摘要：新時(shí)期社會(huì)發(fā)展下電力能源需求逐漸增漲，新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用水平也不斷提高，特別是風(fēng)力發(fā)電方面，為我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。文章主要對(duì)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探討風(fēng)力發(fā)電未來發(fā)展策略。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;電力新能源;新能源;發(fā)電現(xiàn)狀

　　引言

　　能源結(jié)構(gòu)發(fā)展至今，我國目前的能源結(jié)構(gòu)依舊是以傳統(tǒng)能源為消費(fèi)主體。同時(shí)對(duì)于傳統(tǒng)能源的消耗量也在日益地增加，由于傳統(tǒng)能源大多屬于不可再生能源，因此調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，利用新的技術(shù)優(yōu)化能源消耗結(jié)構(gòu)，讓新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，以此來更好地滿足當(dāng)今市場(chǎng)的需求。

　　1風(fēng)力發(fā)電相關(guān)概述

　　1.1風(fēng)電新能源的基本特點(diǎn)概述

　　風(fēng)電作為一種新能源，其工作方式是利用相關(guān)的設(shè)備將風(fēng)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)為成為電能，而風(fēng)能是一種清潔的、可再生的能源，風(fēng)電近些年來在世界范圍內(nèi)受到各個(gè)國家的重視，我國也正在大力開展風(fēng)電建設(shè)。從世界范圍來看，經(jīng)過相關(guān)的計(jì)算表明，世界當(dāng)前可利用的風(fēng)能資源儲(chǔ)量比水力資源高出10倍左右。我國的風(fēng)能資源也非常豐富，可以供開發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量超過10億kW，我國目前風(fēng)電裝機(jī)超過2億kW。

　　風(fēng)能是一種具有代表性的無公害、可再生的清潔能源，風(fēng)電在一些水資源匱乏的地區(qū)發(fā)揮著重要的作用，例如我國的沿海城市、草原牧區(qū)、山地高原等地區(qū)，都非常適合使用風(fēng)力發(fā)電的方式提供電力能源。我國對(duì)風(fēng)電建設(shè)也給予了高度的關(guān)注，國家通過財(cái)政補(bǔ)貼的方式大力支持全國各地開展風(fēng)電建設(shè)，取得了很好的效果，目前我國多個(gè)地區(qū)已經(jīng)興建了許多大型的風(fēng)電場(chǎng)，對(duì)我國的電力能源輸送起到了至關(guān)重要的作用。

　　1.2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

　　風(fēng)能是世界上最重要的資源之一，其儲(chǔ)量是目前人類可利用的其他資源的十倍以上。風(fēng)能的產(chǎn)生是將風(fēng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)風(fēng)再通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

　　第一，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的類型。根據(jù)裝機(jī)容量的不同，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可分為小型、中型、大型和特大型。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量越大，葉片就越長。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，可分為縱軸結(jié)構(gòu)和橫軸結(jié)構(gòu)兩類。根據(jù)功率控制方式的不同，可分為變攻角汽輪機(jī)、主動(dòng)齒輪箱汽輪機(jī)和固定攻角汽輪機(jī)。根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同，可以分為恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)和恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。不同的能源形式可以分為海上風(fēng)電和陸上風(fēng)電兩類。風(fēng)能可分為高速和低速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，上游可分為風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

　　第二，設(shè)備配置和功能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由風(fēng)機(jī)、短艙、基礎(chǔ)和塔筒組成。風(fēng)機(jī)通常由葉片、輪轂和插接系統(tǒng)組成，葉片的形狀決定了風(fēng)能吸收多少能量。如果風(fēng)機(jī)的風(fēng)速高于靜止風(fēng)速，則高度依賴旋轉(zhuǎn)葉片的末端進(jìn)行空氣制動(dòng)。如果風(fēng)機(jī)葉片因結(jié)霜、腐蝕、裂紋等情況而不能正常運(yùn)行，需要及時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行保護(hù)和防護(hù)。

　　第三，風(fēng)機(jī)控制裝置。由于新技術(shù)的快速發(fā)展，新的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)采用了被廣泛使用的控制模式，通過神經(jīng)網(wǎng)控制葉片對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率進(jìn)行控制。風(fēng)電場(chǎng)還必須配備SVG等無功補(bǔ)償器，以預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力特性和風(fēng)機(jī)與電網(wǎng)的距離，以獲得良好的效果。4)被動(dòng)式能源管理技術(shù)。由于風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行會(huì)消耗無功，因此穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)電壓與平衡無功同樣重要。

　　2風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀

　　2.1開發(fā)效率低

　　風(fēng)能能量的密度較小，需采用較大風(fēng)輪尺寸的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以獲取同等的發(fā)電容量。但實(shí)際上，風(fēng)輪機(jī)對(duì)風(fēng)能資源的開發(fā)效率普遍偏低，最大效率不超過60%。在實(shí)踐中受多種因素影響，水平軸風(fēng)輪機(jī)最大效率為20%-50%，垂直軸風(fēng)輪機(jī)的最大效率為30%-40%。

　　2.2風(fēng)力發(fā)電的諧波污染

　　與電網(wǎng)設(shè)備并行運(yùn)作的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在啟動(dòng)過程中要和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)械設(shè)備連接在一起，所以會(huì)帶來一些諧波，這個(gè)過程較為短暫，也沒有頻繁發(fā)生，通常可以直接忽略。但如果采用變速的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，則會(huì)產(chǎn)生很大的影響。變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要借助逆變?cè)O(shè)備和電網(wǎng)連接起來，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)頻率和發(fā)生諧波的頻率一致，將會(huì)帶來非常嚴(yán)重的諧波。在發(fā)電設(shè)備逐漸改進(jìn)的今天，這種情況已經(jīng)逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變。第二和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并聯(lián)的電容器可能會(huì)與電抗器共同作用產(chǎn)生諧振，在實(shí)際的工作當(dāng)中風(fēng)電場(chǎng)的變壓器會(huì)有很多諧波產(chǎn)生。

　　2.3風(fēng)電系統(tǒng)中存在的問題

　　電壓穩(wěn)定的問題一直是影響供電系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的主要因素，電網(wǎng)系統(tǒng)與風(fēng)電場(chǎng)連接就會(huì)產(chǎn)生電壓不夠穩(wěn)定的問題。這個(gè)問題的原因是風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的時(shí)候不需要無功功率，而缺少無功功率就是造成風(fēng)電電壓不穩(wěn)定的問題。我國目前的風(fēng)力發(fā)電廠中采用的發(fā)電設(shè)備大都是異步發(fā)電機(jī)，通過外部無功系統(tǒng)的支持從而使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備得以運(yùn)行，進(jìn)行正常的發(fā)電、輸送工作，但是因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)的容量較大，會(huì)導(dǎo)致無功功率不能夠受到有效的控制，從而使風(fēng)電的電壓出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。

　　3風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展策略

　　3.1優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展

　　隨著可持續(xù)發(fā)展理念深入推進(jìn)，風(fēng)電工程作為可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，加大對(duì)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)踐研究與創(chuàng)新發(fā)展意義重大。在風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)與使用中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)其潛在的問題，多角度分析問題的原因，以推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目健康發(fā)展。要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與記錄分析設(shè)計(jì)偏差問題，綜合各種影響要素及時(shí)調(diào)整施工，以減少工程變更，促使風(fēng)電工程建設(shè)順利展開。

　　3.2提高風(fēng)電電壓質(zhì)量

　　我國風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)位置一般都在偏僻的區(qū)域，因?yàn)槠�僻的區(qū)域一般情況下風(fēng)能較為充足，更適合風(fēng)力發(fā)電的方式，但是這樣就會(huì)導(dǎo)致輸電線路較長，會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的電能損耗問題，還會(huì)引起電壓過低的情況，導(dǎo)致電壓出現(xiàn)問題，風(fēng)電系統(tǒng)無法運(yùn)行，所以應(yīng)該在風(fēng)電機(jī)組的變壓器中分別設(shè)置開關(guān)，使其能夠?qū)﹄妷哼M(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，從而解決電壓過低和電能損耗嚴(yán)重的問題。電壓質(zhì)量是風(fēng)電場(chǎng)目前面臨的最主要問題之一，風(fēng)電場(chǎng)存在較多的不穩(wěn)定性和不確定性，會(huì)對(duì)輸送的電壓產(chǎn)生諸多的影響，所以風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)該加強(qiáng)電壓方面的研究和投入，不斷提高風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性。

　　3.3加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)隱患排查及治理工作

　　進(jìn)行隱患的排查治理，科學(xué)的管理機(jī)制自然是必不可少的。風(fēng)電場(chǎng)必須對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行可能存在的安全隱患進(jìn)行及時(shí)排查，并針對(duì)實(shí)際情況積極做出調(diào)整。通常風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)安全運(yùn)行階段出現(xiàn)的安全事故涵蓋工作人員的人身安全隱患和設(shè)備安全隱患兩個(gè)方面，管理部門要基于安全隱患排查管理機(jī)制，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行可能存在的安全隱患進(jìn)行反復(fù)的排查，并對(duì)工作內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)以及合理的整改。

　　重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行最為典型的四種情況：設(shè)備參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤、控制管理方案漏洞、設(shè)備維修問題以及電力接地措施保護(hù)不當(dāng)。做好科學(xué)有效的排查工作之后，就能夠在很大程度上提高風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的性能，保證設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。對(duì)于存在缺陷的管理方案，要做好傳達(dá)工作，保證管理漏洞能夠順利解決。嚴(yán)格按照規(guī)章制度的原則做好應(yīng)急管理，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，制定科學(xué)有效的應(yīng)急預(yù)案。考慮到風(fēng)電場(chǎng)工作周期的負(fù)責(zé)，定期組織相應(yīng)的安全演練，針對(duì)演練過程中可能出現(xiàn)的問題做好調(diào)整，保證應(yīng)急管理方案在發(fā)生不可避免的安全事故時(shí)能夠起到應(yīng)有的作用。

　　水利論文投稿期刊：《廣西水利水電》(雙月刊)創(chuàng)刊于1972年，本刊主要內(nèi)容：水利水電建設(shè)的方針、政策、水資源開發(fā)、利用和保護(hù)、防汛抗旱，灘涂開發(fā)，水利經(jīng)濟(jì)，綜合經(jīng)營，環(huán)境水利，地方電力，水利水電規(guī)劃、科學(xué)研究、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工等方面的新技術(shù)、新成果、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，水利史志，職工教育，國外水利等。

　　結(jié)語

　　綜上所述，新能源技術(shù)的發(fā)展，為人們的生活帶來了諸多的便利，它不僅僅是一種技術(shù)型的改革，同時(shí)也與人們?nèi)粘５囊率匙⌒杏忻芮械年P(guān)系，新能源的革命也會(huì)成為人們生活方式的一場(chǎng)革命。通過引入風(fēng)電能源技術(shù)能夠提高電力能源應(yīng)用水平，滿足社會(huì)發(fā)展需求，在日后還需要注重風(fēng)電能源的開發(fā)利用，加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)。

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　　作者：徐潛 李西