時間:2021年06月03日 分類:推薦論文 次數:
摘要:新時期社會發展下電力能源需求逐漸增漲,新能源發電技術的應用水平也不斷提高,特別是風力發電方面,為我國能源產業發展奠定了良好基礎。文章主要對風力發電現狀進行分析,探討風力發電未來發展策略。
關鍵詞:風力發電;電力新能源;新能源;發電現狀
引言
能源結構發展至今,我國目前的能源結構依舊是以傳統能源為消費主體。同時對于傳統能源的消耗量也在日益地增加,由于傳統能源大多屬于不可再生能源,因此調整能源結構,利用新的技術優化能源消耗結構,讓新能源代替傳統能源,以此來更好地滿足當今市場的需求。
1風力發電相關概述
1.1風電新能源的基本特點概述
風電作為一種新能源,其工作方式是利用相關的設備將風產生的動能轉為成為電能,而風能是一種清潔的、可再生的能源,風電近些年來在世界范圍內受到各個國家的重視,我國也正在大力開展風電建設。從世界范圍來看,經過相關的計算表明,世界當前可利用的風能資源儲量比水力資源高出10倍左右。我國的風能資源也非常豐富,可以供開發和利用的風能儲量超過10億kW,我國目前風電裝機超過2億kW。
風能是一種具有代表性的無公害、可再生的清潔能源,風電在一些水資源匱乏的地區發揮著重要的作用,例如我國的沿海城市、草原牧區、山地高原等地區,都非常適合使用風力發電的方式提供電力能源。我國對風電建設也給予了高度的關注,國家通過財政補貼的方式大力支持全國各地開展風電建設,取得了很好的效果,目前我國多個地區已經興建了許多大型的風電場,對我國的電力能源輸送起到了至關重要的作用。
1.2風力發電技術
風能是世界上最重要的資源之一,其儲量是目前人類可利用的其他資源的十倍以上。風能的產生是將風轉化為機械能,驅動風再通過風力發電機將機械能轉化為電能。
第一,風力發電機的類型。根據裝機容量的不同,風力發電機可分為小型、中型、大型和特大型。風力發電機的容量越大,葉片就越長。根據風力發電機的設計,可分為縱軸結構和橫軸結構兩類。根據功率控制方式的不同,可分為變攻角汽輪機、主動齒輪箱汽輪機和固定攻角汽輪機。根據發電機轉速的不同,可以分為恒速風力發電機、變速風力發電機和恒速風力發電機。不同的能源形式可以分為海上風電和陸上風電兩類。風能可分為高速和低速風力發電機,上游可分為風力發電機和風力發電機。
第二,設備配置和功能。風力發電機主要由風機、短艙、基礎和塔筒組成。風機通常由葉片、輪轂和插接系統組成,葉片的形狀決定了風能吸收多少能量。如果風機的風速高于靜止風速,則高度依賴旋轉葉片的末端進行空氣制動。如果風機葉片因結霜、腐蝕、裂紋等情況而不能正常運行,需要及時對風機葉片進行保護和防護。
第三,風機控制裝置。由于新技術的快速發展,新的網絡連接技術采用了被廣泛使用的控制模式,通過神經網控制葉片對風力發電機的轉速和功率進行控制。風電場還必須配備SVG等無功補償器,以預測風機的空氣動力特性和風機與電網的距離,以獲得良好的效果。4)被動式能源管理技術。由于風電場并網運行會消耗無功,因此穩定風電場的網絡電壓與平衡無功同樣重要。
2風力發電現狀
2.1開發效率低
風能能量的密度較小,需采用較大風輪尺寸的風力發電機,以獲取同等的發電容量。但實際上,風輪機對風能資源的開發效率普遍偏低,最大效率不超過60%。在實踐中受多種因素影響,水平軸風輪機最大效率為20%-50%,垂直軸風輪機的最大效率為30%-40%。
2.2風力發電的諧波污染
與電網設備并行運作的風力發電機組,在啟動過程中要和風力發電機組的機械設備連接在一起,所以會帶來一些諧波,這個過程較為短暫,也沒有頻繁發生,通常可以直接忽略。但如果采用變速的風力發電機,則會產生很大的影響。變速風力發電機組需要借助逆變設備和電網連接起來,如果風力發電機組的機械設備傳動頻率和發生諧波的頻率一致,將會帶來非常嚴重的諧波。在發電設備逐漸改進的今天,這種情況已經逐漸發生轉變。第二和風力發電機組并聯的電容器可能會與電抗器共同作用產生諧振,在實際的工作當中風電場的變壓器會有很多諧波產生。
2.3風電系統中存在的問題
電壓穩定的問題一直是影響供電系統穩定性和可靠性的主要因素,電網系統與風電場連接就會產生電壓不夠穩定的問題。這個問題的原因是風電場運行的時候不需要無功功率,而缺少無功功率就是造成風電電壓不穩定的問題。我國目前的風力發電廠中采用的發電設備大都是異步發電機,通過外部無功系統的支持從而使風力發電設備得以運行,進行正常的發電、輸送工作,但是因為風電場的容量較大,會導致無功功率不能夠受到有效的控制,從而使風電的電壓出現不穩定的情況。
3風力發電的發展策略
3.1優化風力發電項目發展
隨著可持續發展理念深入推進,風電工程作為可持續發展的重要舉措,加大對風力發電項目的實踐研究與創新發展意義重大。在風力發電項目的建設與使用中,應當及時發現其潛在的問題,多角度分析問題的原因,以推動風力發電項目健康發展。要加強對施工現場的監督管理,及時發現與記錄分析設計偏差問題,綜合各種影響要素及時調整施工,以減少工程變更,促使風電工程建設順利展開。
3.2提高風電電壓質量
我國風電場的建設位置一般都在偏僻的區域,因為偏僻的區域一般情況下風能較為充足,更適合風力發電的方式,但是這樣就會導致輸電線路較長,會產生較為嚴重的電能損耗問題,還會引起電壓過低的情況,導致電壓出現問題,風電系統無法運行,所以應該在風電機組的變壓器中分別設置開關,使其能夠對電壓進行有效的調節,從而解決電壓過低和電能損耗嚴重的問題。電壓質量是風電場目前面臨的最主要問題之一,風電場存在較多的不穩定性和不確定性,會對輸送的電壓產生諸多的影響,所以風電場應該加強電壓方面的研究和投入,不斷提高風電并網系統電壓的穩定性。
3.3加強風電場隱患排查及治理工作
進行隱患的排查治理,科學的管理機制自然是必不可少的。風電場必須對并網運行可能存在的安全隱患進行及時排查,并針對實際情況積極做出調整。通常風電場并網安全運行階段出現的安全事故涵蓋工作人員的人身安全隱患和設備安全隱患兩個方面,管理部門要基于安全隱患排查管理機制,結合實際情況對風電場的并網運行可能存在的安全隱患進行反復的排查,并對工作內容進行評價以及合理的整改。
重點關注風電場并網運行最為典型的四種情況:設備參數設置錯誤、控制管理方案漏洞、設備維修問題以及電力接地措施保護不當。做好科學有效的排查工作之后,就能夠在很大程度上提高風電機組并網的性能,保證設備運行質量。對于存在缺陷的管理方案,要做好傳達工作,保證管理漏洞能夠順利解決。嚴格按照規章制度的原則做好應急管理,根據風電場的實際運行狀態,制定科學有效的應急預案?紤]到風電場工作周期的負責,定期組織相應的安全演練,針對演練過程中可能出現的問題做好調整,保證應急管理方案在發生不可避免的安全事故時能夠起到應有的作用。
水利論文投稿期刊:《廣西水利水電》(雙月刊)創刊于1972年,本刊主要內容:水利水電建設的方針、政策、水資源開發、利用和保護、防汛抗旱,灘涂開發,水利經濟,綜合經營,環境水利,地方電力,水利水電規劃、科學研究、勘測設計、施工等方面的新技術、新成果、經驗總結,水利史志,職工教育,國外水利等。
結語
綜上所述,新能源技術的發展,為人們的生活帶來了諸多的便利,它不僅僅是一種技術型的改革,同時也與人們日常的衣食住行有密切的關系,新能源的革命也會成為人們生活方式的一場革命。通過引入風電能源技術能夠提高電力能源應用水平,滿足社會發展需求,在日后還需要注重風電能源的開發利用,加強風電場建設。
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作者:徐潛 李西