浅析我国风力发电现状及趋势

浅析我国风力发电现状及趋势

赵斐

北京天润新能投资有限公司西北分公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：随着国民经济的不断发展和能源的大量消耗，能源危机已经开始困扰人们的生产和生活。人们开始关注自然界，利用风力来解决电力短缺的问题。据统计，如果全球风能储备的百分之一可以用于发电，人类世界可以提供强大的电力支持。在当今日益贫困的能源社会中，这种取之不尽，用之不尽的风能对电力工业的发展起到了重要作用。

关键词：风力发电、现状、发展趋势

引言：环境污染和能源短缺问题已成为全球性问题，严重威胁着人们的生存和发展。目前，世界各国都提出了低碳环保理念。在此背景下，社会也在积极开发和推广新的环保能源。风能是一种清洁，可再生，高能，无污染的能源，其开发技术相对成熟。目前，它得到了世界各国的广泛关注和关注。目前风力发电与常规电力最接近，作为可再生能源发电方式具有最大的发展潜力。它也将成为未来主要的发电方式之一。中国的风能资源非常丰富，分布面积广泛。他们有很大的开发利用潜力，但目前中国风能资源的有效利用远低于国外一些国家。

1我国风力发电现状

1.1资源优势明显。我国幅员辽阔，拥有2万多公里的土地和18,000多公里的海岸线，这是一个风力资源丰富的国家，全国约三分之二的地区风大。据统计，中国风能总储量达40亿千瓦，为中国风电发展提供了自然资源。从地理位置上看，中国的风能带主要集中在东北，华北，西北，东南沿海地区，省区范围较广。在中国现有的风力发电方面，所使用的风力发电设备主要来自丹麦，德国，美国，比利时等，单机容量可达600kW。

1.2起步晚，技术待进一步发展。由于中国特殊的条件，风力发电起步较晚，技术尚不成熟，资金投入不足等因素，导致风力发电受到制约。风力发电滞后于水电和火电。人们逐渐了解风力发电。他们需要全社会的努力，投入人才，技术，资金，政策，发挥全社会的力量，必将促进中国风电事业的发展。快速发展。目前，中国风电设备市场仍以国外风机为主，这与中国风电设备制造企业实力不强有关。目前，中国虽然拥有风力发电设备，但与进口设备相比确实存在差距。我们需要进一步加强与国外先进企业的合作，学习技术和经验来改进我们的设备，并将我们的风力发电设备提升到一个新的水平高度。

2未来风力发电的发展趋势分析

2.1装备向精细化方向发展。当今世界风力发电技术已逐步完善，发电能力有了较大提高。风力发电的容量已经向大容量化发展，固定音调的摩尔俯仰和变速恒频发展的发展，在改善陆上风电开发的同时，开始向海上风电方向发展。风力发电设备的生产也日趋完善，发电设备由笨重变为轻质，从以往的粗加工设备到精细化的发展，设计的设备更加节能，成本不断降低，有利于提高企业的竞争力，提高企业的经济效益。

2.2材质更加轻盈化。随着研究领域的不断扩大，风机叶轮直径不断增大，长度超过100米，叶轮更轻，有利于叶轮转动，节约运输成本，并提高发电效率。今天，变桨设计已经成为主流，直驱发电机技术的创新取得了重大进展。同时，海上几兆瓦风电机组的出现，有效解决了陆地风电不足的问题。此外，风力发电机向海洋的发展也避免了影响周围环境的噪音问题，并解决了场地限制。这是风力发电的里程碑。随着风电的发展，巨型风力机的叶片长度将达到100米，这将导致运输问题。但是，如果风机在海上使用，它可以通过运输有效地解决这个问题。大吨位船舶可以在海上使用，海上浮吊的能力也很大。更重要的是，海上风电场风能资源良好，风速大而稳定，平均年利用小时数超过4000小时。与陆上发电相比，效益超过陆地50％以上。

2.3单机容量增大。随着风力发电机组容量的不断增加，运输过程中的结构要求非常简单，拆卸容易，易于安装。这种要求很高的设计对设备制造商提出了高要求。在设备选择方面，过程必须非常谨慎，并着重简化系统结构。一般制造商使用高科技复合材料叶片来增加风扇叶片的长度，消除对发电机轴承的需求，并允许发电机直接连接到齿轮箱。发动机直接放置在驱动系统中。当叶片旋转时，它们被直接驱动。轮换，减少中间环节，有助于减少能源消耗。发电机中的中速永磁体是水冷的，转向系统放置在塔的底部。整个驱动系统放置在一个紧凑的完全铸造框架上，可以使负载力以最佳方式从轮辋传递到塔架。

3我国风力发电技术的发展

3.1关于我国风力发电机组容量以及机型发展。目前，如何降低发电成本，提高发电效率和运行可靠性是我国风力发电技术的主要问题。风力发电机单机是提高发电效率和风能利用率的关键，因此现代风力发电机组容量不断增加。

3.2关于我国风电机组控制技术发展。为了风力发电机组的高效安全运行，控制技术是最关键的技术，主要原因如下：1由于受大气湿度，气压等因素的影响，自然风速的方向和大小均为不可控的。除了随机性外，这也会影响风力涡轮机获得的风能的稳定性。通常，大型风力涡轮机叶片的直径约为61-100米。虽然这可以有效提高风能的利用率，但是风轮的转动惯量会比较大。3在风资源普遍丰富的地区，周边环境较差，无法进行远程监测，没有人负责执勤，因此，风力发电机的控制技术要求较高。

3.2.1定桨距型风力机和失速型风力机。过去，固定桨距风力发电机主要是指轮毂与叶片固定连接，即桨距角没有变化，是一个相对固定的角度。当风速变化时，叶片的迎风角度不会发生。更改。失速型主要利用叶身翼型的失速特性，在风速高于额定风速时，增大气流攻角以适应失速状况，使叶片表面形成涡流，控制功率代。机器输出功率在一定范围内。这种风力发电机组运行相对简单，运行可靠，整个控制系统相对简单。然而，这种风力涡轮机的叶片很重，塔架，轮毂和叶片等部件受到相对较大的力。整个机组的运行效率很低，一些关键部件在运行过程中容易磨损。

3.2.2变速恒频风力发电机组。这是一种新型的风力发电系统。风力涡轮机的输出电压的相位，幅度和频率与转子的旋转速度没有显着相关。发电机的输出功率不会影响设备的转速。与恒速风机相比，该机组可以在低风速下实时跟踪风速的动态变化。在实际操作中，还可以保持最佳的叶尖速度，从而获得风能。是最大的。当风速较高时，可以通过改变风力涡轮机的转速来适当地调整风力发电机的桨距角。这不仅可以使风力发电机运行稳定安全，而且可以稳定输出功率。

2.3关于我国风力发电机组控制策略的发展。由于风向和风速具有不确定性和随机性，风能稳定性差，能量密度不高。因此，风力机叶片的攻角总是会改变，这将导致叶尖速比和最佳。该值偏差较大，输电链的输入功率和风力发电机的气动效率也会相应变化，这将对整个风力发电系统的发电效率产生很大的影响，也会造成明显的影响扭矩传动链的振动。直接影响电能质量也会影响接入电网运行的稳定性。为尽可能降低风机内部的机械应力，往往采用柔性元件，但这也会使风力发电系统更复杂，导致转矩传递模块振荡更多。为了保证风机运行的稳定性，研究有效的控制策略是非常必要的。根据控制器类型，单元控制策略可以分为传统控制方法和现代控制方法两种。

传统的控制策略主要是采用线性控制方法，适当调整发电机的桨距角或电磁转矩，以保证最佳的叶尖速比，从而获得最大的风能。

现代控制方法，包括智能控制，鲁棒控制，变结构控制和自适应控制。智能控制的典型方法之一是模糊控制。这种控制方法可以用语言规则取代专家的专业知识和经验，而且不需要被控对象具有非常准确的数学模型，它也适用于非线性系统控制。

结束语

未来，中国必须加大自主研发创新力度，开发更多风电核心技术，进一步完善电网建设，完善风电技术标准化建设，建立系统和标准的风电标准管理体系。

参考文献：

[1]陈永祥，方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].科技综述，2010（4）：14-19.

[2]张明锋，邓凯，陈波等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程，2010，1（27）：1-3.