風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘

要：風(fēng)能資源作為一種清潔能源受到世界各國(guó)的重視，其中風(fēng)力發(fā)電是最主要利用風(fēng)能的手段，因此積極研究和應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電對(duì)我國(guó)的能源可持續(xù)利用和環(huán)境保護(hù)有著非常重要的意義。我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)的新型能源發(fā)電中占有很高的比重，能源企業(yè)需要做好環(huán)境保護(hù)工作，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)需要提升。本文從風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)存的問(wèn)題進(jìn)行入手，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的提升和未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了分析，希望可以對(duì)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電企業(yè)和新型能源企業(yè)起到一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞：鋒利發(fā)電技術(shù);功率測(cè)算;發(fā)展趨勢(shì)

1引言

從能源利用的角度來(lái)看，風(fēng)能資源是一種可再生資源，并且屬于清潔能源的一種，擁有資源量非常巨大，并且是一種源源不斷的資源。從全球之前爆發(fā)的石油危機(jī)來(lái)看，需要新型能源來(lái)保證未來(lái)能源的供應(yīng)?，F(xiàn)有的新型能源核電技術(shù)依然不夠穩(wěn)定，并且在目前的應(yīng)用上技術(shù)也遲遲不能得到更好地提升與發(fā)展，距離大規(guī)模使用還需要一定的完善。正是因?yàn)檫@樣，風(fēng)能資源成為了目前主流的新型能源研究方向。目前很多的企業(yè)和相關(guān)研究人員已經(jīng)開(kāi)始了風(fēng)能資源的利用研究，在研究人員的不斷努力下，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)得到了不斷的應(yīng)用，并且為我國(guó)的電力行業(yè)帶來(lái)了很大的幫助與貢獻(xiàn)。

2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題

2.1風(fēng)力發(fā)電功率測(cè)算技術(shù)需要提升

在實(shí)際的鋒利發(fā)電過(guò)程中，需要對(duì)鋒利發(fā)電的功率進(jìn)行測(cè)算，所以需要對(duì)于風(fēng)功率預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。風(fēng)功率預(yù)測(cè)技術(shù)可以改善鋒利電網(wǎng)的工作效率，進(jìn)一步提升鋒利發(fā)電與智能電網(wǎng)的結(jié)合。通過(guò)對(duì)鋒利電場(chǎng)的發(fā)電功率進(jìn)行測(cè)算，電能企業(yè)可以對(duì)鋒利發(fā)電電場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃，合理的安排電力負(fù)荷，從而定向調(diào)整鋒利發(fā)電設(shè)備的使用頻率，降低鋒利發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行成本，提升風(fēng)力發(fā)電整體的經(jīng)濟(jì)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)風(fēng)電負(fù)荷的波動(dòng)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且提升相關(guān)的預(yù)測(cè)精度，可以更進(jìn)一步的提升智能電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。提升鋒利發(fā)電功率預(yù)測(cè)水平可以幫助發(fā)電廠合理配置人員與發(fā)電設(shè)備，使得整個(gè)鋒利發(fā)電的機(jī)組在人員配置和設(shè)備利用上更加的科學(xué)化，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定工作和運(yùn)行。目前國(guó)內(nèi)的鋒利發(fā)電功率測(cè)算起步較晚，所以需要積極吸取國(guó)外鋒利發(fā)電廠建設(shè)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)先進(jìn)科技來(lái)進(jìn)行更好的研發(fā)，從而搭建一套更加準(zhǔn)確的合理的預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

2.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組特性與風(fēng)力資源的匹配問(wèn)題

在建設(shè)鋒利發(fā)電廠的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意發(fā)電廠的規(guī)模和實(shí)際的資源配置兩者的協(xié)調(diào)問(wèn)題。在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，會(huì)存在一些為了鋒利發(fā)電的規(guī)模而不斷增加發(fā)電機(jī)位的現(xiàn)象。從現(xiàn)有的風(fēng)能資源來(lái)看，很多的企業(yè)都會(huì)選擇將風(fēng)場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，提升整體的發(fā)電效率，從而使得整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化。可是在低風(fēng)速電場(chǎng)的情況下，這種方法就不能很好的適應(yīng)，相關(guān)的鋒利資源測(cè)算問(wèn)題應(yīng)當(dāng)交給專(zhuān)業(yè)人士，通過(guò)對(duì)風(fēng)場(chǎng)的鋒利資源測(cè)算來(lái)調(diào)整鋒利發(fā)電廠的建設(shè)規(guī)模，對(duì)風(fēng)場(chǎng)的建設(shè)成本與鋒利發(fā)電總量，以及未來(lái)的可靠穩(wěn)定收益進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)算，從而確定鋒利發(fā)電廠的建設(shè)規(guī)模，以求得一個(gè)最優(yōu)解。

從一般的鋒利發(fā)電廠建設(shè)來(lái)說(shuō)，鋒利資源的總量是一個(gè)重要的指標(biāo)，但是對(duì)低風(fēng)速電場(chǎng)區(qū)域的發(fā)電機(jī)布置也需要考慮到尾流的實(shí)際影響。在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，需要充分的模擬和仿真，不斷根據(jù)鋒利資源來(lái)調(diào)整鋒利發(fā)電機(jī)的位置，合理的安排發(fā)電機(jī)組的工作數(shù)量，在最大限度上對(duì)尾流的負(fù)面影響進(jìn)行限制，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。除此之外，對(duì)于低風(fēng)速區(qū)域的發(fā)電機(jī)在建設(shè)時(shí)，需要采用較高的輪轂，這樣才可以根據(jù)鋒利資源的來(lái)向合理調(diào)整發(fā)電機(jī)的工作模式，從而更好的利用鋒利資源。

3風(fēng)力發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)研究

3.1單機(jī)容量向大容量革新

目前我國(guó)的鋒利發(fā)電主要是向著大容量的方向發(fā)展，現(xiàn)有的單機(jī)容量已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足電力行業(yè)的使用，未來(lái)需要更大容量的電機(jī)保證發(fā)電功率。傳統(tǒng)的鋒利發(fā)電采用雙饋式驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，這種驅(qū)動(dòng)方式會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，并且對(duì)于內(nèi)部的齒輪箱磨損是非常嚴(yán)重的，所以未來(lái)會(huì)逐漸減少這種驅(qū)動(dòng)方式的使用，改用直驅(qū)式來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。采用直驅(qū)式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以保證風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，這種方式能夠降低工作過(guò)程中產(chǎn)生的噪音，并且還省去了變速齒輪箱的環(huán)節(jié)。所以采用直驅(qū)式驅(qū)動(dòng)可以降低鋒利發(fā)電電場(chǎng)的建設(shè)成本，并且降低了噪音污染，提升了鋒利發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。除此之外，還應(yīng)當(dāng)將定槳矩恒速恒頻向變槳距變速恒頻革新發(fā)展，這樣可以提升鋒利發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化率，提升鋒利發(fā)電的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。

3.2海上鋒利資源的利用

陸上風(fēng)能資源已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且相關(guān)的研究也在不斷的開(kāi)展，已經(jīng)逐步趨向于成熟，所以可以針對(duì)海上風(fēng)能資源的利用進(jìn)行深入研究，對(duì)海洋風(fēng)能資源的存儲(chǔ)和利用需要不斷的提升。

3.3采用分段式葉片

對(duì)于巨型發(fā)電機(jī)而言，采用超長(zhǎng)的葉片會(huì)對(duì)運(yùn)輸和安裝的成本是一種壓力，并且對(duì)于葉片運(yùn)行的穩(wěn)定性也是一種考驗(yàn)。然而分段式葉片的出現(xiàn)可以很好的解決目前的這個(gè)痛點(diǎn)，分段式葉片通過(guò)將超長(zhǎng)葉片進(jìn)行分段拆解，降低了整體的運(yùn)輸成本，并且在安裝方面更加容易操作。

除此之外，采用無(wú)刷交流雙饋異步電機(jī)也是未來(lái)鋒利發(fā)電的一種主要方向，這種電機(jī)的成本更低并且效率很高，從而降低了對(duì)于鋒利發(fā)電設(shè)備的維護(hù)成本。

隨著鋒利發(fā)電的不斷普及和發(fā)電廠規(guī)模的提升，電網(wǎng)的穩(wěn)定性也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要對(duì)鋒利發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率進(jìn)行監(jiān)控，使其能夠與電力系統(tǒng)的負(fù)載維持在一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài)，并且如果出現(xiàn)故障之后的快速恢復(fù)都需要相應(yīng)的深入研究。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著鋒利發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，未來(lái)的電網(wǎng)布局中風(fēng)電的容量比例會(huì)大大提高，但是風(fēng)能對(duì)于自然因素的要求很高，自然界的鋒利資源不夠穩(wěn)定，這就造成了鋒利發(fā)電的穩(wěn)定性得不到保障。目前鋒利發(fā)電在實(shí)際的應(yīng)用中還是存在一定的缺陷，但是隨著未來(lái)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，這些問(wèn)