宋井磊

摘要：目前，風(fēng)能正被大規(guī)模的開發(fā)和利用，相關(guān)技術(shù)也取得了極大的進(jìn)步，為了使我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到更好的發(fā)展，本文分析了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，闡述了風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：風(fēng)能；應(yīng)用；風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

1 緒論

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)風(fēng)力發(fā)電的需求逐漸增加，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，經(jīng)過幾千年的發(fā)展，已經(jīng)改變了傳統(tǒng)的發(fā)電模式，風(fēng)力發(fā)電已成為一種最好的模式。但是相應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也應(yīng)該同步提高，以提供更好的技術(shù)支持，在我國(guó)已經(jīng)具備風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電得到了快速發(fā)展，逐漸推動(dòng)者世界的發(fā)展。

2 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究

為了向用電單位提供優(yōu)質(zhì)的的供電，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在其中發(fā)揮著重要的作用，并且也影響著風(fēng)力發(fā)電組的發(fā)電效率。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的核心是風(fēng)力的電輪，而仿真軟件測(cè)試系統(tǒng)為設(shè)計(jì)和制造風(fēng)力的發(fā)電設(shè)備提供了技術(shù)支持和數(shù)據(jù)信息。在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)注意葉輪的設(shè)計(jì)形狀，并通過相關(guān)技術(shù)優(yōu)化對(duì)風(fēng)力轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)計(jì)，這是整個(gè)技術(shù)研發(fā)的核心。在進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)算時(shí)，從力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)角度考慮，經(jīng)過多次測(cè)驗(yàn)，可以從多種方案中優(yōu)中選優(yōu)，以便在數(shù)值模擬技術(shù)、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)等眾多技術(shù)中取得良好的效果。如今風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，即將風(fēng)力發(fā)電和現(xiàn)代的電力技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的最大價(jià)值。這項(xiàng)技術(shù)的使用，使得風(fēng)能作為最優(yōu)質(zhì)的能源補(bǔ)充，發(fā)電機(jī)并網(wǎng)過程是一個(gè)瞬變的過程，它嚴(yán)重影響著后期的發(fā)電質(zhì)量，現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方案和仿真軟件的應(yīng)用，為發(fā)電機(jī)組設(shè)備的更加精細(xì)化的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持。但是在運(yùn)行過程中，需要解決并網(wǎng)控制和功率調(diào)節(jié)問題，以維持電網(wǎng)自身的穩(wěn)定性。

3 風(fēng)力發(fā)電工程技術(shù)的應(yīng)用

風(fēng)力發(fā)電可以和太陽(yáng)能發(fā)電、水力發(fā)電技術(shù)相結(jié)合使用，通過能源供電的組合進(jìn)行合理配置，以得到較穩(wěn)定的電力供給，為了降低發(fā)電成本，將從以下幾方面談一種復(fù)合的供電組合。

3.1 風(fēng)力發(fā)電在太陽(yáng)能發(fā)電中的應(yīng)用

在我國(guó)冬季太陽(yáng)能輻射小。風(fēng)比較大；而到了夏季，風(fēng)較小，太陽(yáng)輻射強(qiáng)。再結(jié)合我國(guó)的氣候類型和地形因素，可以得到適合在我國(guó)將風(fēng)能和太陽(yáng)能互補(bǔ)發(fā)電，在很多地區(qū)將實(shí)現(xiàn)這一應(yīng)用，很多有優(yōu)勢(shì)的因素決定了這一應(yīng)用，為區(qū)域的穩(wěn)定供電提供了保障。

3.2 風(fēng)力發(fā)電在水力發(fā)電中的應(yīng)用

在風(fēng)力發(fā)電中會(huì)出現(xiàn)一些不穩(wěn)定因素，但是將風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電相結(jié)合互補(bǔ)，將提供穩(wěn)定的電能供應(yīng)，通過水利發(fā)電裝置，為穩(wěn)定供電提供保障。然而當(dāng)水利蓄能不足時(shí)，也可以通過風(fēng)力發(fā)電彌補(bǔ)水利發(fā)電的不足，提供電能。結(jié)合相關(guān)條件，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)能和水能的互補(bǔ)功能。

3.3 風(fēng)力發(fā)電在燃?xì)獍l(fā)電中的應(yīng)用

風(fēng)能發(fā)電中的供電系統(tǒng)或者燃?xì)獍l(fā)電中的系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，另一種供電系統(tǒng)可以提供能量供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電能的互補(bǔ)。這樣就可以避免出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，就可以為用電戶提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，風(fēng)力發(fā)電和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電之間的互補(bǔ)系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用。

3.4 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在柴油發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在島嶼中，結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)，使用較多的是柴油發(fā)電或者風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電是環(huán)境中的一種自然資源，使用較多，但是也有缺失的現(xiàn)象出現(xiàn)，此時(shí)，可采用柴油發(fā)電進(jìn)行彌補(bǔ)。當(dāng)柴油價(jià)格上升，成本大時(shí)，或者其他方面的原因?qū)е虏荒馨l(fā)電時(shí)，可以采用風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行補(bǔ)充。這種互補(bǔ)能給區(qū)域供電提供相應(yīng)穩(wěn)定的供電模式。

3.5 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和生物能發(fā)電系統(tǒng)之間的能源工藝互補(bǔ)

穩(wěn)定的電力供應(yīng)可以為人們的生活和用電單位帶來(lái)方便，目前，電力能源的多樣化組合也為人們提供了多種方案，同樣道理，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和生物能發(fā)電系統(tǒng)在電力供應(yīng)中也是能達(dá)到能源互補(bǔ)的功能的。用電單位的的用電原則是為了獲得穩(wěn)定的電力。為了彌補(bǔ)供電不足的缺點(diǎn)，人們將風(fēng)力發(fā)電和生物能發(fā)電的能源進(jìn)行互補(bǔ)。是一種不錯(cuò)的供電方式。

4 風(fēng)力發(fā)電的前景

在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中，風(fēng)電作為一種清潔的綠色能源，是未來(lái)滿足電力需求的一個(gè)重要能源，其在改善環(huán)境、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，在今后的能源結(jié)構(gòu)中所占的比重也會(huì)逐漸增加，下表為未來(lái)幾十年全球和中國(guó)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)。一方面，會(huì)在風(fēng)力發(fā)電中采用新的葉片技術(shù)，采用延長(zhǎng)葉片長(zhǎng)度和提高塔架的高度，以提高風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量。在該技術(shù)中，分段式葉片連接處的剛性斷裂問題最為關(guān)鍵，比如在德國(guó) Enercon 公司就采用了兩段式葉片技術(shù)。但是在運(yùn)用過程中仍存在一些問題，比如成本的增加、運(yùn)輸和安裝的難度。而葉片制造材料也至關(guān)重要，使用智力材料可以增加葉片的氣動(dòng)外形的速度，為了增加葉片的剛度，可以采用強(qiáng)化碳纖維材料。采用玻璃鋼、碳纖維和熱塑材料的混合紗絲制造葉片，可使葉片生產(chǎn)時(shí)間縮短 50%。另一方面，新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的開發(fā)和研制也十分重要，和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相比，無(wú)刷交流雙饋異步電機(jī)、開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)和高壓發(fā)電機(jī)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。新型發(fā)電機(jī)的研發(fā)可以降低成本、提高可靠性。

5 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)力是發(fā)展前景最大的發(fā)電品種，經(jīng)過幾年的發(fā)展，我國(guó)在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)方面取得了極大的成就。在今后，風(fēng)電接入系統(tǒng)仿真技術(shù)、 風(fēng)電場(chǎng)選擇及建設(shè)技術(shù)等方面仍需進(jìn)一步努力。

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