邵燕飛

摘要：近年來(lái)，在國(guó)家和政府的積極倡導(dǎo)下，低碳環(huán)保理念已經(jīng)逐漸深入人心，電力企業(yè)也展開(kāi)了對(duì)于清潔新能源的積極探索，并取得了初步成效。下文將針對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)展開(kāi)研究，明確風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀，分析技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的現(xiàn)存問(wèn)題，同時(shí)，基于資源分布、發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行性能及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多個(gè)角度，介紹風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的具體發(fā)展路徑。

關(guān)鍵詞：新能源;風(fēng)力發(fā)電技術(shù);技術(shù)現(xiàn)狀

引言：

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸呈現(xiàn)出穩(wěn)定的發(fā)展趨勢(shì)，電力企業(yè)也逐漸提高了對(duì)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的關(guān)注，然而，由于風(fēng)力資源未能實(shí)現(xiàn)均勻分布，導(dǎo)致該技術(shù)在實(shí)際發(fā)展階段仍然存在諸多問(wèn)題，也因此限制了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。為此，下文將針對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀展開(kāi)研究，關(guān)注技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的現(xiàn)存問(wèn)題，并提出具體的應(yīng)對(duì)措施，以促進(jìn)技術(shù)水平提升，讓新能源及電力企業(yè)得以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1、風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀

二十一世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，邁入新世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)都高度關(guān)注風(fēng)力發(fā)電，并展開(kāi)了對(duì)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的積極探索?，F(xiàn)階段，各國(guó)的風(fēng)能資源十分豐富，價(jià)格低廉，獲取難度相對(duì)較低，且與環(huán)境無(wú)污染，表現(xiàn)出十分突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在經(jīng)過(guò)多年的探索后，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)得到了顯著優(yōu)化，且發(fā)電區(qū)域多集中在北部、東北西北草原及戈壁灘等地，此類(lèi)區(qū)域內(nèi)的煤炭資源及常規(guī)能源相對(duì)匱乏，且春季和冬季的降水量較少但風(fēng)速相對(duì)較大，夏季的降水量則相對(duì)較多，在此背景下，風(fēng)能和水能就成為了十分重要的季節(jié)補(bǔ)償能源。同時(shí)，我國(guó)有著十分復(fù)雜的地理環(huán)境，且部分區(qū)域內(nèi)風(fēng)能資源十分豐富，有利于發(fā)展風(fēng)能發(fā)電，以湖北通山及江西鄱陽(yáng)湖等地區(qū)為例，此類(lèi)地區(qū)均為十分重要的風(fēng)能發(fā)電區(qū)域。隨著我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)力度的不斷提升，為風(fēng)力發(fā)電提供了更為廣闊的發(fā)展前景，并將保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

1.2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)優(yōu)勢(shì)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)有著十分突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，且其應(yīng)用范圍已經(jīng)得到了充分拓展，需要充分關(guān)注技術(shù)應(yīng)用的合理性，通過(guò)科學(xué)的方式應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，以推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)將風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)介紹如下：

首先，具有一定的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)可能導(dǎo)致風(fēng)力電價(jià)呈現(xiàn)出較快的速度下降趨勢(shì)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的成本已經(jīng)逐漸趨近于燃煤發(fā)電成本，并彰顯了較為突出的經(jīng)濟(jì)效益。隨著風(fēng)力發(fā)電水平的不斷提升，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)電成本會(huì)持續(xù)下降，風(fēng)電量卻會(huì)持續(xù)提升，也相應(yīng)降低了風(fēng)力發(fā)電的成本。同時(shí)，由于大自然中的風(fēng)能資源十分豐富，也為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展提供了更多的優(yōu)勢(shì)，可以使其經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)得到充分凸顯。

其次，風(fēng)電工程的建設(shè)周期相對(duì)較短，且技術(shù)見(jiàn)效通常較快。在風(fēng)電工程項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，其技術(shù)速度優(yōu)勢(shì)較快，可以分別以周和月度為單位進(jìn)行計(jì)算，只需較短的時(shí)間便可以完成工程建設(shè)，以充分滿足區(qū)域的能源發(fā)展需求。

最后，有著綜合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)?；陲L(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用綜合優(yōu)勢(shì)視角進(jìn)行分析，風(fēng)能是一種清潔性質(zhì)的能源，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成過(guò)多的不良影響，在一定程度上提升了工程設(shè)施建設(shè)水平，也相應(yīng)削弱了企業(yè)生產(chǎn)成本，甚至某些區(qū)域內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電成本已經(jīng)低于發(fā)電機(jī)成本。此外，由于風(fēng)能設(shè)施普遍為不立體的設(shè)施，可以達(dá)到良好的陸地生態(tài)保護(hù)效果，讓風(fēng)能資源得以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用，以降低二氧化碳的排放量。正是由于此類(lèi)綜合性技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，方可充分提升風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，表現(xiàn)出十分光明的應(yīng)用前景[1]。

2、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)存問(wèn)題

2.1 風(fēng)力資源分布不平衡

針對(duì)我國(guó)風(fēng)力資源分布實(shí)際進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)西北地區(qū)和東南沿海區(qū)域內(nèi)的風(fēng)力資源較為富足，但是其他地區(qū)的風(fēng)能資源量則明顯不足。若某區(qū)域中的風(fēng)力資源豐富，則可以利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電，以加快推動(dòng)新能源的發(fā)展速度，為電力企業(yè)和社會(huì)、環(huán)境帶來(lái)更為豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。然而，其他地區(qū)并未在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，因此往往只能將目光集中在其他能源方式中，也因此限制了技術(shù)發(fā)展。為了讓不同地域內(nèi)的風(fēng)力資源實(shí)現(xiàn)平衡分布，要求充分利用各類(lèi)先進(jìn)的技術(shù)手段，讓風(fēng)力資源匱乏地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電水平得以切實(shí)保障。要求深入研發(fā)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，同時(shí)，高度關(guān)注電力遠(yuǎn)距離傳輸問(wèn)題，挑選出最為適宜的運(yùn)輸方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于我國(guó)不同地區(qū)風(fēng)力資源的充分平衡。為更好應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)碾y題，要求積極提高資金投入力度，大規(guī)模引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才和先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，讓資源短缺地區(qū)可以大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，以推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[2]。

2.2 風(fēng)力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化

隨著我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，單機(jī)容量也已經(jīng)取得了一定進(jìn)步，然而，與此同時(shí)，風(fēng)力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)卻并未實(shí)現(xiàn)充分優(yōu)化。盡管人們已經(jīng)在零件元件生產(chǎn)及產(chǎn)品創(chuàng)新等多個(gè)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，但是核心零件生產(chǎn)技術(shù)卻有待完善。由于我國(guó)尚不具備良好的設(shè)備自主研發(fā)水平且尚未建立系統(tǒng)的風(fēng)力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)目前所使用的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)多引進(jìn)于國(guó)外，相應(yīng)阻礙了技術(shù)的發(fā)展。為此，要求積極構(gòu)建一條系統(tǒng)化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈，同時(shí)，需要企業(yè)積極關(guān)注風(fēng)力發(fā)電元部件研發(fā)領(lǐng)域，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)實(shí)施高效管理，以建構(gòu)系統(tǒng)完善的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈，讓我國(guó)風(fēng)力發(fā)電得以不再依賴于技術(shù)進(jìn)口。最后，需要積極加強(qiáng)企業(yè)管理工作，針對(duì)企業(yè)進(jìn)行科學(xué)化管理，并制定完善的行業(yè)經(jīng)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，以充分維護(hù)風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)的市場(chǎng)秩序，讓風(fēng)力發(fā)電事業(yè)得以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.3 發(fā)電機(jī)組安全性能有待提升

現(xiàn)階段，我國(guó)政府和企業(yè)均在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究領(lǐng)域投入了大量精力，然而，卻未能充分關(guān)注風(fēng)機(jī)發(fā)電的安全性，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性難以得到充分保障，甚至可能帶來(lái)十分嚴(yán)重的安全隱患問(wèn)題。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言，發(fā)電機(jī)組是其中十分重要的組成結(jié)構(gòu)，其運(yùn)行效率及運(yùn)行穩(wěn)定性與系統(tǒng)整體運(yùn)行效率息息相關(guān)。然而，由于我國(guó)對(duì)電力企業(yè)及發(fā)電技術(shù)的推廣力度仍然有待提升，且未能采取科學(xué)合理的技術(shù)改革措施，也因此影響了發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性，導(dǎo)致機(jī)組事故頻發(fā)，使其安全性及穩(wěn)定性相對(duì)較差，在一定程度上限制了新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

為充分保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能，以促進(jìn)電力設(shè)備穩(wěn)定性提升，要求積極提高發(fā)電技術(shù)管理力度，實(shí)施充分的設(shè)備安全檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患問(wèn)題，讓工作人員的行為可以充分符合相應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)。需要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)設(shè)備進(jìn)行定期檢修，積極開(kāi)展零部件故障檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題并予以處理。為此，要求相關(guān)發(fā)電企業(yè)積極學(xué)習(xí)并借鑒國(guó)外的先進(jìn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，以促進(jìn)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全性能提升，實(shí)現(xiàn)對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝置結(jié)構(gòu)的充分優(yōu)化，同時(shí)，削弱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝成本，讓發(fā)電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)深度推廣[3]。

3、新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

3.1 風(fēng)力發(fā)電及電子變換器控制技術(shù)

綜合利用新能源發(fā)電風(fēng)力發(fā)電技術(shù)有著較為突出的綜合應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，需要充分關(guān)注電力電子變換器控制技術(shù)，并將其作為技術(shù)核心，以推動(dòng)整體風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展。電力電子變化器的主要特征為在風(fēng)能轉(zhuǎn)換的過(guò)程中利用了光能，可以顯著提升能量轉(zhuǎn)換的效率，通常適用于大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。借助電子變換器控制技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于無(wú)功功率的充分優(yōu)化，具有較為突出的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。利用PWM整流器設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)最大功率的有效管控，借助于矢量控制的手段，削弱有功功率及無(wú)功功率障礙，讓無(wú)功功率及運(yùn)行要求得以充分契合。

以PWM整流器為媒介，可以切實(shí)推動(dòng)有功功率傳輸量的發(fā)展，同時(shí)，針對(duì)直流環(huán)節(jié)實(shí)施充分調(diào)整，以促進(jìn)風(fēng)電系統(tǒng)無(wú)功功率和有功功率提升，讓風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效率及穩(wěn)定性得到充分保障。為切實(shí)提升風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)的應(yīng)用效率，以降低設(shè)備的重量，要求充分利用永磁發(fā)電機(jī)設(shè)備，以保障系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定性，從根本上提升風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率[4]。

3.2 風(fēng)輪控制技術(shù)

風(fēng)輪控制技術(shù)在新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用階段有著較為突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，依托于風(fēng)輪控制技術(shù)，可以讓風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性得到充分保障，同時(shí)，利用功率反饋信號(hào)爭(zhēng)取良好的風(fēng)輪功率信號(hào)管控效果，以確保風(fēng)輪運(yùn)行效率及運(yùn)行條件變化的一致性。要求充分利用功率分析的方式進(jìn)行最大功率曲線圖繪制，針對(duì)最大功率及系統(tǒng)實(shí)際輸出功率進(jìn)行充分對(duì)比，以獲取相應(yīng)的差值情況，利用風(fēng)輪調(diào)整設(shè)備的間距，讓風(fēng)輪運(yùn)行功率得以切實(shí)提升。

采取此類(lèi)控制技術(shù)可能消耗大量的成本，也相應(yīng)增加了風(fēng)機(jī)設(shè)備使用的難度，無(wú)法精準(zhǔn)獲取最大功率曲線，為此，要求在應(yīng)用風(fēng)輪控制技術(shù)時(shí)針對(duì)葉尖速比實(shí)施充分管控。在風(fēng)力作用的影響下，風(fēng)輪設(shè)備中的葉尖端反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有線速度，也即葉尖速，葉尖速比也即葉尖速與一定期限內(nèi)風(fēng)速的比值，為達(dá)到良好的葉尖速控制效果，要求針對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)展開(kāi)積極優(yōu)化[5]。

3.3 無(wú)功補(bǔ)償和諧波消除技術(shù)

為達(dá)到良好的新能源發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用效果，要求積極利用無(wú)功補(bǔ)償及諧波消除技術(shù)，針對(duì)兩類(lèi)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)化運(yùn)用，以促進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，讓風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和運(yùn)行質(zhì)量得以充分保障。應(yīng)用無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)，要求以感性元件為主要工具，改變發(fā)電系統(tǒng)中的無(wú)功功率狀態(tài)，使其得以始終表現(xiàn)為消耗的狀態(tài)。在經(jīng)過(guò)感性元件時(shí)，如果電壓值過(guò)高，則可能對(duì)元件造成一定程度的損傷，為此，需要適當(dāng)輔助無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)，充分利用抑制諧波和諧波消除技術(shù)，以免由于風(fēng)機(jī)發(fā)電過(guò)程所產(chǎn)生的諧波量過(guò)多而影響電能質(zhì)量問(wèn)題，為此，要求充分關(guān)注諧波問(wèn)題，盡量消除諧波影響，同時(shí)，充分利用電力變流互感器及各類(lèi)電力設(shè)備，充分清除相位和諧波，針對(duì)電容器組實(shí)施充分調(diào)整，以充分改變無(wú)功功率，相應(yīng)降低諧波的不良影響。此外，也可以借助三角形連接的形式降低諧波進(jìn)入量，方可充分保障風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。

3.4 利用現(xiàn)代控制技術(shù)

在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中使用現(xiàn)代化控制技術(shù)，具有十分顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以讓風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量和應(yīng)用水平得到切實(shí)提升。具體而言，可以將現(xiàn)代化控制技術(shù)大致分為如下技術(shù)類(lèi)型：魯棒控制技術(shù)、變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)等，而其中以變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛。至于魯棒控制技術(shù)，則是利用機(jī)理分析法和坐標(biāo)變換法的方式構(gòu)建三項(xiàng)并網(wǎng)逆變器，同時(shí)，以此為媒介，構(gòu)建基于dp坐標(biāo)系背景的數(shù)字化模型，以實(shí)現(xiàn)功率外環(huán)及電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)控制的高效模型，可以通過(guò)自適應(yīng)約束優(yōu)化的手段進(jìn)行參數(shù)值求解。綜合利用此類(lèi)多樣化的現(xiàn)代控制，可以推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用水平提升，以爭(zhēng)取更為突出的風(fēng)力發(fā)電效果[6]。

4、新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景

近年來(lái)，新能源發(fā)電技術(shù)的重要價(jià)值越發(fā)凸顯，要求從宏觀的視角分析新能源技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建以發(fā)電企業(yè)為主體，發(fā)電市場(chǎng)為導(dǎo)向的創(chuàng)新機(jī)制，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)實(shí)施積極優(yōu)化，充分把握技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系，以期從根本上提升新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)水平。同時(shí)，要求企業(yè)充分關(guān)注我國(guó)目前所存在的風(fēng)力資源分布不均問(wèn)題，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施積極優(yōu)化，改造風(fēng)力資源匱乏地區(qū)的風(fēng)場(chǎng)，明確其中的風(fēng)資源條件及實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，以制定科學(xué)合理的荷載安全性優(yōu)化方案，達(dá)到電能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪繕?biāo)。此外，要求針對(duì)風(fēng)力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)施積極的優(yōu)化調(diào)整，以推動(dòng)風(fēng)力產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。需要積極關(guān)注風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全管理工作，以促進(jìn)機(jī)組安全性能提升，突破技術(shù)壁壘，讓企業(yè)得以在競(jìng)爭(zhēng)中把握先機(jī)，獲取主動(dòng)權(quán)。最后，要求積極關(guān)注風(fēng)電創(chuàng)新能力建設(shè)，搭建專業(yè)化的風(fēng)電公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，營(yíng)造一個(gè)良好的風(fēng)力發(fā)電環(huán)境，以切實(shí)推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展[7]。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著低碳環(huán)保理念的持續(xù)滲透，人們逐漸提高了對(duì)于新能源開(kāi)發(fā)的關(guān)注，也建立了對(duì)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的全新理解。為充分開(kāi)發(fā)低碳經(jīng)濟(jì)資源，要求積極利用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，并將其視作未來(lái)電力企業(yè)發(fā)展的主要方向。本文簡(jiǎn)要分析了我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀，明確了技術(shù)關(guān)鍵，同時(shí)，提出了具體的解決對(duì)策，希望可以為電力企業(yè)提供參考，通過(guò)技術(shù)水平提升、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和平衡風(fēng)力資源等方式，讓風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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