風電新能源發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展前景研究

高帆

摘要：近年來，社會進步迅速，我國的風力發(fā)電工程建設的發(fā)展也有了很大的改善。世界上的各國都對新能源進行了大規(guī)模的開發(fā)和應用，替代傳統(tǒng)的能源，改善生活的環(huán)境，提高了社會的生產(chǎn)效率，所以新能源在未來的開發(fā)和應用是極具發(fā)展前景的。風電新能源就是利用大自然的風力作為原動力，配合科學的設備和科學調(diào)研，從而進行風力發(fā)電。本文闡述了風電新能源的發(fā)展現(xiàn)狀和我國風電新能源發(fā)展中存在的問題以及利用風力發(fā)電的技術(shù)解決問題，探究風力能源的發(fā)展前景。風能作為能源資源核心構(gòu)成，主要利用形式是風力發(fā)電，風電是一種無污染的新能源，帶來大量電力，有助于緩解我國環(huán)境污染加劇瓶頸。我國風電發(fā)展保持良好勢頭，但各方面因素導致其發(fā)展與國際水平仍存在較大差距，應掌握我國風力資源分布特征以及風電行業(yè)發(fā)展趨勢，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇見瓶頸，提出促進風電產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展策略。文章就風電在我國新能源構(gòu)成中重要性進行探討。

關鍵詞：風電新能源發(fā)展現(xiàn)狀;技術(shù)發(fā)展;前景研究

1風電新能源發(fā)展現(xiàn)狀

我國在20世紀的80年代中期，風力發(fā)電才開始進入商業(yè)化運用階段，相對于世界的風力發(fā)電開發(fā)和應用起步較晚。在風力發(fā)電的開發(fā)和利用上經(jīng)常與其他國家進行比較，用于分析我國風力發(fā)電的發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題，找到其中的差距而進行改革創(chuàng)新。我國一直對新能源的開發(fā)問題比較關注和重視，進行了大量的人力科研投入，也推出了大量的推動新能源發(fā)展的利好政策。我國的風力發(fā)電事業(yè)也是在受到這樣的推動和政策下實現(xiàn)穩(wěn)定快速發(fā)展的，我國的風電新能源發(fā)展取得了明顯的效果，為我國的能源應用和生態(tài)環(huán)境問題提供了支持和保障，創(chuàng)造了良好的發(fā)展前景，短短幾年的發(fā)展取得了長足進步。

2風電工程實施的難點

2.1工程期限短，環(huán)境影響大

風電工程受到并網(wǎng)發(fā)電要求的影響，土建工程相對較少，因此風電工程的工期要求也普遍較短，雖然風電工程的工期短，但是施工難度卻并沒有隨之減少，在施工過程中受到環(huán)境影響的程度較大，因此在施工過程中的環(huán)境、天氣往往會成為風電項目能否如期完成的重要因素。比如，在氣溫較低的季節(jié)、雨雪天氣以及沿海臺風天氣等都會對施工產(chǎn)生不利影響。因此，在項目實施之前，要對整個項目進行統(tǒng)籌管理，制定合理的實施計劃，充分地考慮到各個方面的影響因素。

2.2運輸、吊裝要求嚴格

由于風力發(fā)電是將風能轉(zhuǎn)化為機械能，然后再將機械能轉(zhuǎn)化為電能，因此在風能轉(zhuǎn)換利用的前提下，風力發(fā)電機組的主要組成部件如風扇葉片、塔筒等都屬于超重、超長件。同時，在建設過程中為了提高風力的利用效率以及隨著風電配套技術(shù)的不斷發(fā)展，風機的單機容量有所提升，這就對風力發(fā)電機的尺寸和重量產(chǎn)生了影響，導致對其尺寸和重量的要求越來越高?；诖?，在建設過程中對風機的吊裝和運輸?shù)囊笠沧兊梅浅８?。在海上風力發(fā)電和山區(qū)風力發(fā)電的過程中，由于其環(huán)境特殊，運輸和道路條件都十分受限，導致大型吊裝機械設備的使用變得非常困難，在工程建設過程中容易發(fā)生安全事故，因此在風力發(fā)電項目的建設過程中，對項目進行合理計劃和統(tǒng)籌管理是非常重要的。

3控制風電接入對電網(wǎng)電壓影響的對策

3.1合理確定風電機組類型

當前風電制造企業(yè)的風電發(fā)展路線包括直驅(qū)型風機、雙饋型風機。（1）前者控制簡單，但其要求較高;后者控制較為復雜，但靈活度較高。（2）前者無齒輪箱;后者具有齒輪箱，但整體維護成本較高。（3）前者的噪聲較小;后者噪聲較大。（4）前者為永磁;后者為電勵磁。（5）前者為全功率;后者為全功率的33%。（6）前者切入風速低;后者切入風速高。（7）前者造價高;后者造價低。（8）前者尺寸大;后者尺寸小。（9）前者重量重;后者重量輕。（10）前者電流、扭矩均不變;后者電機側(cè)電流上升，扭矩增加。長期以來，雙饋型由于技術(shù)穩(wěn)定的特點，受到市場的認可，隨著直驅(qū)型技術(shù)的不斷進步，當前直驅(qū)型風機應用更廣泛。風電場選定電機時，需要考慮眾多因素，如安裝、交通、地形、水文氣象、風資源等，選擇質(zhì)量穩(wěn)定、發(fā)電效率高的風電機組具有現(xiàn)實意義。當前我國風電制造廠家具有技術(shù)成熟、信譽好、實力強等特點，其設備可利用率、風機可靠性上均可得到保障，選擇風電機組類型時，可結(jié)合當?shù)氐娘L資源，充分利用風能。風電場開發(fā)后需要較長時間，方可體現(xiàn)其效益，多種因素均會影響項目的收益?？紤]收益時，應從原本的僅關注初期成本變?yōu)殛P注生命周期的平均成本，不斷降低維護成本，延長生命

收起，提高發(fā)電量。本地的風速水平較低、其他條件均一致時，風速轉(zhuǎn)化率越高，切入風速越低，發(fā)電總量便越高，選擇直驅(qū)型風電機組的優(yōu)勢更明顯。直驅(qū)型風電機組的維護成本較低，不會對電網(wǎng)帶來過大的沖擊，當建設資金支持時，應選擇直驅(qū)型風電機組。

3.2確定風電最大并網(wǎng)容量

電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力有限，是風電并網(wǎng)影響電網(wǎng)電壓的重要原因，結(jié)合電網(wǎng)的調(diào)節(jié)性能，對風電最大并網(wǎng)容量進行計算，合理控制電網(wǎng)受到風電場的影響。進行風電同時率的計算時，需要考慮風機安裝規(guī)律、風力資源平均度等特點，明確不同風機的性能，風機處理時應始終保持出力穩(wěn)定、滿荷處理，且應考慮風電場輸出的隨機性、不確定性。風電并網(wǎng)的接納容量受風電場同時率、聯(lián)絡線輸送功率、負荷特性、系統(tǒng)備用容量、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性、風電裝機容量等因素的影響。為了確保電網(wǎng)安全運行，風電場的輸出功率過高超出電網(wǎng)調(diào)節(jié)容量時，可采用暫時關閉部分風電機組的措施限制風電部分的功率。

3.3建設儲能系統(tǒng)

儲能電站的建設可平衡電網(wǎng)的供需，提高電網(wǎng)需求側(cè)峰谷時的調(diào)節(jié)能力，增強電網(wǎng)穩(wěn)定性、輸變電能力，滿足風電等可再生但供應不穩(wěn)定能源的并網(wǎng)需求。儲能系統(tǒng)可提高電能供應低谷值、降低電能需求峰值。工作人員應注意，電能無法直接存儲，需要將其轉(zhuǎn)化為電磁能、化學能的形式進行存儲。（1）物理儲能。①壓縮空氣。典型功率為50～300MW，其功率與容量均較大，但對場地具有特殊要求，主要應用于系統(tǒng)備用電源、調(diào)峰發(fā)電廠。②抽水蓄能。典型功率為50～2000MW，其功率與容量均較大，成本較低，但對場地具有特殊要求，需要經(jīng)過較長時間的施工，主要應用于系統(tǒng)備用電源、頻率控制、日負荷調(diào)節(jié)。③飛輪儲能。典型功率為20MW，其功率較大，但能量密度不高，主要應用于新能源發(fā)電并網(wǎng)的調(diào)節(jié)，改善電能質(zhì)量。（2）電磁儲能。①超級電容器。典型功率為1～100MW，其具有效率高、壽命長、響應速度等特點，但能量密度低，主要應用于新能源發(fā)電，改善電網(wǎng)頻率波動。②超導儲能。典型功率為0.1～1MW，其具有轉(zhuǎn)化效率高、響應速度快、功率密度高等特點，但成本高，主要應用于電網(wǎng)穩(wěn)定性、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、UPS。（3）電化學儲能。①鋰離子電池。典型功率為0.1～10MW，其能量密度高，循環(huán)使用周期長，但成本高、功率密度低，主要應用于新能源發(fā)電、調(diào)峰、備用電源。②液流電池。典型功率為0.001～500MW，具有壽命長、容量大等特征，但功率密度低、響應速度慢，主要應用于新能源發(fā)電、備用電源調(diào)節(jié)，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量。③鉛酸電池。典型功率0.001～10MW，其具有成本低等特征，但使用周期短、環(huán)保性差，主要應用于新能源發(fā)電、UPS。

結(jié)語

綜上所述，通過對風力發(fā)電工程的了解，我們可以知道在實際的施工管理過程中，我們不僅制定合理有效的施工計劃，還要了解施工項目管理的具體內(nèi)容，使得項目管理的內(nèi)容、形式、準確性、科學性以及合理性等各個方面都能夠滿足實際施工的需求，并且在整個施工過程中都要進行有效的管理和監(jiān)督，使得整個風力發(fā)電工程能夠如期完成。

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