王淼源

摘要：近年來，世界各國(guó)在積極進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，對(duì)傳統(tǒng)能源的消耗越來越嚴(yán)重，不僅嚴(yán)重破壞了生態(tài)和環(huán)境，影響人們的生活質(zhì)量，同時(shí)也不利于人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在這種情況下，對(duì)可再生能源的開發(fā)利用成為人們廣泛關(guān)注的話題。其中，風(fēng)電的應(yīng)用范圍較廣，呈現(xiàn)出多元化的應(yīng)用特點(diǎn)，在這種情況下，本文從分布式發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)功能系統(tǒng)及建筑一體化2個(gè)角度出發(fā)對(duì)風(fēng)電多元化應(yīng)用及其相關(guān)技術(shù)展開了研究，希望對(duì)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電；多元化應(yīng)用；分布式發(fā)電；建筑一體化

中圖分類號(hào)TM3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095-6363（2016）06-0010-02

近年來，在科學(xué)和信息技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展速度加快，而這一過程中對(duì)能源的需求量大大增加，同時(shí)傳統(tǒng)的發(fā)電模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，在全球能源緊張、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下，積極加強(qiáng)可再生能源的開發(fā)和利用勢(shì)在必行，風(fēng)力發(fā)電就是在這種情況下產(chǎn)生并得到有效應(yīng)用的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，風(fēng)電現(xiàn)階段已經(jīng)能夠適用于各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展當(dāng)中，在這種情況下，積極加強(qiáng)風(fēng)電多元化應(yīng)用及其相關(guān)技術(shù)探討具有重要意義。

1.分布式發(fā)電

1.1分布式發(fā)電優(yōu)勢(shì)

分布式發(fā)電也稱之為DG，近年來，在風(fēng)能開發(fā)以及應(yīng)用技術(shù)不斷進(jìn)步的過程中，風(fēng)能被有效應(yīng)用于分布式發(fā)電當(dāng)中，這一全新的風(fēng)能應(yīng)用途徑，在人們的日常工作及生活中發(fā)揮了重要的功能。通常情況下，擁有最高幾十兆瓦、最低幾千瓦的系統(tǒng)容量，在發(fā)電過程中，以聯(lián)合發(fā)電的形式為主，也就是說除了對(duì)風(fēng)能進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)還應(yīng)用了多種能源。在對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行應(yīng)用的過程中，其呈現(xiàn)出如下優(yōu)勢(shì)。

首先，實(shí)現(xiàn)就近供電的過程中，可以在負(fù)荷處對(duì)可再生能源、新能源等進(jìn)行充分的利用，促使傳統(tǒng)發(fā)電過程中所應(yīng)用的化石能源消耗量降低，更重要的是就近供電極大的節(jié)約了輸配電過程中的成本，整個(gè)發(fā)電過程中，負(fù)荷不再過度依賴電網(wǎng)，同時(shí)，對(duì)環(huán)境的污染得到有效控制；其次，可以有效對(duì)多種類型的能量進(jìn)行提供，包括冷、熱、電三聯(lián)產(chǎn)這一典型的能量應(yīng)用，促使梯級(jí)利用在能量中得以實(shí)現(xiàn)，保證各項(xiàng)能源在應(yīng)用過程中，利用率得到極大的提升；再次，分布式發(fā)電在運(yùn)行過程中，既可以獨(dú)立運(yùn)行也可以并網(wǎng)運(yùn)行，擁有靈活的負(fù)荷調(diào)節(jié)，要想有效的提升供電可靠性，可以同大電網(wǎng)進(jìn)行配合。例如，如果意外災(zāi)害發(fā)生于電網(wǎng)當(dāng)中，導(dǎo)致其產(chǎn)生了崩潰現(xiàn)象，如暴風(fēng)雪、地震等災(zāi)害的產(chǎn)生時(shí)，利用分布式發(fā)電可以有效的為使用者提供穩(wěn)定的電能。

1.2分布式發(fā)電的應(yīng)用

我國(guó)地域遼闊，擁有豐富的風(fēng)能，現(xiàn)階段在日常運(yùn)行過程中，對(duì)風(fēng)能進(jìn)行充分利用的區(qū)域主要是我國(guó)的東北、西部以及青藏高原地區(qū)等地，其中包含我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)較緩慢的地區(qū)。這些地區(qū)傳統(tǒng)的供電方式為架線輸電，這種方式在使用過程中，不僅成本較高，同時(shí)面對(duì)居住分析以及用電量較低的地區(qū)，應(yīng)用這種方式供電將造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，在這種情況下，分布式發(fā)電的優(yōu)勢(shì)凸現(xiàn)出來。

現(xiàn)階段，分布式發(fā)電并網(wǎng)在應(yīng)用過程中，也存在部分限制性因素，如加大了整定動(dòng)作值以及設(shè)置幾點(diǎn)保護(hù)的難度，造成供電穩(wěn)定性以及電能質(zhì)量下降，導(dǎo)致不確定性在配電網(wǎng)潮流中增加。為了解決這些缺陷，微網(wǎng)技術(shù)得以產(chǎn)生。

該技術(shù)在分布式發(fā)電當(dāng)中的應(yīng)用，能夠促使電網(wǎng)中的子系統(tǒng)同時(shí)包含負(fù)荷和分布式發(fā)電，在不影響電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，能夠更加靈活的在電網(wǎng)中應(yīng)用或撤離分布式發(fā)電，促使電網(wǎng)運(yùn)行可靠性有效提升。

2.風(fēng)光互補(bǔ)功能系統(tǒng)及建筑一體化

2.1風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)

近年來，我國(guó)在積極進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，建筑業(yè)迎來廣闊發(fā)展空間，然而，建筑工程從施工到使用的過程中，是非常耗能的。目前，同全國(guó)能耗總量相比，建筑耗能占據(jù)1/4的比例，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑耗能量。在這種情況下，我國(guó)相關(guān)部門和專家在日常工作中開始重視將太陽能和風(fēng)能等可再生能源應(yīng)用于建筑工程當(dāng)中，努力在建筑中的供電系統(tǒng)中應(yīng)用風(fēng)光互補(bǔ)方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源以及保護(hù)環(huán)境目的的過程中，促使人們對(duì)低碳生活的理念產(chǎn)生更加深刻的理解。

風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)與建筑一體化理念主要指的是在建筑運(yùn)行過程中，融入風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)，并由其來提供電能。在實(shí)際施工過程中，需要將光伏陣列鋪設(shè)與建筑屋頂以及墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，并將風(fēng)能發(fā)電設(shè)備安置于建筑綠地當(dāng)中。該設(shè)計(jì)手段在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)降低輸送電能中產(chǎn)生的消耗，降低電能供應(yīng)成本的基礎(chǔ)上，為建筑提供多數(shù)電能，為構(gòu)建城市環(huán)保節(jié)能環(huán)境奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2基本原理

在風(fēng)電-光伏互補(bǔ)供電系統(tǒng)當(dāng)中，其構(gòu)成部件相對(duì)較多，如交流配電系統(tǒng)、逆變電源、充電控制器和風(fēng)能發(fā)電機(jī)等。該系統(tǒng)運(yùn)行過程中，控制工作由充電控制器來實(shí)現(xiàn)，蓄電池充電過程中，可以單獨(dú)使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池組，也可以在二者運(yùn)行過程中，對(duì)其進(jìn)行同時(shí)充電。接下來在實(shí)現(xiàn)直流與交流轉(zhuǎn)換的過程中，需要對(duì)逆變電源進(jìn)行應(yīng)用，最后用戶可以在對(duì)交流配電系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過程中獲得可靠的電能。

我國(guó)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，一個(gè)典型的實(shí)例就是世博會(huì)中的印度場(chǎng)館建筑設(shè)計(jì)，在對(duì)可再生能源進(jìn)行永久性應(yīng)用的過程中，可以對(duì)屋頂上的太陽能電池和小型的風(fēng)車進(jìn)行充分的利用，不僅供電以及用電整個(gè)過程不會(huì)產(chǎn)生任何污染，同時(shí)在電能排放的過程中安全性較高，將節(jié)能理念進(jìn)行了充分的體現(xiàn)。同時(shí)，風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，現(xiàn)階段已經(jīng)能夠同路燈系統(tǒng)、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行緊密的結(jié)合。

現(xiàn)階段，我國(guó)的風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，而各個(gè)互補(bǔ)系統(tǒng)如風(fēng)電水電、風(fēng)電燃?xì)廨啓C(jī)等系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展當(dāng)中。我國(guó)在積極對(duì)風(fēng)電進(jìn)行應(yīng)用的過程中，提出了風(fēng)電多元化技術(shù)理念，提倡將大規(guī)模蓄電和直接供電同風(fēng)電進(jìn)行緊密的結(jié)合?？偠灾?，由于風(fēng)能在應(yīng)用過程中實(shí)用性較強(qiáng)，也能夠靈活的已經(jīng)用于其他能源形勢(shì)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)系統(tǒng)，因此我國(guó)在積極進(jìn)行電力系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，應(yīng)注重對(duì)風(fēng)電多元化的應(yīng)用。

3.結(jié)論

綜上所述，在人類文明不斷進(jìn)步的過程中，現(xiàn)階段人們?cè)诜e極加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過程中，已經(jīng)深刻意識(shí)到加大環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源力度的重要性。在這種情況下，世界各國(guó)逐漸加強(qiáng)了可再生能源的開發(fā)和利用，風(fēng)能作為重要的清潔能源，被有效應(yīng)用于電網(wǎng)當(dāng)中，風(fēng)電技術(shù)也在發(fā)展中逐漸得到完善。現(xiàn)階段，我國(guó)的風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)取得了極大的進(jìn)步，同時(shí)也能夠?qū)⑵鋸V泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，在未來的發(fā)展中，還應(yīng)當(dāng)加大風(fēng)電技術(shù)完善以及應(yīng)用的創(chuàng)新力度，促使該技術(shù)能夠?yàn)楦囝I(lǐng)域的發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。