風(fēng)電新能源發(fā)展現(xiàn)狀及其技術(shù)發(fā)展前景

許暐鼌

摘要：風(fēng)電是目前僅次于水電的新能源，穩(wěn)居新能源格局第二位，但相比光伏發(fā)電來(lái)講，風(fēng)電發(fā)展優(yōu)勢(shì)從資本市場(chǎng)上分析就不太突出，而且從技術(shù)和規(guī)模上講，風(fēng)電新能源技術(shù)也存在一定落后性，更新較慢，成本降低趨勢(shì)不明顯。新時(shí)期，為了優(yōu)化新能源布局，需要進(jìn)一步推動(dòng)風(fēng)電新能源技術(shù)的發(fā)展，為能源事業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電新能源;技術(shù)發(fā)展;問(wèn)題;前景

1引言

風(fēng)電一直是我國(guó)能源領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展內(nèi)容，相比傳統(tǒng)的火電有較大優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在2020年，國(guó)家正式提出“雙碳目標(biāo)”，并且希望在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)可再生能源的主導(dǎo)能源地位，同時(shí)在資源豐富的地區(qū)建立起多能互補(bǔ)的能源格局。特別是風(fēng)電、光伏是新能源體系的重點(diǎn)之二。本次就從風(fēng)電的角度，分析其發(fā)展和技術(shù)進(jìn)展情況，對(duì)發(fā)展前景進(jìn)行合理展望。

2風(fēng)電新能源發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國(guó)一直重視新能源的發(fā)展，對(duì)于水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等方式投入大量的資金和人才，強(qiáng)化新技術(shù)的研發(fā)，推進(jìn)研發(fā)成果的市場(chǎng)化轉(zhuǎn)化，并逐漸擴(kuò)大新能源發(fā)展規(guī)模。以風(fēng)電為例，我國(guó)擁有廣闊的地域，風(fēng)電資源豐富，相比零散的分布式新能源建設(shè)，建設(shè)基地化和規(guī)?；拇笮惋L(fēng)電項(xiàng)目更有利于新能源布局的發(fā)展，并且風(fēng)電光伏基地并聯(lián)發(fā)展機(jī)制已成為未來(lái)時(shí)期新能源開(kāi)發(fā)主要方式。在近期舉行的某次會(huì)議中，我國(guó)就提出要大力發(fā)展可再生能源，推動(dòng)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)行。這不僅可以更好的滿足日益增長(zhǎng)的清潔能源需求，助力碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的視線，還能夠帶動(dòng)相關(guān)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3風(fēng)電新能源技術(shù)發(fā)展存在的問(wèn)題

風(fēng)電新能源技術(shù)雖然一直在快速發(fā)展，取得很大進(jìn)步，但也存在一些問(wèn)題，特別是對(duì)于一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平比較落后的區(qū)域，對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更需要投入大量精力與資源。對(duì)此需要各地區(qū)的政府單位和企業(yè)強(qiáng)化實(shí)情調(diào)研，考慮擁有的風(fēng)電資源水平以及電力需求，制定科學(xué)的風(fēng)力發(fā)電戰(zhàn)略計(jì)劃。

風(fēng)電并網(wǎng)是國(guó)家發(fā)展風(fēng)電的核心模式，也是新時(shí)期持續(xù)進(jìn)行的能源模式之一。國(guó)家一直致力于籌建千萬(wàn)級(jí)的風(fēng)電基地，或者風(fēng)電光伏基地，這樣可以集中新能源的資源優(yōu)勢(shì)。但風(fēng)電基地的籌建需要投入大量的資金和人力等資源，而且大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)于當(dāng)前趨于成熟的電網(wǎng)來(lái)講會(huì)帶來(lái)沖擊，產(chǎn)生較大的消極影響，因此備受關(guān)注。

風(fēng)電并網(wǎng)隨著風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展稱為社會(huì)各界研究的重點(diǎn)，其對(duì)于電網(wǎng)有一定影響，特別是電力平衡方面。同時(shí)風(fēng)電作為新能源之一，研究有一定成果，但技術(shù)體系尚不完善，所以發(fā)電并不穩(wěn)定，對(duì)此要做好充足的準(zhǔn)備，建立起適宜的應(yīng)對(duì)規(guī)劃，避免在并網(wǎng)后沖擊電網(wǎng)的穩(wěn)定性。特別是自然條件的影響，使得一些地區(qū)的風(fēng)力不穩(wěn)定，這意味著風(fēng)電機(jī)組捕獲的風(fēng)能不穩(wěn)定，發(fā)出的電力也不穩(wěn)定，表現(xiàn)出不均衡的特點(diǎn)，這在高峰負(fù)荷階段出現(xiàn)頻繁。此時(shí)風(fēng)電場(chǎng)出力較小，會(huì)帶來(lái)較多的問(wèn)題。而且就算是其他階段，也無(wú)法一直保證發(fā)電的持續(xù)穩(wěn)定性，這是因?yàn)槠渌A段風(fēng)電場(chǎng)出力很大，會(huì)增加電網(wǎng)消耗，進(jìn)而威脅到電網(wǎng)的平衡性。

風(fēng)電并網(wǎng)的實(shí)踐意義較強(qiáng)，但也存在一些問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，發(fā)揮風(fēng)電的優(yōu)勢(shì)以及對(duì)于環(huán)保工作的價(jià)值，就要注意有效控制和調(diào)整目前電網(wǎng)的峰值和頻率。這兩項(xiàng)內(nèi)容都會(huì)對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)造成影響，增加電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰和調(diào)頻的難度。比如風(fēng)電并網(wǎng)之后，原本的電網(wǎng)要承擔(dān)風(fēng)電所需的峰值調(diào)整能力，同時(shí)即使內(nèi)部峰值和頻率處于規(guī)定范圍內(nèi)，也不能保證風(fēng)能處于人力可控的程度，這導(dǎo)致實(shí)際發(fā)電過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題就是風(fēng)電的功率輸出存在較大的波動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的運(yùn)行不穩(wěn)定性。

風(fēng)電運(yùn)行需要保證一定的基礎(chǔ)，特別是對(duì)于自然條件方面，要求地區(qū)擁有良好的風(fēng)力資源。但分析不同地區(qū)的風(fēng)力資源，沒(méi)有哪個(gè)地區(qū)是一直存在的，風(fēng)力資源表現(xiàn)出間歇性、隨機(jī)性，這意味著風(fēng)電也存在這兩方面的問(wèn)題，這對(duì)于風(fēng)電有著負(fù)面影響，會(huì)使得風(fēng)電數(shù)值不夠穩(wěn)定。雖然國(guó)家一直在推動(dòng)風(fēng)電技術(shù)和并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，但這項(xiàng)問(wèn)題的存在也一直產(chǎn)生制約，影響到風(fēng)電優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。對(duì)此要求盡量保證滿足風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際條件，避免電網(wǎng)調(diào)頻負(fù)擔(dān)加重，從而可以保證風(fēng)電新能源的優(yōu)勢(shì)。

4風(fēng)電新能源技術(shù)發(fā)展前景

4.1充分研發(fā)大容量風(fēng)電系統(tǒng)

目前，我國(guó)發(fā)展的風(fēng)電項(xiàng)目從整體來(lái)說(shuō)還是建立在當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件基礎(chǔ)上，并且更加重視海上風(fēng)能的開(kāi)發(fā)，其他方面的研究比較缺乏，比如大容量風(fēng)電系統(tǒng)，這也是我國(guó)與世界上一些國(guó)家之間在風(fēng)能方面存在的顯著差距。政府和黨中央針對(duì)各地區(qū)的條件和對(duì)此的需求問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查和研究，經(jīng)過(guò)分析之后，紛紛在各個(gè)地區(qū)加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，比如西北地區(qū)、云南地區(qū)等，都擁有豐富的風(fēng)力資源。目前來(lái)說(shuō)針對(duì)風(fēng)電新能源的控制、設(shè)計(jì)技術(shù)水平不夠先進(jìn)是制約風(fēng)電發(fā)展的主要難題。所以國(guó)家未來(lái)時(shí)期需要加強(qiáng)對(duì)這方面的投入，重點(diǎn)研究大容量風(fēng)電系統(tǒng)，為風(fēng)電的進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模奠定基礎(chǔ)。

4.2加強(qiáng)對(duì)并網(wǎng)技術(shù)和最大風(fēng)能捕獲技術(shù)的研究

風(fēng)電場(chǎng)要想成功收集風(fēng)力資源來(lái)發(fā)電，需要考慮風(fēng)力和風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，因?yàn)槟壳暗娘L(fēng)力資源并不穩(wěn)定，存在間歇性特點(diǎn)，有一定的季節(jié)性趨勢(shì)，而如果風(fēng)力資源不穩(wěn)定，發(fā)出的電力也不穩(wěn)定，這會(huì)影響電網(wǎng)安全。所以希望進(jìn)一步推動(dòng)風(fēng)電并網(wǎng)的話，想要保證電網(wǎng)安全，需要提高風(fēng)電系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)應(yīng)對(duì)各類故障的能力，然后以此為基礎(chǔ)，采取輔助性技術(shù)措施，強(qiáng)化風(fēng)電并網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)支持，構(gòu)建合理有效的應(yīng)對(duì)框架。所以除了風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)之外，還要注意研究最大風(fēng)能捕獲技術(shù)，高效捕獲自然界中存在的大量風(fēng)能資源，這才是研究的重點(diǎn)。

4.3利用大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建“智慧電源”模式

新時(shí)期還要發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，打造智慧能源發(fā)展模式。一方面是可以依托“云能云”平臺(tái)與能源互聯(lián)網(wǎng)體系，強(qiáng)化風(fēng)電以及其他新能源技術(shù)改革和并網(wǎng)操作，實(shí)現(xiàn)電源側(cè)數(shù)據(jù)集中與共享技術(shù)突破。另一方面是強(qiáng)化高新技術(shù)人才的培養(yǎng)與儲(chǔ)備。因?yàn)轱L(fēng)能資源有限，而電力需求很大，經(jīng)常需要跨區(qū)域供應(yīng)，對(duì)此要發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，跨區(qū)域提供風(fēng)電，提高電源端設(shè)備效率;同時(shí)因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)面積較大，需要發(fā)揮信息技術(shù)的作用，建立運(yùn)維一體化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控，減少對(duì)人力的需求。但是這整個(gè)過(guò)程都需要技術(shù)人員借助高新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)目前風(fēng)電存在的問(wèn)題進(jìn)行分析與解決，才能推動(dòng)風(fēng)電新能源的智能化發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，能源已成為全球范圍內(nèi)都最為短缺的大宗商品，為了支撐未來(lái)的發(fā)展，必須要對(duì)新能源進(jìn)行革新，爭(zhēng)取更多清潔能源的供應(yīng)。所以國(guó)家致力于推進(jìn)風(fēng)電新能源技術(shù)的發(fā)展，這對(duì)于風(fēng)電領(lǐng)域以及風(fēng)電光伏大型項(xiàng)目的推進(jìn)有積極意義。

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