曹永強

【摘要】風能資源是一種清潔、無污染的可再生能源，風力發(fā)電是技術最成熟的新能源，風能的廣泛利用可極大地減少一次能源的利用，從而降低一次能源開發(fā)而造成的污染物排放、毀壞植被、影響生態(tài)等環(huán)境問題。在如今全球環(huán)境保護問題越來越突出的情況下，充分利用可再生資源發(fā)電特別是風能，不僅減少煙塵、SO2、溫室氣體、廢水等排放，降低生態(tài)影響等方面具有非常重要意義。

【關鍵詞】風電場；節(jié)能減排；分析；節(jié)能

節(jié)能問題一直是我國發(fā)展國民經濟的一項長遠戰(zhàn)略方針。風電場作為一種清潔的可再生能源，其應用就是對傳統(tǒng)能源的節(jié)約。我國具體國情和實際情況，綜合利用各種節(jié)能技術措施，趨利避害，選擇經濟合理的節(jié)能方案，必定可以獲得顯著的節(jié)能效果。隨著人類社會的發(fā)展，對于能源的需求量日益增加，開發(fā)綠色可再生的清潔能源越來越受到人們的重視。然而石油、煤炭等自然資源的儲量畢竟有限，屬于不可再生資源，而且使用時會對自然環(huán)境造成很大的污染。風力發(fā)電作為綠色可再生能源中技術最成熟、發(fā)展最快的新能源能源，不僅能夠幫助解決人類的能源需求問題，更加具有規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)開發(fā)價值，受到世界各國的重視。并網發(fā)電技術是目前應用的范圍非常廣泛的風力發(fā)電技術，其技術水平的發(fā)展程度，對風力發(fā)電項目的長遠發(fā)展具有重要意義。

1、并網技術在風力發(fā)電中的作用

風力發(fā)電是一項技術要求很高的綜合性工程，涉及了空氣動力學、電機學、自動控制等多個學科技術，運用專屬的風力發(fā)電機組，將空氣動力轉化為電磁性電流，通過機械手段實現了風力向電力的轉變。風能是一種可再生的、經濟性的能源，對于緩解全球能源危機具有重要作用。

并網發(fā)電技術的主要就是指能夠和公共電網并聯(lián)實現風力發(fā)電的技術，一般將整套的技術稱為并網型風力發(fā)電系統(tǒng)。這套理論的研究對象包括風力發(fā)電機組的研制與運行控制，將風能向電能轉化的科學理論，以及具體的實施步驟。其工作原理是通過風力吹動葉輪機上的葉輪片，使葉輪片發(fā)生轉動，從而實現了風能向機械動能的轉化，在葉輪轉動的時候會帶動發(fā)電機組運行，這樣又將機械能轉化為電能進行發(fā)電，這就是風力發(fā)電的基本原理?，F在隨著電子科學技術的發(fā)展，并網風力發(fā)電技術也處于不斷更新?lián)Q代當中，并網控制技術日趨成熟，很多的大型并網風力發(fā)電機組被不斷研制出來。

2、常用的幾種并網發(fā)電方式

2.1 直接并網發(fā)電

直接并網發(fā)電需要發(fā)電機和電網的相序要基本一致，如果異步發(fā)電機的旋轉速度可以達到同步發(fā)電機的90%以上，那么在發(fā)電機中就可以現實自動的并網發(fā)電了。采用并網發(fā)電的風力發(fā)電機組都配備有測速設備，通過通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)實現自動并網。

2.2 降壓并網發(fā)電

降壓并網發(fā)電模式要求風力發(fā)電機組同電網之間使用串聯(lián)的電阻、變壓器和電抗器。以來降低并網發(fā)電過程中，電流對機組設備的強大沖擊力，減緩電壓下降的速度。但是當風力發(fā)電機組處于正常的工作狀態(tài)下時，應當將相應的電阻元件隔離，否則會加大電能損耗。

3、風力并網發(fā)電技術應用過程中存在的問題

運用并網發(fā)電技術可以有效的提高風力發(fā)電對電網的供電能力，但是同樣也應該電力行業(yè)的市場競爭機制，因為風力發(fā)電常常要依靠有利的天氣，帶有一定的隨機性。所以在完成輔助供電之外，在風力發(fā)電機組功能范圍內，還可以進行電網中電壓調節(jié)、電線負荷監(jiān)控和頻率掌控等操作，提高機組的使用效率。并且需要更加全面的掌控好影響風力發(fā)電的因素，進行有效的調節(jié)，保證風力發(fā)電的質量。另外，因為在并網發(fā)電機組中設有很多個異步發(fā)電機，這容易對風力發(fā)電廠的電壓參數構成影響。由此會使異步發(fā)電機收到更多的無功功率，導致并網發(fā)電機組的電容器組下降，這就要求電網發(fā)電后期還要進行功率補償。

4、提高并網技術在風力發(fā)電中的作用性分析

4.1 促進風力發(fā)電并網技術電源結構的優(yōu)化設計

首先，風力發(fā)電的并網電源結構優(yōu)化，提高電網的抗干擾能力，應該繼續(xù)鞏固水電和火電的電力供應構成比例，從目前的電能供應情況看，火電與水電還是承擔著供應社會用電的主要角色，在并網發(fā)電過程中，應該給風力發(fā)電一定的緩和空間，使風力發(fā)電的相關配套設備、裝置電源的結構得到逐步優(yōu)化。

其次，由于我國地域廣闊，地形復雜，風力資源和水資源的分布并不均衡，那么在一些水資源匱乏的地區(qū)發(fā)展風力發(fā)電自然是好的，但是在發(fā)展建設風力發(fā)電并網運行過程中，必須建設有一定規(guī)模的火電廠，用以彌補風力發(fā)電電源結構的產能問題。尤其是在一些負荷峰谷參數很大的地區(qū)，倘若安裝的風電并網機組裝機容量過大，那就一定要通過調峰手段使發(fā)電量和用電量處于合理的區(qū)間，保障電源的正常工作。

4.2 加強并網技術與最大風能捕捉技術的研究

風力發(fā)電并網技術主要包括風電的并網技術和并網后的發(fā)電機轉速掌控問題。要想提高并網技術的可靠性和故障的克服能力，那就應該加強對電網全功率轉換器的研究與控制?，F在的并網技術中主要通過變槳距調節(jié)和發(fā)電機組功率轉速的轉化調控來對最大風能進行捕捉追蹤。經過研究我們發(fā)現利用控制發(fā)電機組的輸出功率來調控其電磁功率是一條經濟、可靠的辦法，將會成為今后的并網技術最大風能捕捉項目的發(fā)展趨勢。

5、結語

風力發(fā)電作為可再生的清潔能源，對于彌補人類能源需求不足具有積極作用。風力發(fā)電并網技術實現了風能向電能轉化，使風電可以和火電與水電共同工作，滿足人們的生活用電需求。在今后的發(fā)展中，大容量的風電機組將不斷出現，通過電場協(xié)調控制能力的增強，能夠推進電網內部的風電容量增長，從而促進電網內部電壓和頻率的穩(wěn)定性，確保并網發(fā)電的可靠性。相信通過技術手段的持續(xù)更新，風力發(fā)電并網技術在人類節(jié)能環(huán)保和能源開發(fā)的道路上將會發(fā)揮更大的作用。

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