风力发电工程技术应用探讨

宋井磊

摘要：目前，风能正被大规模的开发和利用，相关技术也取得了极大的进步，为了使我国的风力发电技术得到更好的发展，本文分析了风力发电设备的设计与制造技术，阐述了风力发电工程技术的应用。

关键词：风能；应用；风力发电技术

1 绪论

随着技术的不断发展，人们对风力发电的需求逐渐增加，其应用也越来越广泛，经过几千年的发展，已经改变了传统的發电模式，风力发电已成为一种最好的模式。但是相应的风力发电技术也应该同步提高，以提供更好的技术支持，在我国已经具备风力发电的环境，随着技术的不断发展，我国的风力发电得到了快速发展，逐渐推动者世界的发展。

2 风力发电设备的设计与制造技术研究

为了向用电单位提供优质的的供电，风力发电设备在其中发挥着重要的作用，并且也影响着风力发电组的发电效率。风力发电设备的核心是风力的电轮，而仿真软件测试系统为设计和制造风力的发电设备提供了技术支持和数据信息。在设计的过程中，应注意叶轮的设计形状，并通过相关技术优化对风力转化为电能的设计，这是整个技术研发的核心。在进行数据测算时，从力学和空气动力学角度考虑，经过多次测验，可以从多种方案中优中选优，以便在数值模拟技术、风洞实验技术等众多技术中取得良好的效果。如今风力发电并网技术，即将风力发电和现代的电力技术相结合，可以实现风力发电的最大价值。这项技术的使用，使得风能作为最优质的能源补充，发电机并网过程是一个瞬变的过程，它严重影响着后期的发电质量，现代化的设计方案和仿真软件的应用，为发电机组设备的更加精细化的设计提供了技术支持。但是在运行过程中，需要解决并网控制和功率调节问题，以维持电网自身的稳定性。

3 风力发电工程技术的应用

风力发电可以和太阳能发电、水力发电技术相结合使用，通过能源供电的组合进行合理配置，以得到较稳定的电力供给，为了降低发电成本，将从以下几方面谈一种复合的供电组合。

3.1 风力发电在太阳能发电中的应用

在我国冬季太阳能辐射小。风比较大；而到了夏季，风较小，太阳辐射强。再结合我国的气候类型和地形因素，可以得到适合在我国将风能和太阳能互补发电，在很多地区将实现这一应用，很多有优势的因素决定了这一应用，为区域的稳定供电提供了保障。

3.2 风力发电在水力发电中的应用

在风力发电中会出现一些不稳定因素，但是将风力发电和水力发电相结合互补，将提供稳定的电能供应，通过水利发电装置，为稳定供电提供保障。然而当水利蓄能不足时，也可以通过风力发电弥补水利发电的不足，提供电能。结合相关条件，可以实现风能和水能的互补功能。

3.3 风力发电在燃气发电中的应用

风能发电中的供电系统或者燃气发电中的系统一旦出现问题，另一种供电系统可以提供能量供应，实现电能的互补。这样就可以避免出现断电的现象，在现实应用中，就可以为用电户提供稳定的电力供应，风力发电和燃气轮机发电之间的互补系统得到了很好的应用。

3.4 风力发电系统在柴油发电系统中的应用

在岛屿中，结合环境特点，使用较多的是柴油发电或者风力发电，风力发电是环境中的一种自然资源，使用较多，但是也有缺失的现象出现，此时，可采用柴油发电进行弥补。当柴油价格上升，成本大时，或者其他方面的原因导致不能发电时，可以采用风力发电进行补充。这种互补能给区域供电提供相应稳定的供电模式。

3.5 风力发电系统和生物能发电系统之间的能源工艺互补

稳定的电力供应可以为人们的生活和用电单位带来方便，目前，电力能源的多样化组合也为人们提供了多种方案，同样道理，风力发电系统和生物能发电系统在电力供应中也是能达到能源互补的功能的。用电单位的的用电原则是为了获得稳定的电力。为了弥补供电不足的缺点，人们将风力发电和生物能发电的能源进行互补。是一种不错的供电方式。

4 风力发电的前景

在未来的发展趋势中，风电作为一种清洁的绿色能源，是未来满足电力需求的一个重要能源，其在改善环境、优化能源结构等方面具有很大的优势，在今后的能源结构中所占的比重也会逐渐增加，下表为未来几十年全球和中国风力发电的发展趋势。一方面，会在风力发电中采用新的叶片技术，采用延长叶片长度和提高塔架的高度，以提高风电机组单机容量。在该技术中，分段式叶片连接处的刚性断裂问题最为关键，比如在德国 Enercon 公司就采用了两段式叶片技术。但是在运用过程中仍存在一些问题，比如成本的增加、运输和安装的难度。而叶片制造材料也至关重要，使用智力材料可以增加叶片的气动外形的速度，为了增加叶片的刚度，可以采用强化碳纤维材料。采用玻璃钢、碳纤维和热塑材料的混合纱丝制造叶片，可使叶片生产时间缩短 50%。另一方面，新型风力发电机的开发和研制也十分重要，和传统发电机相比，无刷交流双馈异步电机、开关磁阻发电机和高压发电机具有独特的优势。新型发电机的研发可以降低成本、提高可靠性。

5 结语

风力是发展前景最大的发电品种，经过几年的发展，我国在风力发电技术方面取得了极大的成就。在今后，风电接入系统仿真技术、 风电场选择及建设技术等方面仍需进一步努力。

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