中国风力发电发展现状及前景浅析论文_刘晓尘

(中国电力工程顾问集团新能源有限公司 北京 100120)

摘要:风能是一种清洁,可再生能源,并且在全球范围内有着极其高的资源总量,能够为我们人类提供充足的能源。目前我国正处于经济结构转型的重要时期,加快风电产业的发展对于我国经济战略的调整具有重要的作用和意义,因此我们应当立足于当下的风电发展现状,并认清其未来发展趋势,以便于采取最有效的发展方案和措施。基于此本文分析了风力发电发展现状及前景。

关键词:风力发电;发展现状;前景

1风力发电原理及其在国内的发展状况分析

1.1风力发电的原理

风力发电的主要原理是利用风力产生的动能带动风车叶片旋转,然后再利用增速机将风车旋转的速度提升上来,最终由风车通过电磁效应将动能转化为电能。根据目前的风电技术,只需要利用3m/s以上的风速便可以进行发电。把风能转化为电能是当前风能利用中较为基本的一种方式,一般的风能发电机主要包括风轮、发电机、塔架、尾翼调向器、储能装置等构件。风中蕴含的能量巨大,据相关研究得知,当风速在lOm/s时(大约为5级风),其吹到物体表面的作用力约为10kg,当风速在20m/s时(大约为9级风),其吹到物体表面形成的作用力大约为50kg,如果风速是在50m/s以上的飓风、台风,其吹到物体表面产生的作用力至少在200kg以上。所以说,风中蕴含的能量比我们当前所能控制和利用的能量要大上很多,若我们能够合理开发并利用风能,其将给我们的发展和生活带来诸多便利。

1.2风力发电方面的现状

我国现代风力发电技术和风力发电场的建设均起源较晚,真正起源于20世纪的70年代。虽然我国的火力发电技术发展与国外相比发展时间较晚,但是风力发电技术发展总的来说却十分迅速。近年来,在我国的风力发电场示范应用中已经取得了较好的效益,从而在很大程度上促进了风力发电的额建设发展。我国风力发电的技术发展和设备利用经历了以下的几个阶段:1949年至1959年的10年间是老式风车应用阶段,初步对于老一代的发车进行改进和更新。1960年至1977年间,现代风力机械进行起步,国内大量发展现代发电设备的研究和普及。1978年至1984年间,国内再一次进入发电技术研究阶段,对研究的技术进行进一步的示范和实验。1985年-1997年:国内开展技术实用推广,对于上一阶段的实验成功的技术进行推广和更近一步的研究。1997年以后,中国的风力发电系统基本上已经达成了完善,在研究的同时,对于新技术进行一定的推广和实验,进一步发展发电技术。在最近不到二十年的时间,中国的风力发电已有了长足的进步,风力发电技术也正在日新月异地发展,为日后的发电技术的研究也注入了更多的活力。

“十二五”期间,我国风电新增装机容量连续五年领跑全球,累计新增9800万千瓦,占同期全国新增装机总量的18%,在电源结构中的比重逐年提高。中东部和南方地区的风电开发建设取得积极成效。

图1中国海上风电新增和累计装机容量

为了推进风电行业的健康可持续发展,国家能源局制定出台的《风电发展“十三五”规划》中提到,到2020年底,风电累计并网装机容量将达到2.1亿千瓦以上,风电年发电量将达到4200亿千瓦时,约占全国总发电量的6%,而202年的目标是,全社会用电量预期为6.8-7.2万亿千瓦时。

2风力发电发展优化措施

2.1为风力发电企业提供融资便利

目前来看与我国的第二经济体比并不符合的是,我国对于风力发电项目重视不够高,投资并不是很多。为了促进风电的方法,国家要加大对风电企业的扶持力度,企业也要开展多种融资渠道。可以通过资产重组的法律,发行债券、贷款、股票等方法来谋取更宽广的发展空间,促进风力发电的建设工程稳健开展。比如我国原有的低价中标风力发电竞价系统应改为中间价模式,即取消最低价和最低价的平均价格,以确定中标人的合同价格。这种模式的招标能够有效的防止恶性竞争,确定合理电价范围。再者应当实施风电配额制,实现风电公平,制定公平市场份额。

2.2努力建设完善我国电力输送系统

风力发电产生的电能输送到用户手中,才能使风电企业收益,才能促进风电企业的发展,所以电网的建设对于风力发电企业来说十分重要。电网的建设是国家的大工程,在建设过程中,政府要发挥主导作用,充足资金的投入可以使得电网输送系统的建设时间缩短,可以使得电能的输送更为快速和便利。在电网的建设中,可以考察一些先进的风电入网技术,比如微电网接入和分布式电网接入,也可以学习国外成型的风电企业建设模式,这样可以少犯一些错误,节约建设成本。完善的电力输送体系可以使得风电产生的电能更快,更好的输送到用户手中,可以使得风电企业获得更多的利润。同时电网建设的费用也可以更快的实现资金回笼,也能为接下来更进一步的电网建设注入更为强大的动力,促进风电的发展。

2.3更加深入研究风力发电技术

对于我国风力发电技术落后的现状,深入研究、努力创新是正确的解决方案。我国风力发电设备制造企业可以通过购买国外先进风力发电设备及图纸、招聘更多的风力发电专业人才等方式加快研究进程,努力消化吸收国外先进风电技术,针对我国当前的风力发电现状和发展规划,在积累足够的经验之后,开展风力发电机组的国有化进程,争取建设完成可以生产从设计到生产纯国产化的风力发电机生产线。对于总体设计,关键部位设计等关键技术要下足功夫来进行研究和攻克,研究出能达到同类产品国际先进水平的,拥有自主产权的风力发电机组技术,并形成大型风电机组的独立生产能力。拥有自主产权的风电技术的诞生,将大幅降低我国风力发电的成本,保证风力发电投资商获得足够的利润,从而加快我国风力发电的发展,使我们国家的风力发电技术得以快速发展,达到甚至超过欧美风力发电的技术水平。

3风力发电的发展趋势

随着煤炭、石油、天然气等不可再生资源的日益短缺以及这些传统资源在使用过程中导致的环境污染问题日趋严重,可再生新能源的开发在能源产业中显得尤为重要。风力发电是目前可再生能源开发利用的重要方式之一,风力发电技术日趋成熟,未来发展前景十分广阔。

首先,对于大型的陆上风力发电系统,未来的单机容量会不断增大,风机的高度也在不断上升,产出效率也会不断增加。

其次,未来小型的风力发电行业预计会迅速发展。中小型风电场的建设成本低,相对于常规电力优势明显。目前需要克服的主要问题是无风期间不能供电,针对这个问题,可以在发电机组配备少量蓄电池,同时风力发电组还可以和其他动力源联合使用,比较常见的联合方式有风力-柴油发电、风力-太阳能电池发电等。

结束语

现阶段,我国正处于经济结构转型的重要时期,如何解决传统能源逐渐减少和国内能源消耗越来越大的矛盾是能源管理部门重点考虑的一项问题。对凤能的合理使用可以减少环境污染,它还可以减少由于能源短缺而造成的压力,发展风力发电有利于调整能源结构,因此进一步加强对其的研究非常有必要。

参考文献:

[1]王政允.浅谈风力发电的现状及发展趋势[J].科技创新导报,2017,14(08):14-15.

论文作者:刘晓尘

论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期

论文发表时间:2018/7/2

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