风力发电技术的问题研究赵旭东

风力发电技术的问题研究赵旭东

赵旭东

（国水集团化德风电有限公司内蒙古乌兰察布市013350）

摘要：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，我们将投入更多的人力和物力资源来支持风电行业的发展，加快对风电行业的基础设施建设和对技术方面的研究，优化我国的能源结构，为我国的经济发展和节能减排作出重要贡献。本文对风力发电技术的问题进行研究。

关键词：风力发电技术；问题

在现在的能源条件下，使用清洁能源是大势所趋，而作为清洁能源的重要组成部分，风力发电也是人们的重点的对象。在现在条件下我国基本上可以进行大规模的风力发电而且设备基本实现国产化，但是还有一些技术性问题需要解决，并且在进行解决的时候还应该紧扣这一学科的综合性以及相关人员的人文性，在经济社会大发展的情况下，对原有的能源结构进行优化，最终达到节能减排的目标，为实现碧水蓝天贡献自己的一份力量。

1风力发电设备发展现状概述

风力发电机组主要有三款机型投入使用，分别是恒速恒频异步发电机、变速恒频双馈异步和直驱永磁同步发电机。三种机型各有特点。其中，变速恒频系统适应性最广，能够在较大的风度变化范围内高效运转，并保持理想的叶尖速比和最大功率点，从而获得风电企业的广泛欢迎，成为当前风电领域使用最多的主流风电发电机型。此外，直驱永磁同步发电技术和全功率变流器的应用，进一步扩大了风电发展空间，其风电发展前景十分广阔。

2风力发电技术的基本原理

风力发电的基本原理是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，即利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮、发电机和塔架三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只或两只以上的螺旋桨形的桨叶组成。当风吹向桨叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。塔架是支承风轮、尾舵和发电机的构架。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定。发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统，包括发电机和变流器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁或励磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

3风力发电技术存在的问题

经过长期的发展，风力发电系统技术已经实现了现代化，并不断成熟与完善，大型发电机也越来越普及。但不可否认的是，虽然我国风力发电事业发展迅猛，社会效益和经济效益不断提升，但在技术上仍然存在一些亟待解决的问题。一是风电场建设规划的科学性有待于提高。我国风能丰富地区主要在东南沿海及西北地区，风能密度大，发电效率高，但并非所有地区都适合发展风电。尤其是在风速低的弱风地带，如何有效利用风能资源，还有待于技术的进步以及规划的科学。二是由于风速、风向变化剧烈，对风力机的性能提出了更高要求。目前我国大型风电场的发电机组还主要依靠进口，不仅成本高，而且在维护、检修方面也需要更多的专业人才。这些因素都对风电发展造成了制约。三是单机容量有待于提高。当前我国风力发电技术进步的标志之一就是单机容量正不断增大，但配套技术没有跟上，在结构动力学研究、电机设计、制造工艺及质量等方面，增加了运行及维护成本。四是并网技术有待于更新。目前我国风力发电并网技术水平的代表是河西电力网络采用的串补技术，走在了世界前列。

4提高风力发电技术水平的措施

4.1因地制宜，对风电设备系统管理

针对我国风力资源分布不均的特点，我们可以从技术上对风电技术的应用进行革新，从而起到提高发电效率，延长风电设备使用寿命的效果。例如，在内蒙、新疆等强风地带，通过调节风电机组功率的方式进行发电。这样既可以保证该地区的发电效率，同时也能够对风电设备进行系统的管理，保护其不受损。对于不太适合风力发电的部分地区，可以使用单机发电，经过高效率的储能，将电力储备起来留到需要时再利用。这种方法操作简便且易行，且能够有效的提高风电机组的运行效率。

4.2完善我国风力产业结构

在发展风力发电技术的过程中，我们必须重视对风力发电产业结构的完善。这就要求我们，必须注重对风力发电每个细节与元件的研发与管理，争取在我国形成一条完整的风力发电产业结构，而不是要依靠进口才能实现风力发电。所以，我们必须加大对全国风力发电企业的管理，为整个风力发电行业制定经营标准，在风力发电市场形成良好的秩序，完善我国的风力发电产业结构，促进风力发电的发展。

4.3加强风电技术的研究

针对于风能密度的地区范围，可以采用功率调节的方式，从而更好地保证发电功率，使其发电机组不受到损害；在调节的过程中，可以借助定桨距失速型风机，使其功率得到有效控制；针对于不适合风力发电的地区，可以采用一定的储能技术，不仅实现了在不同环境下的电能利用，同时也适当地增加了机组的容量，对此加强此方面的研究，增加一定的技术支持是非常有必要的。

4.4加大电网建设力度

电网建设的速度跟不上风力发电厂建设的问题应该从以下两个方面着手：第一，政府应该根据每年风力发电项目的建设情况,来对电网公司的电网建设情况做出硬性的规定,并与电网公司负责人的绩效挂钩,以此来保证规定的实施效果。当然,针对电网建设的硬性规定既不能定的太高也不能定的太低,如果太高会给电网企业带来很大的负担,从而影响整个电网的发展；如果太低就达不到电网建设要跟上风力发电厂建设的目的了。因此政府既应该对风力发电厂的建设项目进行严格审批又应该照顾电网企业的承受能力；第二，由于风力发电与天气有很大的关系,当电厂不发电时,电网资源可能会闲置,造成电网公司的经营成本增加。国家可以根据风力发电厂的经营情况来对电网公司的进行相应的补贴,以提高其电网建设的积极性。

结束语：

在现在经济迅速发展的条件下，整个社会的用电量在不断增加，现有的常规化石能源发电技术虽然可以一时满足用电量的需要，但是不可避免的会带来环境污染以及资源的浪费，反过来说又不得不考虑在现实的状况，为了适应这样的情况，达到既满足用电需求又减少能源消耗的目标，进行清洁能源建设就会变得刻不容缓。我国作为世界上清洁能源发展速度较快的国家，清洁能源的技术也在世界上处于领先的水平，其中自然也包括风力发电技术，但是毕竟在一些方面我国与欧美发达国家之间还是有一些差距。所以很有必要对于风力发电技术的一些讨论了。

参考文献：

[1]论风力发电技术的发展及关键问题[J].许绍翰.决策探索(中).2017(12)

[2]风力发电技术发展及关键问题研究[J].张鹏.化工管理.2017(35)

[3]论风力发电技术的应用与发展战略[J].刘志有.通讯世界.2017(24)

[4]风力发电技术现状及发展趋势[J].王珊珊.电子技术与软件工程.2017(04)