淺析風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

孫恒一

【摘??要】風(fēng)力發(fā)電對(duì)我國(guó)的電能起著舉足輕重的作用，此外，它在削弱污染和節(jié)約不可再生能源方面也發(fā)揮著極其重要的作用。因此，對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展予以高度的重視，是推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展不可或缺的條件。最近幾年來，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展取得了質(zhì)的突破，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也日趨純熟，風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)運(yùn)營(yíng)水平持續(xù)提升，但仍然存在著許多弊端。因此，加大對(duì)風(fēng)力發(fā)電的研究力度，重視在風(fēng)力發(fā)電方面的資金和人力投入，是目前我國(guó)的電力行業(yè)首當(dāng)其沖的任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電;技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)

引言

伴隨著時(shí)間的推移，人們的生活品質(zhì)趨于優(yōu)質(zhì)化，隨之而帶來的還有龐大的電能使用量和超重的用電負(fù)荷，能源企業(yè)是開發(fā)電能能源的核心機(jī)構(gòu)之一，作為核心機(jī)構(gòu)它就一定要對(duì)電能能源的開發(fā)工作予以高度的關(guān)注，在現(xiàn)實(shí)工作當(dāng)中，通過對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷研制和開發(fā)，持續(xù)把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑥亩o人類生活供給更加充足的電力能源，促使我國(guó)的社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都取得持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

1?風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)

風(fēng)力發(fā)電這種發(fā)電方式具備著高度的安全性和可靠性，伴隨著大型機(jī)組技術(shù)的日趨純熟和電能產(chǎn)品的日趨商品化，風(fēng)力發(fā)電的成本也隨之縮減;

風(fēng)力發(fā)電對(duì)資源零消耗、對(duì)環(huán)境零污染，其發(fā)展前途十分光明;

風(fēng)力發(fā)電所需建設(shè)時(shí)間短，一臺(tái)風(fēng)機(jī)從運(yùn)輸?shù)桨苍O(shè)最多只需三個(gè)月，建造一個(gè)萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng)最多只需一年，且安設(shè)一臺(tái)即可投入生產(chǎn);

裝機(jī)形式易于變通，可隨資產(chǎn)數(shù)量調(diào)整，這大大方便了資金的籌措;

容易運(yùn)行，可脫離工人正常運(yùn)行;

占地面積小，機(jī)組加監(jiān)控再加變電等諸多建筑物總共占風(fēng)電場(chǎng)1%左右的面積，剩余面積還可用于農(nóng)耕漁牧;

對(duì)土地基本沒有要求，不論在海邊還是荒無(wú)人煙的沙漠，任何惡劣環(huán)境它都可以成功建設(shè);

發(fā)電方式形式豐富，不但可以依靠聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，而且能夠與柴油發(fā)電機(jī)配合組成互補(bǔ)系統(tǒng)，此外，它還能夠單獨(dú)工作，這給偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)帶去了源源不斷的電能，有效地解決了其缺電的難題。

2?風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)存弊端

2.1?單機(jī)容量小，致使建設(shè)資源的耗費(fèi)

顯而易見，風(fēng)力是風(fēng)力發(fā)電的核心元素，風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電效能決定著發(fā)電行業(yè)的興盛，所以，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)理當(dāng)與電力市場(chǎng)的發(fā)展形勢(shì)緊密結(jié)合，還要充分考量人們的用電量，從而對(duì)技術(shù)中存在的弊端加以改進(jìn)。但是，當(dāng)前形勢(shì)下人們的生活品質(zhì)在持續(xù)優(yōu)化，人們對(duì)電的訴求持續(xù)上升，風(fēng)力發(fā)電是發(fā)電技術(shù)的核心部分，為不斷滿足人們的用電訴求，在許多地方都會(huì)選擇對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)目予以增加，但如此一來便會(huì)致使資源白白損耗，極大地程度浪費(fèi)了土地資源，這會(huì)造成國(guó)家土地資源緊缺，阻礙風(fēng)力發(fā)電進(jìn)一步的穩(wěn)定發(fā)展。

2.2?陸地風(fēng)力發(fā)電建立太過密集

由于人們?nèi)遮吪噬挠秒娫V求，陸地上接踵建立了數(shù)量龐大的風(fēng)力發(fā)電站，在這其中，還有大量的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)立在城市周圍，但是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的發(fā)展也因此受到一定的約束。除此之外，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)址不夠科學(xué)，不利于風(fēng)力發(fā)電業(yè)的持續(xù)興盛。

2.3?風(fēng)力發(fā)電技術(shù)性價(jià)比不高

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的核心在于節(jié)能，但通過對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的運(yùn)營(yíng)實(shí)況進(jìn)行深入研究后得知，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的實(shí)行不夠?qū)嵒荩瑢?dǎo)致其成本增漲，對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的實(shí)際效果有所削弱，這與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的初心背道而馳，阻滯著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的持續(xù)興盛。

3?風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日后的發(fā)展趨勢(shì)

3.1?風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量和發(fā)電機(jī)組機(jī)型層面的發(fā)展

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展旨在縮減發(fā)電成本，促使發(fā)電高效化、牢靠化。為提升發(fā)電效能可以利用增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量來實(shí)現(xiàn)，提升風(fēng)能使用率。我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)組容量由2005年的750～850kW持續(xù)增長(zhǎng)至1.5～2.5MW。與此同時(shí)，海上風(fēng)電機(jī)組的容量也日漸攀升，海上風(fēng)電場(chǎng)中華銳風(fēng)電3MW的應(yīng)用數(shù)量相當(dāng)龐大，3.6MW、4MW、5MW?以及6MW海上風(fēng)電機(jī)組也已投入建設(shè)并進(jìn)行了測(cè)試，海上風(fēng)電的開發(fā)和應(yīng)用都實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的提升。單憑風(fēng)力發(fā)電機(jī)型來說，現(xiàn)而今海外選擇最多的是雙饋異步發(fā)電型變速風(fēng)電機(jī)組，其中有丹麥?Vestas公司生產(chǎn)的也有美國(guó)GE風(fēng)能公司研發(fā)的。我國(guó)風(fēng)電公司研發(fā)的大部分發(fā)電機(jī)組也屬于雙饋異步發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組。拿?2013?年新生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)來講，雙饋異步發(fā)電型變速風(fēng)電機(jī)組所占據(jù)總數(shù)的比重約達(dá)?69%，在這之中，3MW雙饋異步發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組被廣泛應(yīng)用于海上風(fēng)電場(chǎng)中，6MW?雙饋異步發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)進(jìn)入調(diào)試。

3.2?理應(yīng)轉(zhuǎn)向海洋領(lǐng)域

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電而言必須要借靠源源不斷的風(fēng)能源，所以在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電選址時(shí)，必須要找風(fēng)力大的地方。基于上述討論分析得到，多數(shù)風(fēng)力發(fā)電站選址都在城市附近，但因?yàn)槌鞘薪ㄖ侨好芗瑯菍悠毡槎几撸猿鞘懈浇蛴薪ㄖ锶旱恼趽酰L(fēng)的強(qiáng)度必然有所削減，發(fā)電量也將受到大程度的影響。對(duì)于這類情形，筆者以為在以后風(fēng)力發(fā)電技術(shù)更新過程中，必然要朝著海洋方向運(yùn)動(dòng)，有關(guān)單位應(yīng)該重點(diǎn)分析探索風(fēng)力技術(shù)的開發(fā)，盡可能多的利用自然資源。比起陸地環(huán)境海洋環(huán)境要更加適合于風(fēng)力發(fā)電。因?yàn)楹Ｑ?面積一般較大，且周邊沒有建筑物遮擋，風(fēng)資源就能夠被充分利用，而且在海上建成發(fā)電場(chǎng)將有效降低土地使用率，還能有助于發(fā)電技術(shù)的不斷更新。并且還能迎合時(shí)代的發(fā)展潮流，產(chǎn)生更多的電力以供人們的日常生活需求。

3.3?變槳距調(diào)節(jié)技能

一般意義上得風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在平穩(wěn)運(yùn)行的時(shí)候，利用的一般都是定槳距技術(shù)，原理就是把輪轂和槳葉進(jìn)行緊固，讓槳距角穩(wěn)定在一個(gè)不變值，在風(fēng)速要比既定值大時(shí)，由槳葉失速的特征可知，氣體流動(dòng)過程中產(chǎn)生的空角會(huì)達(dá)到失速要求，受到了槳葉紊流的作用，會(huì)造成發(fā)電機(jī)的工作效率大大降低，使得輸出功率被限制。而具體的調(diào)整方法比較常見。但是也有利用加裝槳片的方法，提高發(fā)電效率，而發(fā)電機(jī)在正常使用的時(shí)候，主要是要用槳距角的大小變化去調(diào)整轉(zhuǎn)速，而當(dāng)槳距角等于0時(shí)，則說明額定功率大于輸出功率，而當(dāng)額定功率小于輸出功率時(shí)，則說明此時(shí)輸出穩(wěn)定，并且此時(shí)槳距角的變化取決于槳距是否產(chǎn)生變化，而對(duì)于變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)而言，它不僅安全可靠，更重要的是利用率高且穩(wěn)定高效，而且槳組葉片較輕，機(jī)組重量變小，有助于發(fā)電機(jī)使用性能進(jìn)一步的優(yōu)化，但與之對(duì)應(yīng)的是，變距調(diào)節(jié)雖然穩(wěn)定可靠，但技術(shù)要求一般較高。

4?結(jié)束語(yǔ)

由于人們的生活水平不斷提高，用電需求也日益凸顯，所以對(duì)于電能的開發(fā)利用需求，越來越迫切。而在當(dāng)今發(fā)電技術(shù)當(dāng)中，風(fēng)力發(fā)電是最要緊關(guān)鍵的組成元素，利用有關(guān)的機(jī)器設(shè)備和技能可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽怨┤藗兊娜粘Ｐ枨笥秒姟２⑶覟榱四軌蛱岣吣茉崔D(zhuǎn)化率，應(yīng)進(jìn)一步的強(qiáng)化技術(shù)革新，才能真正迎合當(dāng)今時(shí)代的需要。

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