风力发电技术及其发展趋势

殷晓妮

宁夏回族自治区电力设计院

风力发电技术及其发展趋势

殷晓妮

宁夏回族自治区电力设计院

我国目前的经济发展速度飞快，同时也增加了对能源的需求量。由于风能是可再生的清洁能源中最重要的组成部分，因此对它的开发力度将日益加大。在此过程当中，风电技术的研发与进步显得尤为重要。在未来的发展中还需要采取合理措施进一步提升技术人员专业技能、积极引进西方发达国家先进理念和技术，加大自主创新力度，为此为我国风力发电的健康、可持续发展打下良好基础。基于此本文分析了风力发电技术及其发展趋势。

风力发电技术；发展趋势；途径

1 风力发电的发展现状

风力发电是一种利用风动能转换为机械动能，再向电能转换的过程，其工作原理是借助风的动力来推动风车叶片旋转，再通过增速机加快风车叶片旋转的速度，带动发电机发电。

风力发电具有环保、节能等优点，自从我国2005年《可再生能源法》立法之后，风能、太阳能、生物质能、水能以及海洋能等可再生能源的得到充分重视，在能源发展中占据着重要地位。

在世界环境问题日益严峻的背景下，减轻二氧化碳排放量是世界各国发展的必然要求，为顺应这种发展趋势，降低化石能源的利用率，大力发展发电在内的可再生能源、核能等，是世界能源发展的基本内容，也是我国战略新兴产业规划的重要组成部分，对我国国民经济增长起着重要作用。

我国风能资源十分丰富，可开发利用的风能储量大约为10亿kW，其中，陆地风能储量与海上可开发利用风能储量分别占2.5亿kW和7.5亿kW作用，因此，除了陆上风力发电之外，做好海上风力发电也十分重要。我国海上风力发电水平远远低于陆地风力发电，加强在海上风力发电方面的开发与利用，是我国未来风力发电的重要趋势之一。

风力发电除了具有环保、节能的优点之外，由于风力是一种可再生能源，可以实现重复利用，具有永不枯竭的优点，相较于火力或水力发电方式，风电的基建周期更短，装机规模也较为灵活。但是，风力发电也存在一些不足之处，比如容易产生噪音或者视觉污染，需要占据大量的土地，风力发电的稳定性、可控性较差，发电成本较高，还会对鸟类生存环境产生一定破坏。

2 优化途径

2.1 加大对风电技术的研究力度

具体来说，主要表现为以下几个方面：①对于那些风能密度较大的区域，可以使用调节功率的方式，有效提升发电功率，保护发电机组免受损害；②在具体调节过程中，可以通过定桨距失速型风机实现对风电功率的合理控制；③对于风资源分布不理想的区域，可借鉴光伏的储能技术，其不仅能够实现不同环境下对电能的合理利用，还能增加一定的机组容量。因此，加强风电技术的研究对于提升风力发电技术水平具有重要的意义。

2.2 构建分布有致、可持续发展的风力发电系统

由于风力资源分布不均的原因，我国目前的风力发电系统存在着不均衡的状况。我国目前的风力资源分布呈现东南沿海与西北区域较为丰富，其他地区较为贫乏的状况，因而风力发电企业在东南与西北区域发展较为成熟，产业分布密集，产能稳定，其他地区则较为疏弱，这就导致在能源丰富地区可能产能大量过剩，而匮乏地区却出现电力供应紧张的状况。要依靠风力技术发电，必须对这个问题予以重视，统筹部署，优化系统内部结构，大力发展电力远距离传输等问题，着力形成分布有致、能够保障供给的电网，从而优化整个风力发电系统。

2.3 建立健全可再生能源发展政策

对于全国乃至全世界而言，无论是可再生资源还是不可再生资源，都是非常宝贵的，是一个国家经济社会发展重要的发动机和支撑，并为确保国家的可持续发展打下坚实基础。所以，建立健全可再生能源的发展政策，具备相当的现实可操作性，并在实际操作过程中予以严格落实，对于一个国家能源合理开发与利用发挥着重要意义。

2.4 进一步提高保障风力发电机组的安全性能

由于风力发电技术的急速发展，研究试验周期不足，在安全保障等方面难免还存在缺陷，风力发电机组发生事故没有足够的经验预期与保障。目前问题主要发生于对技术具有要求的装机阶段各个技术环节与风力发电系统管理上，尤其是并网与输送。安全性能不高使其可靠性收到相当的影响，容易给社会带来人员安全、财产等损失。在此应该由相关技术人员针对风力发电机组脱网等问题完善成熟的相关注意事项与相关事故发生应急机制，并对一线操作人员进行专业性培训与定期考核，进一步提高风力发电技术的稳定性、安全性与可发展性。

3 风力发电技术的发展趋势

我国风电行业已经步入了快速发展的时期，风力发电技术逐渐更具规模化和有效化，现已采用新的叶片技术、新型发力风电机、新型电力电子技术等智能优化风力发电系统，提高了可靠性和恶劣环境下的安全性。

(1)对于巨型机而言，采用延长叶片会使运输和安装成本增加，因此分段式叶片技术应运而生，很好的解决了运输和安装问题，同时采用强化碳纤维增强叶片刚度，玻璃钢和热塑等混合纱丝制造叶片，缩短了叶片的生产时间。(2)采用无刷交流双馈异步电机、开关磁阻发电机和高压发电机也降低了成本，提高了可靠性，便于设备维修及养护，新型风力发电机的研制仍然是当前的重要任务。(3)新型大功率变化器的研究和应用势在必行，多电平变化器相对两电平变换器显著的降低了功率器件的开关损耗，大幅度的提高了转换效率，同时，新型储能技术也日益受到了人们的关注，起到了维持电网频率稳定的作用。国外对风电机组和风电场的短期及长期发电预测做了很多研究，取得了重大进步，我国应借鉴欧洲国家风能功率预测在推动风电大规模利用方面的成功经验，大力开展有关研究，提高预测技术水平。

总之，风能作为一种具备相当优势、技术成熟、成本可观的清洁型能源，已经受到了广泛重视并成为具有广阔应用前景的能源之一，进一步加强对其的研究非常有必要。

[1]汪旭旭，刘毅，江娜，段延芳.风力发电技术发展综述[J].电气开关，2013，03：16-19.

[2]王志新，张华强.风力发电技术与功率控制策略研究[J].自动化仪表，2008，11：1-6.

[3]李冲，任岩，黄金伟.风力发电技术浅谈[J].农业工程技术(新能源产业)，2010，10：17-19.