袁晓豆
山东电力工程咨询院有限公司 山东省济南市 250013
【摘要】世界上的大部分能源都是有限的，过度开采就会造成资源枯竭的现象，比如矿石、煤炭资源等，这些都属于十分珍贵的不可再生能源。基于这种情况，各国都对于风能等新型能源的开发十分重视，尤其是我国。我国虽然地大物博、资源丰富，但终有资源枯竭的一天。所以我国政府高度重视新型能源的开发，提倡可持续发展。本文针对风力发电技术的优越性与不足之处发表一些个人见解，希望能对于新资源开发利用有所帮助。
【关键词】风力发电；可再生能源；探讨
一、引言
随着经济社会的迅速发展，人类对于能源的需求日益增多，依赖程度也越来越大。但是以往的常规能源，如煤炭、矿石等都属于不可再生资源，数量有限。并且由于近年来的过度开采，这些资源已经趋于枯竭，同时，这些常规能源对于环境的污染是非常大的。所以人类为了可持续发展以及对环境的保护，开始追求更为环保有效的可再生资源，风能就是其中重要的一种。
二、风力发电的原理及类型
风力发电所获得的电力，是通过风轮以及发电机将风能经过一系列转化最终得来的，这就是风力发电技术的工作原理。风力发电机的类型也有多样，最主要的有两种：
（一）水平轴风力发电机
风轮旋转轴与气流方向平行的被称为水平轴风力发电机。水平轴风力发电机也分为两种类型，一为阻力型，二为升力型。阻力型的风轮旋转速度慢，而升力型的则较快，所以升力型水平轴风电机的使用情况更多。同时，根据叶片等装置的安装位置的不同，水平轴风力发电机又分为两种类型：一种是将叶片等装置安装在塔架后面的下风向风电机；另一种就是与它相反将叶片等装置安装在塔架前面的上风向风电机。同时，为了促使风轮迎风，后者还需要安装调向装置，前者则不需要。
水平轴风力发电机的优越点在于，可以使空气中的气流速度变快且更加集中，从而对于风力能源的收集与使用效率更高；工艺成熟，所以对于风能的利用率更高；不易失速；不足之处就在于：维修不便、噪音较大、塔架工艺复杂等。
（二）垂直轴风力发电机
垂直轴风电机的旋转轴不同于平行轴风电机，它是垂直于空气中气流或是地面方向的，叶片类似于飞机尾翼，从而使得效果更加稳定。垂直轴风力发电机可分为两种类型，一是阻力型风电机，二是升力型风电机。前者是利用发电机叶片被气流穿过时产生的阻力作为工作动力，而后者则恰恰相反，是利用升力作为工作动力。在大部分情况下，升力型的垂直轴风力发电机相比于阻力型的效率会更高，这是由于叶片在工作过程中，升力会随着转速的增加而增加，阻力却会减小。
垂直轴风电机相比于水平轴风电机的优势在于发电机等装置安装在地上，所以维修和维护更加简便；垂直轴风电机可以接受任何方向的风，所以无需在风向改变的情况下重新对风；并且垂直轴型相比于水平轴型结构更加简单，同时还减少了噪音的产生。
与此同时，垂直轴风力发电机也存在一定不足：与水平轴型相比，垂直轴型风力发电机对技术水平的要求较高；并且由于水平轴风力发电机的发展历史较长远，所以垂直轴型的效率比不上前者；难以自行启动等。
三、新能源发电风力发电技术以及发展的前景
3.1新能源发电风力发电技术
其一，风力发电及电子变换器控制技术。
新能源发电风力发电技术和相关技术的综合应用比较重要，电力电子变换器控制技术是紧密联系的技术，对整体风力发电系统起到了积极促进作用。电力电子变换器的特征就是使用光，对大型的风力发电系统比较适用。电力电子变换器控制技术的应用能够在风能转换的时候，提升能量转换效率，积极完成转换后具备高传输效率。电子变换器控制技术应用也能有效完善无功功率因素，技术使用比较安全可靠。在对PWM整流器的运用下，能控制系统最大功率，选择运用整流器过程中，采用矢量控制的方式，能有效解除有功功率以及无功功率障碍，从而促进无功功率和运行要求相契合。PWM整流器的运用下对有功功率传输量最大化的发展有着积极作用，通过设置直流环节调整风电系统无功和有功功率就能提升风力发电系统的运行效率。风力发电控制技术的运用中，发电机以及相应设备要提升工作效率减轻物重量，永磁发电机的应用就显得比较重要，能够保障风力发电系统的良好运行，从整体上提升发电的效率。
其二，风轮控制技术的运用。新能源风力发电技术的实际应用过程中，风轮控制技术的应用也是比较关键的，在对这一技术的科学运用下，就能提升风力发电系统良好运行。该技术的应用中，通过功率信号反馈管控风轮功率信号，在风轮运行的过程中，功率和具体条件改变是一致的，通过功率关系分析后，绘制最大功率曲线图，操作中对比最大功率和系统实际输出功率，获得差值大小，然后风轮桨距调整，从整体上提升风轮运行功率最大化水平。这一方式造成的成本花费比较多，风机正常使用的时候，在获得最大功率曲线的时候存在一定的困难，这一点要加强重视。风轮控制技术的运用中，管控叶尖速比是比较重要的，因为在风力作用因素影响下，风轮当中叶尖端转动有线速度，这是叶尖速，叶尖速比就是叶尖速和时间内风速的比值，控制这一比值的时候，就要注重将风机运行系统进行积极改善。
其三，无功补偿和谐波消除技术应用。新能源发电风力发电技术的实际运用过程中，将无功补偿以及谐波消除技术加以科学化运用，能起到积极促进作用，这是保障风力发电系统良好运行的关键技术内容。无功功率补偿技术的运用主要是感性元件影响下发电系统当中无功功率呈现消耗的状态，电压在通过感性元件过程中，高压高的时候通过感性元件电流会对元件造成破坏，所以要通过无功功率补偿技术应用抑制谐波。再有就是谐波消除技术的运用，风机发电过程中，存在的谐波会造成电能质量低的问题，所以这就需要注重对谐波进行消除，使用店里变流感器和电力设备，把相位和谐波抵消掉。或者是通过调整电容器组，改变无功功率，这样就能减少谐波的影响，或者是通过三角形连接方式，减少谐波进入量，这些都能有助于提升风力发电技术的应用质量。
3.2新能源风力发电技术发展前景
新能源风力发电技术的发展已经是刻不容缓，这就需要在技术的发展方面能从宏观的角度进行考虑，注重建立企业为主体，市场为导向的综合创新体系，注重风力发电技术的创新能力，要注重正确处理技术引进和创新的关系，从整体上提升技术竞争能力。与此同时，还要注重强化风电创新能力建设，构建风电公共技术服务平台等，保障风力发电技术的良好应用发展。
结语
对于风能资源的开发利用我们必须高度重视起来，我国虽然资源丰富，但是总会有枯竭的一天。如今的经济社会发展迅速，对于能源的需求日益增多，这也就更加要求我们要大力开发新型能源；同时，许多年来，煤炭等常规能源对于环境的污染已经引起人类的高度重视，为了生态环境的保护以及可持续发展理念，对于风能等新型能源的使用将会是未来最主要的一个趋势。现如今，风力发电的技术还不够成熟，以及这种技术一些特殊的限制，从而导致了人类对于风能的使用还不够完善。基于这一点，世界各国政府应加大对于风能等新型能源的投入力度，一步步研发出更加优越、有效的新技术，为人类的发展与环境的保护提供更加良好的保障。
参考文献:
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