关于新能源风力发电技术的分析

邵燕飞

摘要：近年来，在国家和政府的积极倡导下，低碳环保理念已经逐渐深入人心，电力企业也展开了对于清洁新能源的积极探索，并取得了初步成效。下文将针对风力发电技术展开研究，明确风力发电技术现状，分析技术应用过程中的现存问题，同时，基于资源分布、发电机组安全运行性能及产业结构等多个角度，介绍风力发电技术的具体发展路径。

关键词：新能源;风力发电技术;技术现状

引言：

风力发电技术已经逐渐呈现出稳定的发展趋势，电力企业也逐渐提高了对于风力发电技術的关注，然而，由于风力资源未能实现均匀分布，导致该技术在实际发展阶段仍然存在诸多问题，也因此限制了风力发电技术的可持续发展。为此，下文将针对风力发电技术的应用现状展开研究，关注技术应用过程中的现存问题，并提出具体的应对措施，以促进技术水平提升，让新能源及电力企业得以实现可持续发展。

1、风力发电现状及技术应用优势

1.1 风力发电现状

二十一世纪是可再生能源的世纪，迈入新世纪以来，世界各国都高度关注风力发电，并展开了对于风力发电技术的积极探索。现阶段，各国的风能资源十分丰富，价格低廉，获取难度相对较低，且与环境无污染，表现出十分突出的应用优势。在经过多年的探索后，我国风力发电技术已经得到了显著优化，且发电区域多集中在北部、东北西北草原及戈壁滩等地，此类区域内的煤炭资源及常规能源相对匮乏，且春季和冬季的降水量较少但风速相对较大，夏季的降水量则相对较多，在此背景下，风能和水能就成为了十分重要的季节补偿能源。同时，我国有着十分复杂的地理环境，且部分区域内风能资源十分丰富，有利于发展风能发电，以湖北通山及江西鄱阳湖等地区为例，此类地区均为十分重要的风能发电区域。随着我国风电场建设力度的不断提升，为风力发电提供了更为广阔的发展前景，并将保持良好的发展态势。

1.2风力发电技术优势

风力发电技术有着十分突出的应用优势，且其应用范围已经得到了充分拓展，需要充分关注技术应用的合理性，通过科学的方式应用风力发电技术，以推动地方经济的发展。现将风力发电技术的应用优势介绍如下：

首先，具有一定的经济性优势，应用风力发电技术可能导致风力电价呈现出较快的速度下降趋势，风力发电技术的成本已经逐渐趋近于燃煤发电成本，并彰显了较为突出的经济效益。随着风力发电水平的不断提升，风力发电技术的发电成本会持续下降，风电量却会持续提升，也相应降低了风力发电的成本。同时，由于大自然中的风能资源十分丰富，也为风力发电技术的发展提供了更多的优势，可以使其经济性优势得到充分凸显。

其次，风电工程的建设周期相对较短，且技术见效通常较快。在风电工程项目建设中应用风力发电技术，其技术速度优势较快，可以分别以周和月度为单位进行计算，只需较短的时间便可以完成工程建设，以充分满足区域的能源发展需求。

最后，有着综合应用的优势。基于风力发电技术的应用综合优势视角进行分析，风能是一种清洁性质的能源，不会对生态环境造成过多的不良影响，在一定程度上提升了工程设施建设水平，也相应削弱了企业生产成本，甚至某些区域内的风力发电成本已经低于发电机成本。此外，由于风能设施普遍为不立体的设施，可以达到良好的陆地生态保护效果，让风能资源得以实现大规模利用，以降低二氧化碳的排放量。正是由于此类综合性技术的应用优势，方可充分提升风力发电技术的应用质量，表现出十分光明的应用前景[1]。

2、风力发电技术现存问题

2.1 风力资源分布不平衡

针对我国风力资源分布实际进行分析，发现西北地区和东南沿海区域内的风力资源较为富足，但是其他地区的风能资源量则明显不足。若某区域中的风力资源丰富，则可以利用风力进行发电，以加快推动新能源的发展速度，为电力企业和社会、环境带来更为丰厚的经济效益。然而，其他地区并未在风力发电技术领域实现突破，因此往往只能将目光集中在其他能源方式中，也因此限制了技术发展。为了让不同地域内的风力资源实现平衡分布，要求充分利用各类先进的技术手段，让风力资源匮乏地区的风力发电水平得以切实保障。要求深入研发风力发电技术，同时，高度关注电力远距离传输问题，挑选出最为适宜的运输方式，以实现对于我国不同地区风力资源的充分平衡。为更好应对远距离传输的难题，要求积极提高资金投入力度，大规模引进专业技术人才和先进的风力发电系统，让资源短缺地区可以大力发展风力发电技术，以推动地区经济的发展[2]。

2.2 风力产业结构有待优化

随着我国风力发电技术的持续发展，单机容量也已经取得了一定进步，然而，与此同时，风力产业结构却并未实现充分优化。尽管人们已经在零件元件生产及产品创新等多个领域取得了突破性进展，但是核心零件生产技术却有待完善。由于我国尚不具备良好的设备自主研发水平且尚未建立系统的风力产业结构，导致国内企业目前所使用的风力发电技术多引进于国外，相应阻碍了技术的发展。为此，要求积极构建一条系统化的产业结构链，同时，需要企业积极关注风力发电元部件研发领域，针对风力发电技术实施高效管理，以建构系统完善的产业结构链，让我国风力发电得以不再依赖于技术进口。最后，需要积极加强企业管理工作，针对企业进行科学化管理，并制定完善的行业经营标准，以充分维护风力发电市场的市场秩序，让风力发电事业得以实现可持续发展。

2.3 发电机组安全性能有待提升

现阶段，我国政府和企业均在风力发电技术研究领域投入了大量精力，然而，却未能充分关注风机发电的安全性，导致发电机组运行的安全性和稳定性难以得到充分保障，甚至可能带来十分严重的安全隐患问题。对于风力发电系统而言，发电机组是其中十分重要的组成结构，其运行效率及运行稳定性与系统整体运行效率息息相关。然而，由于我国对电力企业及发电技术的推广力度仍然有待提升，且未能采取科学合理的技术改革措施，也因此影响了发电机组运行的安全性，导致机组事故频发，使其安全性及稳定性相对较差，在一定程度上限制了新能源产业的可持续发展。

为充分保障风力发电机组的安全性能，以促进电力设备稳定性提升，要求积极提高发电技术管理力度，实施充分的设备安全检查，以便及时发现设备安全隐患问题，让工作人员的行为可以充分符合相应安全标准。需要针对风力发电技术设备进行定期检修，积极开展零部件故障检测，以便及时发现设备运行问题并予以处理。为此，要求相关发电企业积极学习并借鉴国外的先进风力发电技术，以促进我国风力发电机组安全性能提升，实现对于风力发电机组装置结构的充分优化，同时，削弱风力发电机组安装成本，让发电技术可以实现深度推广[3]。

3、新能源风力发电技术

3.1 風力发电及电子变换器控制技术

综合利用新能源发电风力发电技术有着较为突出的综合应用优势，需要充分关注电力电子变换器控制技术，并将其作为技术核心，以推动整体风力发电系统的发展。电力电子变化器的主要特征为在风能转换的过程中利用了光能，可以显著提升能量转换的效率，通常适用于大型风力发电系统。借助电子变换器控制技术也可以实现对于无功功率的充分优化，具有较为突出的技术应用价值。利用PWM整流器设备，可以实现对于系统最大功率的有效管控，借助于矢量控制的手段，削弱有功功率及无功功率障碍，让无功功率及运行要求得以充分契合。

以PWM整流器为媒介，可以切实推动有功功率传输量的发展，同时，针对直流环节实施充分调整，以促进风电系统无功功率和有功功率提升，让风力发电系统运行效率及稳定性得到充分保障。为切实提升风力发电控制技术的应用效率，以降低设备的重量，要求充分利用永磁发电机设备，以保障系统整体运行稳定性，从根本上提升风力发电系统的发电效率[4]。

3.2 风轮控制技术

风轮控制技术在新能源风力发电技术的实际应用阶段有着较为突出的应用优势，依托于风轮控制技术，可以让风力发电系统的运行稳定性得到充分保障，同时，利用功率反馈信号争取良好的风轮功率信号管控效果，以确保风轮运行效率及运行条件变化的一致性。要求充分利用功率分析的方式进行最大功率曲线图绘制，针对最大功率及系统实际输出功率进行充分对比，以获取相应的差值情况，利用风轮调整设备的间距，让风轮运行功率得以切实提升。

采取此类控制技术可能消耗大量的成本，也相应增加了风机设备使用的难度，无法精准获取最大功率曲线，为此，要求在应用风轮控制技术时针对叶尖速比实施充分管控。在风力作用的影响下，风轮设备中的叶尖端反复转动会产生有线速度，也即叶尖速，叶尖速比也即叶尖速与一定期限内风速的比值，为达到良好的叶尖速控制效果，要求针对风机运行系统展开积极优化[5]。

3.3 无功补偿和谐波消除技术

为达到良好的新能源发电和风力发电技术应用效果，要求积极利用无功补偿及谐波消除技术，针对两类技术进行科学化运用，以促进技术的运用，让风力发电系统的运行安全性和运行质量得以充分保障。应用无功功率补偿技术，要求以感性元件为主要工具，改变发电系统中的无功功率状态，使其得以始终表现为消耗的状态。在经过感性元件时，如果电压值过高，则可能对元件造成一定程度的损伤，为此，需要适当辅助无功功率补偿技术，充分利用抑制谐波和谐波消除技术，以免由于风机发电过程所产生的谐波量过多而影响电能质量问题，为此，要求充分关注谐波问题，尽量消除谐波影响，同时，充分利用电力变流互感器及各类电力设备，充分清除相位和谐波，针对电容器组实施充分调整，以充分改变无功功率，相应降低谐波的不良影响。此外，也可以借助三角形连接的形式降低谐波进入量，方可充分保障风力发电技术的应用质量，推动电力行业的发展。

3.4 利用现代控制技术

在风力发电技术应用过程中使用现代化控制技术，具有十分显著的应用优势，可以让风力发电技术的应用质量和应用水平得到切实提升。具体而言，可以将现代化控制技术大致分为如下技术类型：鲁棒控制技术、变结构控制技术等，而其中以变结构控制技术在风力发电系统中的应用最为广泛。至于鲁棒控制技术，则是利用机理分析法和坐标变换法的方式构建三项并网逆变器，同时，以此为媒介，构建基于dp坐标系背景的数字化模型，以实现功率外环及电流内环双闭环控制的高效模型，可以通过自适应约束优化的手段进行参数值求解。综合利用此类多样化的现代控制，可以推动风力发电技术应用水平提升，以争取更为突出的风力发电效果[6]。

4、新能源风力发电技术发展前景

近年来，新能源发电技术的重要价值越发凸显，要求从宏观的视角分析新能源技术的发展，构建以发电企业为主体，发电市场为导向的创新机制，针对风力发电技术实施积极优化，充分把握技术引进和技术创新之间的关系，以期从根本上提升新能源风力发电技术的竞争水平。同时，要求企业充分关注我国目前所存在的风力资源分布不均问题，针对风力发电系统实施积极优化，改造风力资源匮乏地区的风场，明确其中的风资源条件及实际运行状态，以制定科学合理的荷载安全性优化方案，达到电能远距离传输的目标。此外，要求针对风力产业结构实施积极的优化调整，以推动风力产业的高质量发展。需要积极关注风力发电机组安全管理工作，以促进机组安全性能提升，突破技术壁垒，让企业得以在竞争中把握先机，获取主动权。最后，要求积极关注风电创新能力建设，搭建专业化的风电公共技术服务平台，营造一个良好的风力发电环境，以切实推动风力发电技术的发展[7]。

结语

综上所述，随着低碳环保理念的持续渗透，人们逐渐提高了对于新能源开发的关注，也建立了对于风力发电技术的全新理解。为充分开发低碳经济资源，要求积极利用风力发电技术，并将其视作未来电力企业发展的主要方向。本文简要分析了我国的风力发电技术现状，明确了技术关键，同时，提出了具体的解决对策，希望可以为电力企业提供参考，通过技术水平提升、优化产业结构和平衡风力资源等方式，让风力发电技术得以实现可持续发展。

参考文献：

[1]付增业. 关于新能源发电风力发电技术的探讨[J]. 科学技术创新，2019（36）：145-146.

[2]邱欢. 关于新能源发电风力发电技术的探讨[J]. 科技风，2020（25）：135-136.

[3]张铁龙. 新能源风力发电技术研究[J]. 技术与市场，2020，27（11）：116+118.

[4]田琪. 变速恒频风力发电技术优势及应用探索[J]. 电子元器件与信息技术，2020，4（09）：82-83.

[5]桂旭，高振宇. 风力发电技术现状及关键问题探究[J]. 科技创新导报，2019，16（03）：52+55.

[6]曲绍源. 关于风力发电技术关键问题的研究[J]. 中国设备工程，2019（08）：196-197.

[7]王会琴. 浅谈新能源学科与工程专业风力发电技术课程教学[J]. 现代职业教育，2019（31）：110-111.