邵燕飛

摘要：近年來，在國家和政府的積極倡導下，低碳環(huán)保理念已經逐漸深入人心，電力企業(yè)也展開了對于清潔新能源的積極探索，并取得了初步成效。下文將針對風力發(fā)電技術展開研究，明確風力發(fā)電技術現(xiàn)狀，分析技術應用過程中的現(xiàn)存問題，同時，基于資源分布、發(fā)電機組安全運行性能及產業(yè)結構等多個角度，介紹風力發(fā)電技術的具體發(fā)展路徑。

關鍵詞：新能源;風力發(fā)電技術;技術現(xiàn)狀

引言：

風力發(fā)電技術已經逐漸呈現(xiàn)出穩(wěn)定的發(fā)展趨勢，電力企業(yè)也逐漸提高了對于風力發(fā)電技術的關注，然而，由于風力資源未能實現(xiàn)均勻分布，導致該技術在實際發(fā)展階段仍然存在諸多問題，也因此限制了風力發(fā)電技術的可持續(xù)發(fā)展。為此，下文將針對風力發(fā)電技術的應用現(xiàn)狀展開研究，關注技術應用過程中的現(xiàn)存問題，并提出具體的應對措施，以促進技術水平提升，讓新能源及電力企業(yè)得以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1、風力發(fā)電現(xiàn)狀及技術應用優(yōu)勢

1.1 風力發(fā)電現(xiàn)狀

二十一世紀是可再生能源的世紀，邁入新世紀以來，世界各國都高度關注風力發(fā)電，并展開了對于風力發(fā)電技術的積極探索?，F(xiàn)階段，各國的風能資源十分豐富，價格低廉，獲取難度相對較低，且與環(huán)境無污染，表現(xiàn)出十分突出的應用優(yōu)勢。在經過多年的探索后，我國風力發(fā)電技術已經得到了顯著優(yōu)化，且發(fā)電區(qū)域多集中在北部、東北西北草原及戈壁灘等地，此類區(qū)域內的煤炭資源及常規(guī)能源相對匱乏，且春季和冬季的降水量較少但風速相對較大，夏季的降水量則相對較多，在此背景下，風能和水能就成為了十分重要的季節(jié)補償能源。同時，我國有著十分復雜的地理環(huán)境，且部分區(qū)域內風能資源十分豐富，有利于發(fā)展風能發(fā)電，以湖北通山及江西鄱陽湖等地區(qū)為例，此類地區(qū)均為十分重要的風能發(fā)電區(qū)域。隨著我國風電場建設力度的不斷提升，為風力發(fā)電提供了更為廣闊的發(fā)展前景，并將保持良好的發(fā)展態(tài)勢。

1.2風力發(fā)電技術優(yōu)勢

風力發(fā)電技術有著十分突出的應用優(yōu)勢，且其應用范圍已經得到了充分拓展，需要充分關注技術應用的合理性，通過科學的方式應用風力發(fā)電技術，以推動地方經濟的發(fā)展?，F(xiàn)將風力發(fā)電技術的應用優(yōu)勢介紹如下：

首先，具有一定的經濟性優(yōu)勢，應用風力發(fā)電技術可能導致風力電價呈現(xiàn)出較快的速度下降趨勢，風力發(fā)電技術的成本已經逐漸趨近于燃煤發(fā)電成本，并彰顯了較為突出的經濟效益。隨著風力發(fā)電水平的不斷提升，風力發(fā)電技術的發(fā)電成本會持續(xù)下降，風電量卻會持續(xù)提升，也相應降低了風力發(fā)電的成本。同時，由于大自然中的風能資源十分豐富，也為風力發(fā)電技術的發(fā)展提供了更多的優(yōu)勢，可以使其經濟性優(yōu)勢得到充分凸顯。

其次，風電工程的建設周期相對較短，且技術見效通常較快。在風電工程項目建設中應用風力發(fā)電技術，其技術速度優(yōu)勢較快，可以分別以周和月度為單位進行計算，只需較短的時間便可以完成工程建設，以充分滿足區(qū)域的能源發(fā)展需求。

最后，有著綜合應用的優(yōu)勢?；陲L力發(fā)電技術的應用綜合優(yōu)勢視角進行分析，風能是一種清潔性質的能源，不會對生態(tài)環(huán)境造成過多的不良影響，在一定程度上提升了工程設施建設水平，也相應削弱了企業(yè)生產成本，甚至某些區(qū)域內的風力發(fā)電成本已經低于發(fā)電機成本。此外，由于風能設施普遍為不立體的設施，可以達到良好的陸地生態(tài)保護效果，讓風能資源得以實現(xiàn)大規(guī)模利用，以降低二氧化碳的排放量。正是由于此類綜合性技術的應用優(yōu)勢，方可充分提升風力發(fā)電技術的應用質量，表現(xiàn)出十分光明的應用前景[1]。

2、風力發(fā)電技術現(xiàn)存問題

2.1 風力資源分布不平衡

針對我國風力資源分布實際進行分析，發(fā)現(xiàn)西北地區(qū)和東南沿海區(qū)域內的風力資源較為富足，但是其他地區(qū)的風能資源量則明顯不足。若某區(qū)域中的風力資源豐富，則可以利用風力進行發(fā)電，以加快推動新能源的發(fā)展速度，為電力企業(yè)和社會、環(huán)境帶來更為豐厚的經濟效益。然而，其他地區(qū)并未在風力發(fā)電技術領域實現(xiàn)突破，因此往往只能將目光集中在其他能源方式中，也因此限制了技術發(fā)展。為了讓不同地域內的風力資源實現(xiàn)平衡分布，要求充分利用各類先進的技術手段，讓風力資源匱乏地區(qū)的風力發(fā)電水平得以切實保障。要求深入研發(fā)風力發(fā)電技術，同時，高度關注電力遠距離傳輸問題，挑選出最為適宜的運輸方式，以實現(xiàn)對于我國不同地區(qū)風力資源的充分平衡。為更好應對遠距離傳輸?shù)碾y題，要求積極提高資金投入力度，大規(guī)模引進專業(yè)技術人才和先進的風力發(fā)電系統(tǒng)，讓資源短缺地區(qū)可以大力發(fā)展風力發(fā)電技術，以推動地區(qū)經濟的發(fā)展[2]。

2.2 風力產業(yè)結構有待優(yōu)化

隨著我國風力發(fā)電技術的持續(xù)發(fā)展，單機容量也已經取得了一定進步，然而，與此同時，風力產業(yè)結構卻并未實現(xiàn)充分優(yōu)化。盡管人們已經在零件元件生產及產品創(chuàng)新等多個領域取得了突破性進展，但是核心零件生產技術卻有待完善。由于我國尚不具備良好的設備自主研發(fā)水平且尚未建立系統(tǒng)的風力產業(yè)結構，導致國內企業(yè)目前所使用的風力發(fā)電技術多引進于國外，相應阻礙了技術的發(fā)展。為此，要求積極構建一條系統(tǒng)化的產業(yè)結構鏈，同時，需要企業(yè)積極關注風力發(fā)電元部件研發(fā)領域，針對風力發(fā)電技術實施高效管理，以建構系統(tǒng)完善的產業(yè)結構鏈，讓我國風力發(fā)電得以不再依賴于技術進口。最后，需要積極加強企業(yè)管理工作，針對企業(yè)進行科學化管理，并制定完善的行業(yè)經營標準，以充分維護風力發(fā)電市場的市場秩序，讓風力發(fā)電事業(yè)得以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.3 發(fā)電機組安全性能有待提升

現(xiàn)階段，我國政府和企業(yè)均在風力發(fā)電技術研究領域投入了大量精力，然而，卻未能充分關注風機發(fā)電的安全性，導致發(fā)電機組運行的安全性和穩(wěn)定性難以得到充分保障，甚至可能帶來十分嚴重的安全隱患問題。對于風力發(fā)電系統(tǒng)而言，發(fā)電機組是其中十分重要的組成結構，其運行效率及運行穩(wěn)定性與系統(tǒng)整體運行效率息息相關。然而，由于我國對電力企業(yè)及發(fā)電技術的推廣力度仍然有待提升，且未能采取科學合理的技術改革措施，也因此影響了發(fā)電機組運行的安全性，導致機組事故頻發(fā)，使其安全性及穩(wěn)定性相對較差，在一定程度上限制了新能源產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

為充分保障風力發(fā)電機組的安全性能，以促進電力設備穩(wěn)定性提升，要求積極提高發(fā)電技術管理力度，實施充分的設備安全檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)設備安全隱患問題，讓工作人員的行為可以充分符合相應安全標準。需要針對風力發(fā)電技術設備進行定期檢修，積極開展零部件故障檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)設備運行問題并予以處理。為此，要求相關發(fā)電企業(yè)積極學習并借鑒國外的先進風力發(fā)電技術，以促進我國風力發(fā)電機組安全性能提升，實現(xiàn)對于風力發(fā)電機組裝置結構的充分優(yōu)化，同時，削弱風力發(fā)電機組安裝成本，讓發(fā)電技術可以實現(xiàn)深度推廣[3]。

3、新能源風力發(fā)電技術

3.1 風力發(fā)電及電子變換器控制技術

綜合利用新能源發(fā)電風力發(fā)電技術有著較為突出的綜合應用優(yōu)勢，需要充分關注電力電子變換器控制技術，并將其作為技術核心，以推動整體風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展。電力電子變化器的主要特征為在風能轉換的過程中利用了光能，可以顯著提升能量轉換的效率，通常適用于大型風力發(fā)電系統(tǒng)。借助電子變換器控制技術也可以實現(xiàn)對于無功功率的充分優(yōu)化，具有較為突出的技術應用價值。利用PWM整流器設備，可以實現(xiàn)對于系統(tǒng)最大功率的有效管控，借助于矢量控制的手段，削弱有功功率及無功功率障礙，讓無功功率及運行要求得以充分契合。

以PWM整流器為媒介，可以切實推動有功功率傳輸量的發(fā)展，同時，針對直流環(huán)節(jié)實施充分調整，以促進風電系統(tǒng)無功功率和有功功率提升，讓風力發(fā)電系統(tǒng)運行效率及穩(wěn)定性得到充分保障。為切實提升風力發(fā)電控制技術的應用效率，以降低設備的重量，要求充分利用永磁發(fā)電機設備，以保障系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定性，從根本上提升風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率[4]。

3.2 風輪控制技術

風輪控制技術在新能源風力發(fā)電技術的實際應用階段有著較為突出的應用優(yōu)勢，依托于風輪控制技術，可以讓風力發(fā)電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性得到充分保障，同時，利用功率反饋信號爭取良好的風輪功率信號管控效果，以確保風輪運行效率及運行條件變化的一致性。要求充分利用功率分析的方式進行最大功率曲線圖繪制，針對最大功率及系統(tǒng)實際輸出功率進行充分對比，以獲取相應的差值情況，利用風輪調整設備的間距，讓風輪運行功率得以切實提升。

采取此類控制技術可能消耗大量的成本，也相應增加了風機設備使用的難度，無法精準獲取最大功率曲線，為此，要求在應用風輪控制技術時針對葉尖速比實施充分管控。在風力作用的影響下，風輪設備中的葉尖端反復轉動會產生有線速度，也即葉尖速，葉尖速比也即葉尖速與一定期限內風速的比值，為達到良好的葉尖速控制效果，要求針對風機運行系統(tǒng)展開積極優(yōu)化[5]。

3.3 無功補償和諧波消除技術

為達到良好的新能源發(fā)電和風力發(fā)電技術應用效果，要求積極利用無功補償及諧波消除技術，針對兩類技術進行科學化運用，以促進技術的運用，讓風力發(fā)電系統(tǒng)的運行安全性和運行質量得以充分保障。應用無功功率補償技術，要求以感性元件為主要工具，改變發(fā)電系統(tǒng)中的無功功率狀態(tài)，使其得以始終表現(xiàn)為消耗的狀態(tài)。在經過感性元件時，如果電壓值過高，則可能對元件造成一定程度的損傷，為此，需要適當輔助無功功率補償技術，充分利用抑制諧波和諧波消除技術，以免由于風機發(fā)電過程所產生的諧波量過多而影響電能質量問題，為此，要求充分關注諧波問題，盡量消除諧波影響，同時，充分利用電力變流互感器及各類電力設備，充分清除相位和諧波，針對電容器組實施充分調整，以充分改變無功功率，相應降低諧波的不良影響。此外，也可以借助三角形連接的形式降低諧波進入量，方可充分保障風力發(fā)電技術的應用質量，推動電力行業(yè)的發(fā)展。

3.4 利用現(xiàn)代控制技術

在風力發(fā)電技術應用過程中使用現(xiàn)代化控制技術，具有十分顯著的應用優(yōu)勢，可以讓風力發(fā)電技術的應用質量和應用水平得到切實提升。具體而言，可以將現(xiàn)代化控制技術大致分為如下技術類型：魯棒控制技術、變結構控制技術等，而其中以變結構控制技術在風力發(fā)電系統(tǒng)中的應用最為廣泛。至于魯棒控制技術，則是利用機理分析法和坐標變換法的方式構建三項并網逆變器，同時，以此為媒介，構建基于dp坐標系背景的數(shù)字化模型，以實現(xiàn)功率外環(huán)及電流內環(huán)雙閉環(huán)控制的高效模型，可以通過自適應約束優(yōu)化的手段進行參數(shù)值求解。綜合利用此類多樣化的現(xiàn)代控制，可以推動風力發(fā)電技術應用水平提升，以爭取更為突出的風力發(fā)電效果[6]。

4、新能源風力發(fā)電技術發(fā)展前景

近年來，新能源發(fā)電技術的重要價值越發(fā)凸顯，要求從宏觀的視角分析新能源技術的發(fā)展，構建以發(fā)電企業(yè)為主體，發(fā)電市場為導向的創(chuàng)新機制，針對風力發(fā)電技術實施積極優(yōu)化，充分把握技術引進和技術創(chuàng)新之間的關系，以期從根本上提升新能源風力發(fā)電技術的競爭水平。同時，要求企業(yè)充分關注我國目前所存在的風力資源分布不均問題，針對風力發(fā)電系統(tǒng)實施積極優(yōu)化，改造風力資源匱乏地區(qū)的風場，明確其中的風資源條件及實際運行狀態(tài)，以制定科學合理的荷載安全性優(yōu)化方案，達到電能遠距離傳輸?shù)哪繕?。此外，要求針對風力產業(yè)結構實施積極的優(yōu)化調整，以推動風力產業(yè)的高質量發(fā)展。需要積極關注風力發(fā)電機組安全管理工作，以促進機組安全性能提升，突破技術壁壘，讓企業(yè)得以在競爭中把握先機，獲取主動權。最后，要求積極關注風電創(chuàng)新能力建設，搭建專業(yè)化的風電公共技術服務平臺，營造一個良好的風力發(fā)電環(huán)境，以切實推動風力發(fā)電技術的發(fā)展[7]。

結語

綜上所述，隨著低碳環(huán)保理念的持續(xù)滲透，人們逐漸提高了對于新能源開發(fā)的關注，也建立了對于風力發(fā)電技術的全新理解。為充分開發(fā)低碳經濟資源，要求積極利用風力發(fā)電技術，并將其視作未來電力企業(yè)發(fā)展的主要方向。本文簡要分析了我國的風力發(fā)電技術現(xiàn)狀，明確了技術關鍵，同時，提出了具體的解決對策，希望可以為電力企業(yè)提供參考，通過技術水平提升、優(yōu)化產業(yè)結構和平衡風力資源等方式，讓風力發(fā)電技術得以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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