风力发电技术发展及关键问题探究论文_张继威,杨昊,孙兴朋

风力发电技术发展及关键问题探究论文_张继威,杨昊,孙兴朋

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摘要:随着社会的发展,人们终于发现,能源是制约着人类发展的一个要素。因此,各国都在不断的发展新能源技术,可持续能源技术。在当前来看,风电是最合理的选择。因为风电工程技术,是我们目前的科技水平能够达到的。而且风能属于可再生能源,几乎是无穷无尽的。虽然其受到气候等影响引种,但是只要做好勘察工作就能够保证风电工程的顺利完成。本文就针对风电工程勘查中的问题进行分析,来得出如何更好的建设风电工程。

关键词:风力发电技术;绿色能源;可再生能源

风电工程已经成为当前重要的电力工程之一。这主要是因为风电工程所使用的能源是风能,风电相对于水能,核能等更加的环保,而且同样能够满足人们的用电需求。不过选择在什么地方建设风电工程就非常的重要了,因为如果该地点的风能不够,就会让风电工程没有意义。所以许多国家都习惯将风电工程放在海上,因为海风几乎是不间断的,能够产生巨大的风能,从而满足更多人的用电需求。不过在当前来看,海上风电工程的建设却不容易,主要是因为勘察采样相对于陆地而言,难度巨大。因此就需要采用不同的测绘方案才能进行全面的勘察。而在勘察中,也要注意许多问题,才能够保证勘察的准确性。

一、风力发电技术发展情况分析

我国风能资源十分丰富。据国家气象局估算,全国风能密度为100W/m2,风能资源总储量约1.6X105MW,特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肅走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区,每年风速在3m/s以上的时间近4000h左右,一些地区年平均风速可达6~7m/s以上,具有很大的开发利用价值。这种丰富的风能资源是我国发展风力发电技术的巨大优势,并且我国对于电力的需求也十分旺盛,因此市场前景也十分广阔。

二、风力发电技术的关键问题分析

(一)风电质量分析

自然风资源虽然蕴含着十分巨大的能量,但是这种能量却十分不稳定,风速的大小还有方向都市时常处于变化之中,并且无迹可寻,人类只能通过卫星对风速风力进行预报工作,但是预报工作也有着一定的不确定性。风力风速的不稳定往往会导致其风电机组的输出功率产生一定的不稳定性[2]。通常人们会通过风轮转动的惯量来判断风电机组的输出功率是否稳定,但是这种方法可能会导致其输送到电网的电能功率有所下降。倘若想要提高机组向电网输送的电能质量,就需要电力电子装置的接口满足以下要求。首先谐波电流需要调节到极低状态,其次发电机的输出电压要与电网的电压变化相互适应,随后则是需要满足其发电机组的转矩可控要求。我国的风电机组的单机容量大约是1.5MW~6MW左右,虽然目前国内的电机容量有着巨大的进步,但是在知识系统等方面尚且存在着一定的缺陷。并且当电网中的并入容量达到额定的容量时,就可能处出现电压不稳定的情况。一旦电网出现故障,那么将会因为安全性考虑而出现直接切出电网的措施,以保证其电功率的稳定性,以及电力输送的安全性。

(二)风电机组的无法进行整机设计

我国风力发电技术虽然在机组零件的生产方面以及有着较为成熟的技术,但是相较于发达国家,仍旧有着一定的距离。尤其是在核心部件的生产中,这方面的技术发展收效甚微,甚至需要从国外引进集电环等部件。这种技术制约就导致我国的风力发电机组无法实现全面的国产化自主生产。并且也是由于技术受限,我国明没有真正形成完成的风力发电技术产业链,发现体系也尚不完善,这既是风力发电行业发展结果所致,也在一定程度上制约了风力发电行业的进一步发展。

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三、针对关键问题提出的建议分析

(一)风电质量

在应对风电机组的电功率不稳定情况时,可以选择超导储能技术,使得风力发电机组的输出电压和频率能够处于一种相对较为稳定的状态。SMES就是超导储能技术,这种新技术不仅仅有着较长的使用寿命,还有着极高的储能密度,并且是无污染的新型产品[3]。能够十分有效地解决风电的质量问题。

(二)控制技术

对于风力发电系统的不稳定性,我国目前采取的解决方式主要是通过系统模型进行控制,这种控制虽然有着一定的局限性,但是却能够实现较大范围内的控制,并且能够及时修正功率系数。值得注意的是,这种方式对于参考模型的要求较高,一旦选择使用这一方式,就需要花费一定的时间,历经相当繁琐的一个过程才能够最终获得较为精准的参考模型,这个过程在操作时需要多加小心。

(三)解决好勘探问题

1、应具备相应资质、手续:

在勘察之前,资质是一个非常重要的问题。如果没有资质就不能够进行海上勘察,因为无资质进行勘察不仅容易出现问题,也是违法的行为。这主要是因为,资质与三个方面有关:第一是能力方面。首先资质就是国家对于一个团队的能力考查,如果能力达不到是不能够颁发资质的。因为能力不够的团队也无法进行勘察任务,如果让其进行勘察,就非常容易出现问题,其勘察的结果不准确,一些问题不能发现等,都是可能存在的。第二个方面是安全方面。这是承接上一点来讲,海上勘察是属于高危险度的工作,因为海域中自然环境复杂,许多的勘察工作都需要进入到海中进行,如果其人员的能力不够,那么很容易发生危险。这不是单凭勇气就可以进行的工作,而是需要大量经验才能够进行的工作。如果没有经验,也不能够进行勘察。第三个方面就是法律方面。资质是国家颁发有效勘察证书的凭证,如果不具备资质就不能够得到有效勘察证书。也就是说,其勘察行动是不合法的。虽然巨大的利益促使一些团队在没有资质的情况下,依然进行勘察,但是这种调查就是对团队自身和工程不负责任的行为。而这种情况出现的原因也是因为人情世故,一些风电工程的领导让自己的亲属或者朋友进行无资质勘察,从而得到利益。这不仅是勘察团队违法,其聘用单位也违反了法律。是要承担法律责任的。

2、能力和风险:

在当前来看,勘察单位想要获得资质,是需要具备几种能力的:首先是资金能力。这主要是因为勘察是需要使用大量的资金的,无论是人员的雇佣还是设备的购置,都是一笔非常巨大的费用,这些费用一些小型的机构或者团队是承担不起的,而且在当前来看,许多的勘察团队的勘察都越来越高科技,这样在提高了勘察精确度的同时也会提高购置资金。第二是技术管理能力,如果技术管理方面做得不好,就很难保证其技术真正的用到勘察中去,这样就很容易造成勘察不准确的情况,影响施工。第三是安全保障能力,在进行海上勘察的时候,保障能力是非常重要的,因为救援团队如果建设的不好,就无法发挥作用,很容易出现人员伤亡。而且在海上,一旦人员出现问题,其死亡的概率非常的大。同时,勘察单位也要明确来自勘察的危险,其危险种类,主要包括器械的风险,人员的风险两个方面。这和陆地勘察中的风险类似,在此不做过多的描述。

结束语:

风力发电是当前时代中最为重要的内容之一,其主要的原因就在于,风能是一种环保能源,非常符合当前时代的需求,而且能够确保环境不受到破坏。但是目前来看,我国还不能非常好的进行风能发电的建设,因为其中很多的问题还需要解决,在这种情况之下,本文就提出了上述内容,希望更好的帮助企业进行全面的发展,完成风力发电的建设。同时也希望我国的清洁能源相关建设能够更好的完成,保证我国用电的安全和用电的规范,让每一个用户都能最大程度的进行电能的使用,而不会担心浪费和环境的破坏,这样我们的国家才能够最快速度的发展,保证社会的繁荣,人们的生活更加的繁荣富强。

参考文献:

[1]张志春.双馈风力发电机组运行可靠性建模及若干相关问题研究[D].2017.

[2]赵君.国外分散式风力发电关键技术研究及对我国的启示[J].东北电力技术,2017(8):11-15.

论文作者:张继威,杨昊,孙兴朋

论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期

论文发表时间:2019/5/27

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