风力发电存在的问题与发展策略

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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风力发电存在的问题与发展策略

闫青山白志军刘栋

(中国广核新能源控股有限公司内蒙古分公司内蒙古呼和浩特010000)

摘要:随着经济的发展和人们生活的提高,用电量越来越大,由于风力发电机组的工作环境非常恶劣,其安装质量也存在一些问题。在这样的情况下,我国风力发电的发展产生了很多不良影响。通过对如今我国风力发电发展过程中存在的问题分析,对更好地促进我国风力发电的健康发展提出了一些建议。

关键词:风力发电;问题;发展策略

引言

现在我国风力发电已经得到了一定程度的应用,可以说风力发电的出现在一定程度上缓解了发电工作对煤炭所产生的压力,作为一种清洁可再生能源而言,风力发电站建造成本低廉,并且性价比高、不会对环境产生污染,现在人们也越来越重视节能减排,所以很多国家都兴建了越来越多的风力发电站,但是其本身也存在不稳定性,加之其运行环境恶劣,这也给其应用效果造成了一定影响。

1风力发电技术的基本发电原理

风力发电主要把风能转化为机械能为基础发电的,而后在将转化而来的机械能变成电力动能。在实际工作过程中,风力将风车扇叶带动旋转,旋转的过程中利用增速机加快扇叶的旋转速度,从而有效的促使发电机进行发电。而在风力发电过程中所使用的设备装置统一称为风力发电机组,而此发电机组又可以细致划分为风轮、发电机和塔架三个部分。其中把风能转化为机械能最主要依靠的就是风轮装置,主要由两片或两片以上的螺旋桨形状的桨叶构成。当桨叶受到风的作用时,在桨叶上产生气动力来促使风轮的转动。为了确保风轮在工作过程中始终对准风向以获得最大的功率,在实际使用的过程中需要在风轮后安装一个类似于风向标的尾舵。风力发电机的塔架就是一个支撑整个风轮、尾舵和发电机的构架。在设置铁塔的高度时,需要对实际环境中地面障碍物对风速的影响情况和扇叶实际直径的大小进行综合考量,以确保设置塔架的高度符合风力发电机实际工作的要求。发电机最主要的作用就是在风轮受到风的作用而产生恒定转速之后,再由升速机将其传递给发电机匀速运转,最终由发电机将机械能转变为电能。一般小型的风力发电系统都具有较高的发电效率,但是这类发电机不仅只是由一个发电机头构成,是一个具备一定科技水平的系统,系统内包括发电机和变流器。一般风力发电机都是由机头、转体、尾翼、叶片这几个结构组成,这几个部分每个都有其作用。风力发电机的叶片主要受到风力的作用,并且通过机头将其转化为电能,发电机的尾翼能够与确保扇叶始终对着风向以获得风最大的作用力,风力发电机的转体为尾翼的正常工作提供了保障,通常转子所使用的都是永磁体或者励磁体,通过定子绕阻切割磁力线最终产生电能。

2风力发电存在的问题

2.1风能能源的评估有待完善

对于风能资源进行评估并以此制定风力发电的规划是我国风力发电进行管理的基础。目前我国的相关机构在开展的风力能源评估还处于有点完善的状态,距离世界上的发达国家还存在明显的差距,因此,开展对于风力发电的相关资料整理以及重新进行调查评估是非常有必要的,相关部门应该更加严格的对我国沿海地区和内陆地区的风力分别进行检测和评估,同时还需要不断对我国现有的风力发电场所产能进行更科学合理的长远规划。

2.2相关管理和服务体系不够完善

现在我国的风电产业不发达是一个事实,无论是相关技术标准还是系统设计、设备生产等等都缺乏雄厚的基础。另外在风力发电站地址和地点的选择上也没有充分而深入的研究,对于大型的风电场来说,并网技术以及其应用后对整个电网结构造成的影响也没有一个全面的认识,同时国家对其认证和运行评价检测体系都非常不完善,甚至都不存在针对风力发电机组入网的检测办法。现在我国已经拥有50几家可以制造兆瓦级风电机的制造商,但是真正运行过的甚至少于10家,其制造出的绝大多数的风力发电机组无论是供电质量还是调节性能,都缺乏认证和检测,这体现出了我国在该领域上的不足。

3风力发电的发展策略

3.1明确我国风力发电的发展目标

为了促进我国风力发电的健康发展,同时不断提升我国电网运行过程中的安全性和可靠性,首先需要对我国风力发电的发展目标进行明确。在明确发展目标的基础上,可以更好地对相关补贴和风力发电场所的规划进行调整。相关部门应该不断提升对于风力发电建设以及发展的重视程度,从而更好地协调风力发电相关产业的发展。

3.2落实相关发展政策

现在我国风力发电的成本仍然非常高,同时风力资源较为丰富的西部地区本身较为贫困,一方面其输送电力的成本很高,同时其高昂的建设成本和运行费用全部由西部地区承担,对于可持续发展是非常不利的。现在我国已经颁布了相关法令条款,如果可再生能源的价格比当地店家高,需要将其在全国范围内分摊,虽然这对于节约风力发电的成本是非常有利的,但实际上仍然没有正确实行;现在虽然也有针对风电投资税收方面的优惠政策,但仍然没有明显的试试效果。这就不难看出,需要国家提高对风力发电的支持力度,保证其规模化发展,这样才能体现出规模效益。

3.3降低风力发电成本

风电的成本主要可以分为机组成本、建设成本、运维成本、人员成本与材料成本等,其中,机组成本约占近一半,自2007年以来,国际市场上风机的价格持续下降,风电的整体成本下降明显,电的经济性逐步显现。新疆风电的成本目前尚高于火电,但如果考虑环境成本,风电则具有成本优势。另外,我国风电成本较高,弃风率居高不下是主要原因,由于风电的边际成本接近于零,一旦解决了弃风限电的问题,风电成本将会下降,我国风电的成本优势将会显现出来。国家能源局于2017年正式发布了《关于开展风电平价上网示范工作的通知》,要求组织风电开发企业,于6月30日前,申报1-2个风电平价上网示范项目。示范项目不受年度规模指标的限制,上网电价按当地煤电标杆上网电价执行,且无其他任何补贴。电网工程与风电项目同时推进,确保风电平价上网示范项目全额上网、不限电,开始推进风电零补贴试验。

3.4加快推进海上风电发展

作为大容量风力发电机组研发中非常重要的目标之一,海上风力发电目前是世界上各国都在研究和发展的重要课题,目前我国单机容量为5MW、6MW的风电机组已经进入商业化运营。美国已经研制成功7MW风电机组,并正在研发10MW机组;英国10MW机组也正在设计进行中,挪威正在研制14MW的机组,欧盟则正在考虑研制20MW的风电机组。能否不断提升海上风力发电的建设规模以及发电能力,成为各国研究的核心目标。作为一个海上风电资源非常丰富的国家,我国的海上风力发电有效利用可以大幅度提升我国风力发电产业的整体发展,同时为我国的电力行业发展和节约能源做出巨大的贡献。

4结语

如今,我国的风力发电产业在逐步提升,但是,仍然还有许许多多的问题等着被解决。一些风力发电企业,在不断探索创新的过程中,许多的不了,数据,代码等无法满足,这就要进口大量外国技术。不仅在风力发电机的控制系统方面,还是在制造方面,都要从外国购买很多的所需品。此外,一些重要的零部件,我国风力发电技术还达不到别的国家的程度,其规范性也达不到要求,我国的零部件的质量还不够好,寿命也不是很长。我们发展风电产业,就要引进外国先进的技术,汲取外国先进技术,融入到已有的基础之上,不断创新,使其更规范化,投入大量资金,建立健全相关政策。

参考文献:

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[3]许金晶,陈颖楠.我国风电装机容量连续四年全球第一风电产业发展待破的难题及应对策略[J].中国经济周刊,2016(16):80-81.