摘要：随着社会的发展和科学技术水平的提高，越来越多的新能源被发掘出来。风力发电是当前发展前景极为广阔的可再生能源发电，近年来，我国风力发电事业发展迅猛，对先进的风力发电技术的需求也日益急迫。电渗析技术以其独特优势，在水处理、食品和化工等领域有着广泛的应用。
关键词：风力发电；电渗析装置；结合方式
引言
在全球范围内，再生资源的研发应用日益广泛，成本费用显著降低。因此，再生资源利用是目前各国促进能源转型的关键环节和解决气候问题的主要方式，我国也不例外。其中，风力发电凭借其先进、成本小、应用广泛等优势，成为极具竞争力的发电技术之一。水是人类的生命之源。随着工业制造的废水排放，水体污染越来越严重，日常用水及工业用水越来越达不到标准，不得不使用净水装置来解决饮用水问题。净水装置作为一种具有环保潜能的技术在发展过程中具有可靠的前景，将成为社会生活中必不可少的装置。
1风力发电相关技术及发展趋势
1.1风力发电机组控制技术
风力发电机组控制技术主要集中于三个方面，即变桨控制、偏航控制和变流控制。控制技术与发电机组的发展密切相关，但其关键在于对功率、对风系统及功率变流的控制。变桨控制是针对变桨距机组技术，从而解决定桨叶自动失速、功率不稳等问题，从而使风轮自动适应风速的变化，对叶片空气动力转矩进行调节，实现风能的最大利用率。偏航控制是针对风向变化，使风轮自动调整与风向一致，从而使机组平稳运转。偏航控制的核心部件是偏航装置，根据不同的机组可以采用尾舵对风、侧风轮对风、伺服电机调向等。变流控制则是指采用全功率变流，完成风电机组输出功率的变换与并网，以控制输出功率，实现电网有功功率与无功功率的灵活控制。
1.2风力发电液压系统
1.2.1驱动系统
驱动系统，在风力发电机的运转过程中，占据十分重要的地位，将会直接影响到整个发电工作的实施效果。在风力发电机之中的驱动系统，主要是包含了制动系统和机舱偏转器的回转控制系统，这些系统采用良好的液压技术作为支撑，能够积极开展相应工作。在使用液压技术的过程中，当前世界上很多学者还存在着一定的争议，需要针对风力发电机的实际情况，积极采用合适的技术，选择液压技术能够取得良好的效果，同时还需要看其是否能够和其他系统技术起到良好的配合作用。
1.2.2风力发电机中的角度控制系统
风力发电机，主要是针对风能进行全面利用，其在实际应用的过程中，需要充分考虑到一些不良天气方面的负面影响，主要是一些台风天气，针对发电机进行设计的时候，需要保证其能够在遇到台风天气的时候立即停止运行，这样能够中断风力发电机本身的电源，从而发电机本身的叶片将能够和风向位置保持良好的平行效果，控制叶片的转动效果。通常情况下，当中断风力发电机的电源时，需要积极发挥机组的能量贮存系统，主要是蓄电池之类的，积极发挥液压技术的控制效果，开展角度控制的相关工作，不断提升蓄能器的运用效率。
1.3风力发电系统设计技术
当前风力发电系统的核心部件包括风力机、发电机、控制器、聚风系统塔架等。最为关键的就是风力发电机组。这里主要对发电机组设计技术进行分析。风机有多种结构类型，采用的技术方案也不同，并可以进行组合。按照功率传递的机械连接方式的不同，有“有齿轮箱型风机”和无齿轮箱的“直驱型风机”两类。其主要差别在于是否利用齿轮箱风机进行运动能的传递。上海电气3.6MW风电机组采用的就是传统的带齿轮箱的变速恒频双馈技术。而湘电风能5MW风电机组（XD115-5000）采用的是直驱型设计，没有主轴和齿轮箱，单主轴承设计。根据桨叶接受风能的功率调节方式可分为定桨距机组和变桨距机组。主要差别在于当风速变化时，桨叶的迎风角度是否能随之调整，从而最大化地利用风能。重庆海装5MW（H154-5MW）风电机组等大型发电机组采用的均是变桨距机组，因为其更加安全可靠且效能高。按照叶轮转速是否恒定可分为恒速风力发电机组和变速风力发电机组。恒速风力发电机组的缺点较为明显，多为小型风电项目采用。而大容量主力机型则多采用变速风力发电机组。
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1.4风力发电技术的发展趋势
随着风力发电相关领域技术的不断进步，风力发电技术也在不断发展。当前，我国风力发电技术在整机及部件制造技术、大型机组研发、电气控制技术等方面还存在一定的差距。在大容量风电机组的研制尤其在传动结构设计变桨控制技术及叶片制造等方面也有待于提升。但是，随着我国对新能源利用的重视程度不断提高，对风力发电技术研发投入不断增加，各种新技术和新突破不断涌现，不仅克服了传统技术的局限，更不断完善和改进了相应技术。
2电渗析净水装置的工作原理及应用范围
2.1工作原理
电渗析是运用离子交换膜的选择透过性（阳膜允许溶液的阳离子透过，阻隔阴离子，阴膜允许液体中的阴离子透过，而阻隔阳离子），是一种纯熟的水处理技术。在直流电场的效果下使水中的离子发生有选择的定向转移，使溶液中阴阳离子发生分离的一种理化进程。
电渗析装置主要由膜堆、极区和压紧装置这3部分构成。在电渗析装置的阴极与阳极之间交叉排列着阳膜与阴膜，让水通过两膜及两膜与两极之间所构成的隔室，在两头电极接通直流电源后，水中阴、阳离子分离向阳极、阴极方向转移，由于阳膜、阴膜的选择透过性，就构成了交叉摆放的离子浓度削减的淡室和离子浓度增加的浓室。与此一同，在两电极上也发生着氧化还原的电极反应。其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢，阳极室因溶液呈酸性而腐蚀。因此，在电渗析进程中，需求耗费许多的电能用来克服电流通过溶液、膜时所遭到的阻力及电极反应。外加直流电场作用下，水中离子作定向转移，使一路水中大部分离子转移到另一路离子水中去，达到含盐水淡化的目的。
2.2电渗析装置应用广泛
1）饮用水降氟、苦咸水淡化、海水淡化。苦咸水经过电渗析处理后可到达饮用水的要求规范。
2）饮用纯净水的制取。小型的电渗析装置适合于学校、家庭和小型企业用水。
3）锅炉用去离子水、软化水的制取。与离子交换比较，软化程度高，并且效果好，经电渗析处理后水的硬度可低于原水的5%。对环境危害小。
4）食物、制药用水的制取，提高了饮料、啤酒、汽水的质量。
5）电子工业超纯水的制取。
6）液体分离、浓缩、提纯、贵重物质的回收。
7）废水处理。造纸、电镀工业的企业废水处理。
3风力发电和电渗析装置相结合的方式及可行性
随着风电的大规模发展，在风能的运用中，储能是一个重要的问题，特别是关于风力发电。有了蓄能装置，在有风的时候，把剩余的能量储存起来；在无风时，输出运用。各种蓄能方法的研讨是风能应用一个亟待处理的重要任务。由于自然界的风速是极不稳定的，风力发电机的输出功率也极不稳定。因此在将风能运用在电渗析装置上时，怎样处理储能问题仍然是应用的重点。现在风电储能的方法主要有物理方法（抽水储能、飞轮储能、空气压缩储能）、化学方法（蓄电池储能）、电磁方法（超导储能、电容器储能）共3种。在风力发电中制约储能技术大量推行应用的相同问题是储能装置的费用比较高，而提高能量转换效率和降低成本费用将是未来储能技术的研讨方向。将风力发电运用到电渗析清水器上面，通过变流装置，调理成适宜的电压电流频率等。有风的时候运用风力发电机宣告的电供电，无风的时候运用储能装置供电。在有风的时候将电渗析清水器产生的清水储存起来，无风的时侯运用已储存的清水。这里用储水的方法代替或弥补储电的方法，能够有效地处理储能装置的损耗及经济问题，弥补了单纯的储电方法的缺点。
风力发电机，在当前社会的能源开发和应用工作中发挥着积极的作用和意义，能够为人们的生产生活提供大量的可再生性清洁能源，有效缓解了当前能源稀缺的情况，同时还能够起到保护环境的积极作用。随着小型风力发电机技术的日趋成熟，加上政府对风电的政策性扶持，风能电渗析净水装置将走入企业、学校和家庭，是切合实际、十分可行的，对部分解决能源短缺问题及环保问题意义深远。
参考文献：
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[3]杨峥嵘.对风力发电技术发展及趋势的认识[J].电源技术应用，2012，12（15）：69-70.
论文作者:狄昕,尚佳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：电渗析论文; 技术论文; 风力发电论文; 装置论文; 机组论文; 风能论文; 齿轮箱论文; 《电力设备》2017年第26期论文;