风力发电的发展现状以及前景探讨

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:王春华
[导读] 摘要:在能源枯竭严重,环境问题凸显的背景下,风能作为一种绿色能源,取之不尽、用之不竭,具有广阔的发展前景,并已经取得了一定的研究成果。
        (国电联合动力技术有限公司  北京  100039)
        摘要:在能源枯竭严重,环境问题凸显的背景下,风能作为一种绿色能源,取之不尽、用之不竭,具有广阔的发展前景,并已经取得了一定的研究成果。本文介绍了风力发电的发展现状,对风电生产进行了分类,总结了风力发电现阶段存在的一些缺点,并对发展需要解决的问题提出了一些建议。
        关键词:风力发电;发展现状;前景探讨
        前言
        电力在现代农业、工业、交通、人民生活等各个层面都发挥着独特的作用,从能源工业的发展水平可以看出国家的经济技术发展水平。我国电力工业走过了近130年的历史,1882年7月26日,上海电力公司的发电机首次点亮了15盏路灯,标志着中国电力工业的诞生后,中国电力工业艰难而笨拙地缓慢发展,在新中国成立后才迎来了它快速辉煌的改革与发展之路。在现实生活中,人们认为电力是清洁能源,所以当我们使用家用电器,如电脑,电视等,没有意识到煤电生产实际上造成了对环境的破坏。
        为了实现能源资源的优化配置,使清洁能源成为未来中国绿色经济的支柱,鉴于火电和水电在绿色发展和可持续发展方面自身需要解决的问题,因此风电得到了愈发多的重视,并已逐步得到开发和应用。
        一、风力发电的发展现状
        作为一种新的绿色、无污染能源,政府越来越重视风能,并将其视为未来人类最重要的能源。我国风能资源丰富,居世界首位。风能资源量明显高于可开发利用的水能资源量,具有大规模开发的优势。
        20世纪80年代初,一些有热情观念的科学家和商人开始关注风电,试图在这一领域创造价值和创造商机,此后风电产业成为中国商业和科研产业的新兴产业。面对能源短缺的高压,在90年代中期和后期许多科学家的不懈努力下,风电在中国逐步实现了快速、稳定的发展。党中央制定的可再生能源发展战略目标中,到2010年后,可再生能源年发电量将至少占全国年用电量的5%,2020年后,可再生能源年发电量所占比例还要翻倍。
        1.总体安装情况
        2015年,中国风电装机容量达到新高。全国(台湾地区除外)新增风电机组16740台,新增装机容量30753MW,同比增长32.6%;安装风电机组92981台,累计装机容量145362MW,同比增长26.8%。
        2.区域装机情况
        2015年以来,中国六大地区风电新增装机容量保持增长态势,西北地区仍是新增装机容量最大的地区,超过11GW,占总装机容量的38%,其他地区不足10GW,占华北(20%)、西南(14%)、华东(13%)和中南(9%)、东北(6%)的比重。与2014年相比,西南地区同比增长最高,91%,其次是中南同比增长37%,东北同比增长35%,西北同比增长27%,华北和华东同比增长22%、20%。
        3.海上装机情况
        2015年,中国海上风电装机100台,装机容量达到360.5MW,同比增长58.4%。其中潮区装机58台,装机容量181.5MW,占全部新增海上风电装机容量的50.35%,其余49.65%的海上项目,装机42台,装机容量179MW。截至2015年底,中国已建成海上风电项目总装机容量1014.68MW。其中,潮间带累计风电402.7万千瓦,占39.69%。
        30年来,我国风电生产经历了研究、快速发展和强劲发展的道路,风能将成为未来中国经济社会发展和人类生存的重要能源之一。近年来,国内风电的发展正在全面展开,创造了巨大的市场。国家发改委已为风电生产发展设定了短期目标,到2017年底,中国风电总装机容量将增加到15万兆瓦,到2020年底将翻一番,达到30万兆瓦。
        4.风电场生产的特点
        随着人类的不断发展,如果仍然采用传统的发电方式,将难以满足人们日益增长的需求。传统的发电方法存在问题,例如环境退化和自然资源浪费,无助于执行和维持国家环境保护基本政策。随着环保政策的加强,风能的节能环保优势更加突出,风电生产、风能发电受气候环境影响。风力发电只能在六个月的风力发电期间产生。风力发电时间对提高风力涡轮机的盈利能力非常重要。在发电过程中,由于导致发电成本增加的一些因素,劳动力的使用和成本以及风力涡轮机的其他投资有所增加。大型投资对发电厂的影响导致营运资金占用量小,因此对减少设备的运营成本和减少投入非常重要。
        二、风力发电发展中存在的不足
        风电生产发展过程中还存在许多不足,制约着其发展。
        1.风能资源利用的区域限制
        风力发电在高风速强风地带的生产效率最为显著,但由于这一地带风力的强劲,给风电产业的发展带来了电机的设计和维护方面的问题。在中低风区、弱风区和一些复杂区域,风力发电的发展又受到地域的限制,在这些地区如何进行风力发电,还需要进行大量的研究。
        2.风力发电的可靠性水平较低
        由于风速和风向的变化不稳定、风电投资成本高、风电生产不能保证全年生产和全负荷发电,因此不仅风电的可靠性不足,而且对经济实力相对较弱地区的风电发展也有着制约。


        3.风力发电成本较高
        由于风电技术存在一些缺陷,许多运行中的风力发电机经常会出现故障,而且出现故障后,维护成本高、维护工作难度很大。
        4.风能资源量不清
        目前,对风能资源的评估主要以10米高的测量数据为基础,在此产生的风能资源无法使风力涡轮机全年或满负荷发电。因此,有必要继续研究和评价风能资源。
        5.风力发电对电网电压有一定的影响
        风电生产的特点使得电网电压容易闪烁,使风电质量对电力产生一定的影响。且近年来,风电企业引起了我国的关注,但企业在管理上却缺乏有效的管理。在当今新时代的发展中,应当应用最新的管理方法和信息技术使风电企业有效地服务。因此,随着风电的增加,要认真考虑电网的规划和调度。
        三、风力发电发展前景
        1.发展风电是必然趋势
        我国风能的使用已经到了快速发展阶段,无论是风力发电机制造商还是投资者都看好中国的风电市场。因此,中国应该加快发展风电产业,推动风电的大规模开发建设。对风电技术的不断创新和完善,将促进风能资源的最大利用,也有利于国家经济效益和社会效益的不断提高。同时,以下两个方面也体现在中国风电产业的良好前景和风电产业的发展是必然趋势:
        (1)随着生活水平的不断提高,用电量继续增加,广大人民强烈希望用电连续不间断。随着能源消费的增加,对能源的需求将显著增加,风能作为清洁和无公害可再生能源将有所增加,其开发规模将继续增加。
        (2)随着《可再生能源法》和环境保护等法律法规的制定,涉及多项措施和优惠政策,以及其他相关政策,有利于提高风电产业的积极性,不断为风电产业的发展做出贡献。
        2.风力发电单机容量继续提高
        从世界范围看,风电技术的不断发展主要体现在单机容量的增加上。然而,随着一台机器容量的不断增加,对发电机部件的材料和技术有了更高的要求。例如,最长的叶片有84米的长度,所以原来的玻璃纤维增强树脂不再适合作为叶片材料,而要使用更轻,更强的碳纤维。
        迄今为止,全球已有75个国家安装了商用风力发电,风能在未来很长一段时间内必定可以快速发展,而成熟的技术和发电程度将使得风电的成本可以下降,盈利能力上升。
        虽然有良好的基础和保障,但中国开发利用风电时,也逐渐暴露出一些问题,主要是上网电价高、项目成本高。发展阶段也有许多原因,如国家政策不完善、经济因素和其他制约风电生产的因素,仍难以实现大规模商业化和发展产业化。国家应制定的保护和优惠政策的基础上,鼓励企业间良性竞争,促进共同发展。
        四、发展利用风电生产的措施
        展望我国风能的发展和利用,我们应该从这些方面入手。
        1.在风电项目中,高风速强风地带的项目,应不断改进风力发电机功率控制方法,不断激发和提高风力发电量最大化,延长风力涡轮机使用寿命的能力。在风电项目中,中低风速或弱风速地带的项目,可调整风力发电机塔的高度,最大限度地利用区域内的风能。
        2.优化电力控制,主攻智能运行、变速等方向,改进维护和管理系统。风力发电机管理是一项基本工作。工作人员每天应进行存储工作,并允许生成器在数据运行时检查数据,以确保每个信息都兼容,并且可以控制以进行维护。确保发电厂工作正常。根据实际情况,选择合理的操作和维护模式。
        3.加强风力发电机的建设和管理,加大对风力发电地点的搜寻和调查力度,确保开发利用的风能资源的质量,确保风力发电的质量和风力发电机的位置,以及风力发电机的适当安装地点和型号可以视情况而定。
        4.提高风电发展的战略意识,制定正确的战略规划,建立有效的激励机制,支持优惠政策,加强风电发展宣传。同时,加强风电技术的理论研究和创新,促进风能资源的开发利用。
        5.提高风力发电企业员工的专业水平.为什么企业需要培训和学习工人?这样才能使工人能够跟上技术发展,学习最新的技术手段,改善工作,同时提高生产速度。公司对每位员工的培训进行评估,然后按照工人的实践,确保这种培训方法富有成效。还可以从国外学习一些持续的维护技术,这也可以提高员工的专业技能。
        全球能源利用和发电呈现偏重于新能源趋势,我国风电发展趋势也十分强劲,风电行业和相关科研院所应抓住这一机遇,及时规划一个系统可行的风电综合开发规划,逐步解决风电发展中遇到的困难和问题,在科学研究的基础上完善风电机制,使风电更加普遍高效。
        结束语
        风能的开发与开发是中国最重要的新能源行业,无论是在能源需求还是环境保护等相关政策方面。同时,合理、高效地开发风能资源,促进风电产业发展,不仅关系到提高风电效率、降低成本、促进风电产业发展,而且关系到我国的环境保护、能源结构调整和缓解能源压力。
        参考文献:
        [1]李闯,田春华,刘家扬,崔鹏飞,蒋伟.风力发电机组对风偏差检测算法研究与应用[J].可再生能源,2020,38(05):620-624.
        [2]房晓兵.山地风力发电场的施工难点及质量控制分析[J].智能城市,2020,6(09):218-219.
        [3]王祖兰.海上风力发电企业项目融资财务风险管理策略探析[J].财会学习,2020(13):68+70.
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