 引言
风能属于清洁型的可再生能源,因此极具开发价值和应用前景。风能的开发和使用可以减缓我国能源紧缺的问题,同时还能减缓气候异常,提升国家的能源安全以及促进低碳行业经济的发展,可以说风能的开发对于我国的经济发展具有重要的战略意义。随着风力发电“十二五”规划的出台,再一次表明了我国开发和利用风能的决心,相信在未来的能源结构中,风能的比重将会越来越高。但同时我们也应该意识到,我国当前风能产业发展存在开发利用成本居高不下、市场进程发展缓慢、核心技术尚不成熟、自主研发能力较弱等一系列问题,这些问题严重影响着我国风能产业的进一步发展。
2 风力发电行业发展现状
2.1 我国风力发电行业取得的成绩
2.1.1 建设规模不断扩大
我国风电场的建设工作始于20世纪80年代,发展至今已经经历了初期的示范阶段、产业化建立阶段以及国产化阶段。在前一阶段,我国风电产业装机容量平稳,增长速度较为缓慢;自国家发改委首期风电特许权项目招标后,我国风电场的建设工作开始向规模化方向发展,装机容量急剧增长。以2006-2010年为例,连续四年装机容量翻番,增长速度名列世界前茅。我国风电行业发展能取得如此巨大的成绩,主要得益于明确的规划和不断升级的发展目标,这些规划和目标的建立为地方政府、电网企业、运营企业以及制造企业坚定了发展风电的决心。
2.2 风电设备研发水平不断提升
我国从事风电机组研制的企业不断增加,已经逐渐形成一定的规模,实现了自主产品的研发和生产,进一步提升了我国风电行业的国际市场竞争力。近年来,我国风电制造业及技术研发均发展迅猛,我国的风电设备由几年前规模小、技术落后,风电场建设主要依赖进口的风电整机,发展为现今的风电整机制造业庞大、国际知名大型制造业和投资商纷纷进入我国风电设备制造业市场的局面;同时,随着国家风电发展优惠政策的陆续出台及技术研发投入力度的增加,我国风电技术与国外风电技术的差距在不断缩小,风力发电设备基本实现本土化。
2.2 我国风电行业面临的问题
虽然我国的风电行业的发展速度惊人,取得的成绩也较为瞩目,但在发展过程中仍存在一系列问题,制约着风电行业的进一步发展。
2.2.1 电网问题
我国电网系统的建设与火电和水电的发展适应性较好,在大型风电场并网技术方面仍存在很大的缺陷,同时运行管理经验不足,已经成为制约风力发电的关键因素。风电具有间歇性和随机性,并网风电对系统电压、频率和稳定性会产生一定影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在风电行业有一项不成文的规定,风能发电的电量比例一般要低于总发电量的5%,超出这个范围,就会对电网的稳定性造成不良影响。形成这一行规的主要原因有两方面,一是部分地区的电网设备老化严重,其运行性能已经大打折扣,而风电的输出功率具有不稳定性,风力发电会降低电网负荷预测精度,从而对电网的稳定性产生负面影响;二是电网电量的调度比较困难,建立千万千瓦级别的风电基地,就需要增加区域性电网的电量,电量的增加对电量的调度提出了较为苛刻的挑战。电与其他商品不同,生产出来需要立即输送出去,若电网建设没有对电量形成良好的匹配,就会造成生产出来的电量输送不出去的窝电现象,一旦超出电网的承受范围就会造成电网瘫痪。
2.2.2 我国风电设备研发能力不足
我国在风电设备研发方面存在的主要问题是研发能力较弱,设计水平和制造水平仍低于世界先进水平。目前,国内大部分风电企业的核心技术来自于国外,而企业在引进技术时缺乏对资料的关注,在对资料的完整度和技术的先进性上缺乏判断能力,在设计资料的系统学习方面更是欠缺;另有部分企业在取得外方的资料后,在短浅利益的驱使下没有对资料进行消化吸收,在对设计理念和设计思路不甚了解的情况下就开始投入生产。以上情况的存在直接导致我国企业处于有产权无知识的状态,仅能组装风电机组,缺乏设计风电机组的能力。
3 风力发电行业未来发展趋势
3.1 风电的接入与输送
风电以微网的形式并入智能电网,微网是由负荷和微电源及储能装置组成的有机系统,利用微网技术可整合多种形式的分布式电源,并可根据当地配电网的特点,在局部区域内直接将分布式电源、电力网络 本地用户有机的组合在一起。微网利用燃料电池、储能装置和微燃机等设备对微网中的功率进行平衡调节,大大降低风电间歇式分布电源对电网的影响,提高了风电的安全性和稳定性。风电+火电联合接入输送方式可解决风电集中接入和远距离输送问题,风电单独接入输送方式,经过长距离线路输送到达受端地区,风电输送功率将发生大幅度波动,使电力系统的安全性受到威胁,而利用火电、水电、太阳能发电等多种形式的打捆外送发电,可提高风电输送的稳定性。
3.2 提升我国自主研发的能力
风电产业要走出发展困境,走向有质量、有效益可持续发展的道路,必须加快发展方式的转变,尤其是将企业规模结构和所有制结构优化作为重要调整内容。根据“十二五”规划目标,到2025年,我国将由世界制造大国逐渐成为世界制造业强国,为实现这一目标,国家将通过一系列政策倾斜,加强对制造高端化设备企业的支持。风电企业通过优胜劣汰,兼并重组出几家具有国际竞争力的优秀风力机制造公司,整合国内市场,进军国际市场。届时,我国的风机质量将达到世界级水准,风机利用率和发电量也将进一步提升,服务水平和态度达到国际化标准。
4 总结
风能是可再生的清洁能源,我国风能资源丰富,具有良好的发展前景。在国家政策的支持下,我国风电行业得到了快速发展,但同时也显示出了一系列问题,只有不断加强科技研发的力度,调整制造企业的产生结构,才能提升我国风电行业的国际竞争力。
参考文献:
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[3]谭忠富,鞠立伟.中国风电发展综述:历史、现状、趋势及政策[J].华北电力大学学报(社会科学版),2013(2):1-7.
论文作者:赵长君,张波
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/20
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