新能源发电风力发电技术及发展前景

2021-03-27黄珊珊

家园·电力与科技 2021年17期

黄珊珊

摘要：随着我国能源需求的增加，使得我国能源短缺的形势更加严峻，因此需要在新能源的发展中给予更多的重视。本文详细介绍了风电的现象和技术应用效益，然后探讨了新能源风电技术和发展前景。

关键词：风电;资源分布;类型;发展现状

一、我国新能源风力发电现状

现阶段发展风电等一系列新能源，既要符合市场需求，又要符合国家相关政策，符合我国可持续发展战略。在应用相关技术时，要推动风能等新能源的应用，确保生产技术水平得到有效提升，更快更好地满足国家整体发展需要。我国政府高度重视发展风力发电，在规划过程中并未增加对风力发电的投资，而是相应地调整政策。通过我国风电技术的发展，可以提高我国风电技术的生产规模和运行效果。

二、应用风电技术的优势

风电技术的应用具有诸多优势，风电技术的应用越来越广泛，在技术应用中，要重视科学传播这一新兴技术的应用，它可以促进区域经济发展。就风电技术的应用效益而言，主要体现在以下几个方面：一是风力技术应用的经济优势。风电成本持续下降，风电装机容量每翻一番，风电成本下降15个百分点，风电增速保持在30个百分点以上。二是风电项目建设周期短、效益好，在风电技术应用开发中，风电项目建设进程比较快，项目有周算，可以解决电力需求的燃眉之急。比如风电技术的应用，可以对偏远农村频繁供电，节约西部地区分散的电力需求，帮助满足地区人民的能源发展需求，起到积极的作用。

三、新能源发电风力发电技术及其发展前景

1.新能源发电风力发电技术

与新能源发电风力发电技术相关的技术内容较为多样，电力电子转换器的一个特点是利用光，它更适合大型风电系统。电力电子变流器控制技术的应用可以提高风能转换过程中的能量转换效率，并在主动完成转换后具有较高的传输效率。电子变流器控制技术的应用还可以有效提高无功功率因数技术比较安全可靠，在选择整流器的过程中，矢量控制的方法可以有效消除有功和无功功率的故障，从而有利于匹配无功功率和运行要求。在 PWM 整流器应用中，它对最大化有功功率传输的发展具有积极影响。电力还可以提高风电系统的运行效率。风电控制技术的应用需要发电机及其设备，为了提高工作效率和减轻物体的重量，永磁应用发电机可以保证风电系统的良好运行，它更重要的是提高整个发电的效率。

2.风轮控制技术的应用

在新能源风力发电技术的实际应用中，风车控制技术的应用也更为重要，该技术的科学应用可以提高风电系统的良好运行。应用该技术时应找出差值的大小，调整转子的螺距，来提高整个转子的最大运行功率水平。这种方法成本较高，在风扇正常使用时，获得最大功率曲线有一定难度，因此需要关注。在风轮控制技术的应用中，更重要的是在风力因素影响下控制叶尖速比，因为风轮的叶尖转速就是叶尖速度，因此要注意积极改进风机操作系统。

3.无功补偿和谐波抑制技术的应用

在新能源发电风电技术的实际应用中，科学应用无功补偿和谐波抑制技术可以起到积极的作用，高压采用功率补偿技术来抑制谐波。

4.现代控制技术的应用

在风电技术的应用中，现代控制技术的应用更为重要，这是保证风电技术质量的重要技术内容。总的来说技术有变结构控制技术、鲁棒性控制技术等几种风力发电系统，变结构控制技术的应用比较普遍。这些各种现代控制技术的应用，对于加快风电技术的应用，可以起到积极的作用。

四、新能源风力发电原理及应用类型

1.垂直轴风力发电机应用原理

在这个过程中，自运行可以保证自可靠性的提高。一般情况下，当气流经过叶片时，叶片产生的阻力比较大时为阻风电机，反之为升力风电机。在相同的应用中，升力垂直轴风力涡轮机比阻力应用更有效。另外，垂直轴风力发电机相对于一般水平轴风力发电机来说安装相对简单，后续的运维也比较简单。因此，在运行过程中可以很好地利用风能，同时还可以降低噪音。但是申请过程也有一些缺点。比如对某些技术的更高要求会导致应用过程中的工作效率，有时不如水平轴风力发电机。

2.水平轴风力机的应用原理

具有不同类型发电机的轴流式风力涡轮机。一般来说，阻力式风力发电机旋转缓慢，起升速度高，而起升式风力发电机与阻力式安装的性能相反，因此许多公司更喜欢使用起升式水平轴风力发电机。同时，水平轴风力机按叶片位置可分为两种，一种是通过叶片安装在脚手架后面的下降式风力机，另一种是对置式风力机。并且为了在行驶中通过风轮的运转来提高自身的动力潜力，在选型过程中需要因地制宜地进行选型和应用。

五、风电技术发展

1.风力发电的特点

风能是一种能量密度低、稳定性差的能源，风电场安装区域必须根据风功率、风速等实际情况确定。风电场的选择、风电场建设的科学方法和标准、风力发电机组的部署、大型风电技术的改进、性能测试和风电场的规模化开发都需要强大的技术支持。

2.中国风电的发展

早在1995年，原电力部就提出将我国风力发电到2000年达到1000MW的计划推迟五年，到2005年底，全国装机容量将超过1000MW。其中，发展较好的前五名国家是内蒙古（135兆瓦）、辽宁（126兆瓦）、新疆（113兆瓦）、广东（86兆瓦）和宁夏（55兆瓦）。

六、新能源风电技术的优缺点

1.优点

相比火力发电厂和核电厂的建设，风力发电厂的建设周期较短，投资成本较低，因此比其他建设方法更简单。此外由于风电是一项新技术，可以保护我国环境免受二次入侵，所以发电前景好于前两者。

2.缺点

对地理环境要求更高，因为风电场必须建在开阔的地形上，很多地方风能充足，但整体地形不夠宽。这对施工产生了一定的限制。同时，风力发电厂在选址时只能建在远离城市的郊区，因为在工作过程中会产生噪声污染。

结束语

现阶段，风能资源开发还存在一定的不足，风电技术也存在不足。发电别无选择，只能确保风电技术得到全面提升。改革开放以来，发电量保持快速增长势头。电力科研生产部门要作为风电行业的龙头企业，应牵头项目建设，加快风电技术在风资源管控方面的引进、消化和研发。