关于新能源发电风力发电技术的探讨

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第22期   作者:蒋杰
[导读] 新能源的出现和应用是在能源和环境危机日益严重地背景下为了人类的可持续发展而不得不采取的一种手段
        蒋杰
        西安中车永电捷力风能有限公司    陕西 西安 710018
        摘要:新能源的出现和应用是在能源和环境危机日益严重地背景下为了人类的可持续发展而不得不采取的一种手段,常规能源的储存总量有限且使用过程中很容易造成环境污染等问题,环保的重要性逐渐被世界各个国家和地区所重视,持续开发利用新能源是解决当前全球环境和经济发展危机的首要选择。
        关键词:新能源发电;风力发电;技术分析
        引言:新能源的出现和应用是解决当前全球环境问题和能源危机的必然的选择,风能作为新能源的一种类型,应用风力发电解决电力供应问题成为促进国家和地区经济发展的一个全新选择。我国的风力发电在国家层面上获得了大量的资金、技术以及完整的政策支持,风电项目在广阔的西部和东南沿海等风能储量丰富的地区已经逐步发展应用成熟,尤其是风电并网后对解决我国电力紧张具有非常重要的作用和意义。
        1风力发电技术的优势
        在风力发电的过程中,其技术在实际应用中存在很多的优点,并且现如今随着我国风力发电事业快速发展,其技术的应用越来越普通,通过充分的结合风力发电技术存在的优点,主要是存在着以下几个方面:一是经济性十分好。在实际进行风力发电的过程中,由于风力发电的价格并不是很高,其下降速度较快,有的风力发电已经是接近于了煤炭的发电成本,在提高经济效益方面存在着十分重要的作用,如果风力发电的能力提高一倍的情况下,那么成本会下降到35%左右,如果风电增长30%,那么成本也会随之下降。除此之外我国的风力能源是较为丰富的,在日后持续发展的同时,经济性也会更加的突出。二是工程建设工期较多,建设完成后见效较快。在进行风力发电的时候,由于风电工程的建设速度十分快,可以通过周和月来进行相应的计算,在短期之内就是可以完成工程项目的建设情况,这样可以有效地去缓解一些急用的情况。
        2我国新能源风力发电的现状分析
        在当前阶段,风能等一系列新型能源的开发,不仅满足了市场的需求,同时也符合国家的相关政策,并且也与我国的可持续发展战略相吻合。在进行相关技术的应用时,必须保证其生产的技术水平能够切实提高,这样才能够促进风能等新型能源在应用的过程中,可以更快、更好地满足国家的全面发展需要[1]。我国政府对于风能的开发十分重视,也在进行规划的过程中,不断加大了对风能开发的资金投入力度,也在政策上作了相应的调整,在政府的帮扶下,我国的风能发电技术的发展十分迅速,从而保证了我国的电能生产水平也在不断的提高。随着我国科研力量的不断提升,在攻克风能发电当中的一些问题上也取得了十分优异的成绩,值得欣喜的是,中国自主研发的风力发电设备已经有了广阔的国际市场,且随着国内生产总值的提升,也带动了我国风力发电技术的高速发展,进而保证了我国风力发电技术的生产规模和运营效果都能够得以提升。
        3新能源风力发电的原理
        3.1水平轴风力发电机的应用原理
        风轮旋转轴与气流方向平行运行的机械设备被称之为水平轴风力发电机,在应用的过程中,会伴随着发电机类型的不同,被区分为阻力型水平轴风力发电机和升力型水平轴风力发电机。一般而言,阻力型的风轮旋转速度较慢,且自身升力速度较快,而升力型的风力发电机正好与阻力型的设备性能相反,因此在很多企业当中,都喜欢采用升力型水平轴的风力发电机[2]。同时,根据其叶片装置的位置不同,水平轴风力发电机也可以分为2种类型,一种是通过叶片安装在搭架后面的下降风力机,另一种是与它相反的风力发电机。并且,为了使其在运行过程中都能够通过风轮的运行来提高自身的动力势能,所以在进行选择的过程中,则需要针对当地的实际情况进行筛选应用。


        3.2垂直轴风力发电机的应用原理
        垂直轴风力发电机在运行的过程中,需要保证空气的流域与地面方向垂直,且其叶片类似于飞机的尾翼,从而在运行的过程中,能够通过自身的运行来保证自身的稳定性提升。一般情况下,在进行应用的过程中,如果叶片被气流穿过时产生的阻力较大,那么它就是阻力型风电机,而与之相反的则是升力风电机。在同样应用的情况下,升力型的垂直轴风力发电机会比阻力型的应用效率更高一些。此外,垂直轴风力发电机相较于普通的水平轴风力发电机在安装的过程中相对简便一些,并且其后期的运营维护也更加简单,同时其自身可以接受任何方向的风,也不需要在风力改变的情况下,对风力进行重新鉴别。所以,在运行的过程中,它能够针对风能进行良好的应用,同时也能够降低噪声。但它在应用的过程中也存在着一定的不足,对于一些技术的要求较高,导致其在应用的过程中,可能工作的效率有时并不如水平轴的风力发电机。
        4风力发电的技术分析
        4.1分析风轮的控制技术
        在实际进风力发电技术应用的时候,风轮的控制技术是十分关键的,这种技术在实际进行应用的时候,可以全面地提升发电系统的稳定性,并且这种技术的应用,主要是通过功率信号反馈可以及时地掌握风轮功率的信号,持续的分析功率间的关系之后,能够在这个基础上绘制出相关的曲线图,因此实际进行操作的时候,需要对其最大的功率和系统的实际输出功率进行分析,从而得出其相关的差值,这时通过调整风轮的桨叶角,保证可以让风轮整体的运行功率达到最大化。但是整个过程的花费是较高的,同时风机实际运行的过程中,最大的功率曲线获取过程中具有相应的难度,所以这点内容必须要引起工作人员足够的重视。
        4.2电子变化器的控制技术
        对于风力发电的技术而言,一个较为重要的组成内容就是电力电子变换器的控制器,在风力发电的过程中,是存在着较为重要的促作用,同时这种技术的特点就是应用范围十分广泛,在一些大型的风力发电系统之中,这种技术是存在着较为广泛的应用,通过合理应用可以有效地提高能源转化的效率,并且在转换完成之后也是可以全面的提高传输效率,合理地对这种技术进行应用,可以有效地完成无功功率,在技术进行实际应用的过程中,也是十分安全以及可靠的。通过对直流环节进行科学的设置,对其风电系统的无功功率和有功功率进行相应的调整,这样做的目的能够全面的提高系统运行过程中的整体效率。并且风力发电控制技术应用中也是可以全面地提高发电机和设备的实际工作效率,例如合理地应用永磁发电机,在保证系统稳定运行的基础上,提高发电的效率。
        4.3无功补偿以及谐波消除技术
        在实际进行新能源风力发电的时候,通过合理地对无功补偿和谐波消除技术进行有效地应用,具有积极的作用,也是作为保障系统稳定运行的关键,并且这项技术在实际进行应用的时候,在其感应元件的相互影响之下,能够对系统之中无功功率的实际消耗情况进行及时的发掘出来,并且电压也是通过感应的整个过程中,如果在高压相对较高的情况下,感应元件的电流将会对其他元件带来一定程度的破坏影响,所以通过合理应用无功补偿的技术,能够对其谐波做出有效处理。
        结束语
        综上所述,随着全球能源危机与环境污染等问题的日益加剧,新能源的出现和应用开始受到世界各国的关注,持续开发利用新能源是确保人类可持续发展的关键举措之一,而其中风力发电在近年来已经取得了长足的进步。
        参考文献
[1]刘燕.关于新能源风力发电相关技术之研究[J].智能城市,2019,5(8):71-72.
[2]赵泓明.针对新时期新能源风力发电相关技术讨论分析[J].科技创新导报,2018,15(1):67+75.
[3]谭建,李先锋.探讨新能源发电技术在电力系统中的有效应用[J].建材与装饰,2020(07):256-257.
[4]刘楼.我国风电产业发展的现状、困境及对策[J].科技经济导刊,2016(11).
[5]邱剑洪,林寿南.海上风电发展现状及大规模接入对电网影响分析[J].电工电气,2019(12).
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