新能源发电风力发电技术的反思探索

发表时间:2021/4/12   来源:《当代电力文化》2021年1期   作者:张晓波
[导读] 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。
        张晓波
        国家电投集团北京公司宁夏京银智慧新能源有限公司  宁夏回族自治区银川市750000
        摘 要: 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。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。本文针对新能源发电风力发电技术进行探索,希望能对于新资源开发利用有所帮助。
关键词:新能源;风力发电;可再生能源;探索
一、我国的风力发电现状
        风能等新型能源的发展与市场需求、国家政策支持以及技术水平的提高是密切相关的。在我国,政府对于风力能源的开发十分重视,不断加大对风能开发的投入力度,包括资金、政策。经过多年的投入积累,我国风力发电技术迅速发展,生产水平不断提高。加上我国科研学家的不懈努力,我国在攻克风力发电的众多难关中也取得了优异的成绩。中国自主研发制造的风力发电设备已经逐渐有了广阔的市场,设备的国产化也直接带动了我国风力发电技术以及模式生产运营的高速发展。风力发电技术是一项高科技的、系统的、综合性的工程,先进的风电机组控制系统可以大幅度提高风力发电系统的效率与抗风险能力,并且明显改善风电质量。目前,我国采用的是世界上最主流的风力发电技术,并且还在不断研发更新型、更有效的新技术,以此来进一步提升风力发电的效率与质量[2]。
二、风力发电的类型
        (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、我国风力发电技术现存问题
        我国风力发电技术发展趋势良好,但是在实际应用中仍旧存在较大问题,在顶层技术上的建设较弱,和美国等发达国家有着较大的差距,发电设备的建设以及制造成本较高,不仅在购入元件上花费过多资金,且涉及到大量的专利费、技术咨询费以及许可费,这就造成了巨大的损失,并且传统的风力发电技术规范,制约着创新思想的发展,在顶层技术上一直都没有创新。如今,我国风力发电技术处于一个稳固的瓶颈,在规划上没有协调好需求和发展之间的关系,风力电厂建设和建设区域的实际用电量存在一定矛盾[2]。因此,我国应该尽快提高顶层技术,解决科研和需求之间的供需矛盾,在经营的过程中应该注重长远的发展,舍弃一定的经济效益来推动科研技术发展以及社会发展。
四、风力能源发展的思路
        (一)政府加强支持
        风力发电技术对于我国社会经济发展以及人民群众正常生活有着重要作用,风力发电是一项巨大的工程,并且面临着一定的技术风险以及经营风险,所以风力发电技术的发展不仅仅要依靠国家层面的支持,同时也要依靠社会各界的支持。在这个方面,政府要颁布相关帮扶政策,来引导社会企业加入到风力发电建设以及技术建设这项庞大工程中来。同时,政府方面还要为企业提供电厂、电网的建设点,在技术上、资金上为社会企业提供一定的帮助。事实上,我国自2011年起,就在逐步出台风力发电帮扶政策。2013年3月财政部《关于预拨可再生能源电价附加补助资金的通知》。按照第一支第四批目录,预拨付风力发电补助资金93.14亿元(含风力发电项目和接网工程等)。截止2015年年底,中国新增风电装机容量为30500MW,占据了全球新增风电装机容量的28.4%。不过现行的政策大多都停留在工程建设层上,应该加强技术研究方面的支持,通过顶层技术发展来切实推动我国风力发电技术的发展,减少工程建设中的技术投入、专利投入,才是我国风力发电技术实现可持续发展的根本方向[3]。
        (二) 遵循能源发展原则
        风力发电技术需要遵循新能源发展原则,首先,需要遵循安全发展原则,风力发电既要能够满足电力系统安全负荷要求,同时也要和各类电力能源相互调剂,从而确保电力能源传输的稳定性、安全性;其次,需要遵循经济性发展原则,以新能源发电总量为指导内容,结合风力发电的技术特征,实现风力发电的技术、投入、收益均衡协调。一方面,要实现风力发电和常规电力发电的相互协调;另一方面,需要协调风力发电工程建设和电网建设之间的关系,从而让电力系统的调节能力得到保证;最后,要遵循有序发展原则,实现陆地、海上风力发电的协同发展,从而完成我国风力发电建设目标[4]。
        (三) 加强能源市场监管
        监管是保证行业稳定发展的前提,为确保我国风力发电的稳定发展,相关部门一定要将监管制度落到实处,一方面要推进风力发电产业化发展,建立一个公平、公正、公开的能源市场,为国内投资者提供一个良好的平台;另一方面,要规范市场中的运作秩序,以此来为公平的市场竞争创造良好条件。另外,政府应该鼓励多元化投资,持续对市场竞争主体进行培养,从而提高风力发电市场的活力。        
        结束语
        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:
[1]高敏.基于新能源发电风力发电技术的探讨[J].科技创新与应用,2018,30:137-138.
[2]王松.低碳经济环境下的海上风力发电发展探析[J].现代经济信息,2017(21):290-291.
[3]景雯花,司马利奇.酒泉新能源产业发展现状研究——以风电产业为例[J].发展,2017(03):57.
[4]梁慧超,孙丽云,崔婷.新能源技术产业化发展的环境支撑能力实证分析——以风电产业为例[J].财贸研究,2017(02):34-42.        
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