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【摘 要】随着经济的发展,人们对电力的需求越来越大。风能作为一种新型可再生能源,可以有效缓解传统能源的危机。风力发电是利用风能的有效手段之一,在世界范围内发展迅速,具有广阔的发展前景。本文论述了风力发电技术的发展现状及产业发展。
【关键词】风力发电;技术发展现状;发展分析
引言
能源工业支撑着社会经济的持续发展。随着能源消耗的不断增加和社会环保意识的不断提高,可再生新能源的开发利用受到世界各国的广泛重视。风能清洁、安全、可再生,是重要的可再生能源之一。风力发电作为能源利用的重要手段,是传统能源发电的重要补充,可以有效缓解电力工业对煤炭、石油等传统能源的依赖,实现电力工业能源结构的多样化。而且,风力发电也有利于环境和生态保护。不同的发电方式会对环境产生不同程度的影响。与传统能源发电相比,风力发电几乎没有空气污染,气候变化、水污染和对野生动物的影响非常小。本文首先介绍了风力发电的原理和特点、风力发电系统和发电机类型、风力发电技术要点;然后分析了国内外风力发电的发展现状和面临的挑战;最后展望了风力发电产业的发展前景。
1风力发电
1.1风力发电的优点
在市场经济不断发展的今天,风力发电属于清洁能源。我国风电设备也在日新月异地进步,大大降低了生产成本。成本比发电机低。风力发电是一种可再生能源,属于环保能源。它很干净,有很好的环境效益。它是可再生的,取之不尽用之不竭的。风力发电在促进经济增长的同时,可以有效缓解空气污染,而且技术相对成熟,也可以为节能减排做出贡献。风能作为一种清洁能源,在我国具有十分乐观的发展前景。
1.2风力发电系统的类型
常见的风力发电系统有三种,即恒速感应发电系统、变速恒频双馈发电系统和变速同步发电系统。目前广泛采用的是恒速感应发电系统。该系统结构简单,成本很低,发电过程相对容易控制,后期维护投资很低。然而,这种系统不能有效地控制无功补偿,使得供电效率很低。变速恒频双馈发电主要用于电力生产。该系统具有稳定性高、控制简单、无功补偿、成本低、风能转换效率高等优点。然而,这类系统比较复杂,维修难度较大。变速同步发电系统仍处于探索阶段,成本很高,目前没有太多的应用,但该系统具有无功补偿、稳定性高的优点,具有很大的发展潜力。
2风力发电技术
基于电网运行现状和风电大规模发展的长远利益,提高风电场输出功率可控性是风电技术的重要发展方向。此外,风电技术发展的主要问题包括风电质量、机械结构和机组控制。针对风电的质量问题,可以采用超导储能技术来稳定风电机组的输出电压和频率;在机械结构方面,可以改进机械结构的动态设计,也可以采用先锋系统;在控制技术方面,可以采用系统模型控制是常用的,但也有一些局限性。为了更好地解决这些问题,今后需要加强对风电技术的研究,按照可再生能源发展政策,促进风电技术在商业开发中的更好应用。
3国内外风力发电的现状
智能电网是当今世界电力系统发展和改革的最新趋势。面向风力发电的电网发电系统具有供电容量大、经济性好、电能质量高等特点,适合分布式发电和电动汽车接入,具有广阔的发展前景。2011年至2015年,全球累计风电装机容量平均增长率为16%。2017年,全球风电市场新增装机容量52.6gw,累计装机容量539.6gw。在我国的地理环境中,有着漫长的海岸线、辽阔的草原和戈壁。充足的资源对应良好的发展环境。近年来,我国风电技术和应用范围逐年扩大。截至2013年底,中国风电新增装机容量达到1.6万兆瓦,累计装机容量达到9.1万兆瓦。2017年,中国新增装机容量为19.7gw。在中国政府的报告中,预计2020年风力发电将确保4200亿千瓦时,约占中国总发电量的6%。中国风电产业逐年发展,在世界前15强风电企业中,中国占据7席。但在当前蓬勃发展的形势下,仍存在许多不可避免的问题。
4我国风力发电面临的机遇和挑战
我国是风能资源丰富的国家之一。我国风资源主要分布在“三北”地区(东北三省、内蒙古、甘肃、青海、新疆)、南海东部沿海地区和部分内陆地区。这些地区风能可开发储量约2亿千瓦,占全国可利用储量的80%。目前,我国风力发电规模仍在不断扩大,这意味着风力发电在我国电力资源中的比重在不断提高。在国家政策的鼓励和支持下,我国风电技术取得了一定的成绩,但与国际先进水平相比,还存在一定的差距。风电应用中的许多关键技术被少数国外企业垄断,阻碍了风电的进一步推广和应用。因此,我们需要不断完善现有的风电技术,在技术上进行创新,并拥有自主知识产权。从风力发电的有效性来看,我国建设的许多风电场处于闲置状态,输出功率利用率较低。风电无法送出的主要原因是风电入网问题。因此,风电在我国区域电网中的分布也是主要问题。这需要电力规划的协调,同时也需要技术的突破来降低接入成本。总之,我国风电的发展还有很大的空间,对风电技术的研究也非常重要。
5风力发电的展望
随着煤炭、石油、天然气等不可再生资源的日益短缺以及这些传统资源的利用所造成的环境污染日益严重,发展可再生新能源在能源产业中显得尤为重要。风力发电是可再生能源开发利用的重要途径之一。风力发电技术日趋成熟,未来发展前景十分广阔。(1) 未来,小型风电产业有望快速发展。中小型风电场的建设成本较低,与常规电力相比具有明显的优势。目前需要克服的主要问题是无风期无电。为解决这一问题,发电机组可配备少量电池。同时,风力发电机组还可以与其他电源组合使用。比较常见的组合方式有风力柴油发电、风力太阳能电池发电等;(2) 风能产业和技术的发展趋势。国内风电设备制造规模较大,行业竞争日趋激烈。不同企业纷纷采取措施降低成本,开展技术研发,不仅提高了风电发电水平,而且降低了风电发电成本,缩小了风电与火电的价差。我国风电装备研发主要集中在大容量、低风速、高效率方面,特别是在材料和基础零部件方面,未来将有很大突破;(4)建立健全可再生能源发展政策,政府推动我国风能研发速度,加快技术发展;(5) 风电企业商业化发展速度加快,风电企业产业化发展。(6) 海上风电市场具有规模大、风险高的特点,受到各国的广泛关注。它正在掀起一股研究和投资热潮。预计到2020年,海上风电装机容量将达到3000万千瓦。我国海上风能资源丰富,东部沿海地区发展风电条件非常好。
结束语
当前,随着环境保护理念不断加深,人们越发重视对新能源的开采和利用,对风力发电技术也有了与以往不同的全面理解。风力发电技术是经济发展的重要环节之一,也是未来电力企业发展的方向性产业之一,因此提升相关技术水平,完善管理结构,平衡资源分布,将有效实现风电技术的合理发展。
参考文献:
[1]徐冬青.风力发电技术发展现状以及行业发展分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017(12):44-45.
[2]张鸿洋.风力发电技术现状及发展趋势[J].山东工业技术,2016(01):207.
[3]未瑞.风力发电项目技术经济综合评价理论及应用研究[D].华北电力大学(北京),2015.
[4]赵久占.我国风力发电开发与管理研究[D].天津大学,2015.
[5]刘彦东.风力发电现状及对策[J].内蒙古石油化工,2011(5):74-75.
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【摘 要】随着经济的发展,人们对电力的需求越来越大。风能作为一种新型可再生能源,可以有效缓解传统能源的危机。风力发电是利用风能的有效手段之一,在世界范围内发展迅速,具有广阔的发展前景。本文论述了风力发电技术的发展现状及产业发展。
【关键词】风力发电;技术发展现状;发展分析
引言
能源工业支撑着社会经济的持续发展。随着能源消耗的不断增加和社会环保意识的不断提高,可再生新能源的开发利用受到世界各国的广泛重视。风能清洁、安全、可再生,是重要的可再生能源之一。风力发电作为能源利用的重要手段,是传统能源发电的重要补充,可以有效缓解电力工业对煤炭、石油等传统能源的依赖,实现电力工业能源结构的多样化。而且,风力发电也有利于环境和生态保护。不同的发电方式会对环境产生不同程度的影响。与传统能源发电相比,风力发电几乎没有空气污染,气候变化、水污染和对野生动物的影响非常小。本文首先介绍了风力发电的原理和特点、风力发电系统和发电机类型、风力发电技术要点;然后分析了国内外风力发电的发展现状和面临的挑战;最后展望了风力发电产业的发展前景。
1风力发电
1.1风力发电的优点
在市场经济不断发展的今天,风力发电属于清洁能源。我国风电设备也在日新月异地进步,大大降低了生产成本。成本比发电机低。风力发电是一种可再生能源,属于环保能源。它很干净,有很好的环境效益。它是可再生的,取之不尽用之不竭的。风力发电在促进经济增长的同时,可以有效缓解空气污染,而且技术相对成熟,也可以为节能减排做出贡献。风能作为一种清洁能源,在我国具有十分乐观的发展前景。
1.2风力发电系统的类型
常见的风力发电系统有三种,即恒速感应发电系统、变速恒频双馈发电系统和变速同步发电系统。目前广泛采用的是恒速感应发电系统。该系统结构简单,成本很低,发电过程相对容易控制,后期维护投资很低。然而,这种系统不能有效地控制无功补偿,使得供电效率很低。变速恒频双馈发电主要用于电力生产。该系统具有稳定性高、控制简单、无功补偿、成本低、风能转换效率高等优点。然而,这类系统比较复杂,维修难度较大。变速同步发电系统仍处于探索阶段,成本很高,目前没有太多的应用,但该系统具有无功补偿、稳定性高的优点,具有很大的发展潜力。
2风力发电技术
基于电网运行现状和风电大规模发展的长远利益,提高风电场输出功率可控性是风电技术的重要发展方向。此外,风电技术发展的主要问题包括风电质量、机械结构和机组控制。针对风电的质量问题,可以采用超导储能技术来稳定风电机组的输出电压和频率;在机械结构方面,可以改进机械结构的动态设计,也可以采用先锋系统;在控制技术方面,可以采用系统模型控制是常用的,但也有一些局限性。为了更好地解决这些问题,今后需要加强对风电技术的研究,按照可再生能源发展政策,促进风电技术在商业开发中的更好应用。
3国内外风力发电的现状
智能电网是当今世界电力系统发展和改革的最新趋势。面向风力发电的电网发电系统具有供电容量大、经济性好、电能质量高等特点,适合分布式发电和电动汽车接入,具有广阔的发展前景。2011年至2015年,全球累计风电装机容量平均增长率为16%。2017年,全球风电市场新增装机容量52.6gw,累计装机容量539.6gw。在我国的地理环境中,有着漫长的海岸线、辽阔的草原和戈壁。充足的资源对应良好的发展环境。近年来,我国风电技术和应用范围逐年扩大。截至2013年底,中国风电新增装机容量达到1.6万兆瓦,累计装机容量达到9.1万兆瓦。2017年,中国新增装机容量为19.7gw。在中国政府的报告中,预计2020年风力发电将确保4200亿千瓦时,约占中国总发电量的6%。中国风电产业逐年发展,在世界前15强风电企业中,中国占据7席。但在当前蓬勃发展的形势下,仍存在许多不可避免的问题。
4我国风力发电面临的机遇和挑战
我国是风能资源丰富的国家之一。我国风资源主要分布在“三北”地区(东北三省、内蒙古、甘肃、青海、新疆)、南海东部沿海地区和部分内陆地区。这些地区风能可开发储量约2亿千瓦,占全国可利用储量的80%。目前,我国风力发电规模仍在不断扩大,这意味着风力发电在我国电力资源中的比重在不断提高。在国家政策的鼓励和支持下,我国风电技术取得了一定的成绩,但与国际先进水平相比,还存在一定的差距。风电应用中的许多关键技术被少数国外企业垄断,阻碍了风电的进一步推广和应用。因此,我们需要不断完善现有的风电技术,在技术上进行创新,并拥有自主知识产权。从风力发电的有效性来看,我国建设的许多风电场处于闲置状态,输出功率利用率较低。风电无法送出的主要原因是风电入网问题。因此,风电在我国区域电网中的分布也是主要问题。这需要电力规划的协调,同时也需要技术的突破来降低接入成本。总之,我国风电的发展还有很大的空间,对风电技术的研究也非常重要。
5风力发电的展望
随着煤炭、石油、天然气等不可再生资源的日益短缺以及这些传统资源的利用所造成的环境污染日益严重,发展可再生新能源在能源产业中显得尤为重要。风力发电是可再生能源开发利用的重要途径之一。风力发电技术日趋成熟,未来发展前景十分广阔。(1) 未来,小型风电产业有望快速发展。中小型风电场的建设成本较低,与常规电力相比具有明显的优势。目前需要克服的主要问题是无风期无电。为解决这一问题,发电机组可配备少量电池。同时,风力发电机组还可以与其他电源组合使用。比较常见的组合方式有风力柴油发电、风力太阳能电池发电等;(2) 风能产业和技术的发展趋势。国内风电设备制造规模较大,行业竞争日趋激烈。不同企业纷纷采取措施降低成本,开展技术研发,不仅提高了风电发电水平,而且降低了风电发电成本,缩小了风电与火电的价差。我国风电装备研发主要集中在大容量、低风速、高效率方面,特别是在材料和基础零部件方面,未来将有很大突破;(4)建立健全可再生能源发展政策,政府推动我国风能研发速度,加快技术发展;(5) 风电企业商业化发展速度加快,风电企业产业化发展。(6) 海上风电市场具有规模大、风险高的特点,受到各国的广泛关注。它正在掀起一股研究和投资热潮。预计到2020年,海上风电装机容量将达到3000万千瓦。我国海上风能资源丰富,东部沿海地区发展风电条件非常好。
结束语
当前,随着环境保护理念不断加深,人们越发重视对新能源的开采和利用,对风力发电技术也有了与以往不同的全面理解。风力发电技术是经济发展的重要环节之一,也是未来电力企业发展的方向性产业之一,因此提升相关技术水平,完善管理结构,平衡资源分布,将有效实现风电技术的合理发展。
参考文献:
[1]徐冬青.风力发电技术发展现状以及行业发展分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017(12):44-45.
[2]张鸿洋.风力发电技术现状及发展趋势[J].山东工业技术,2016(01):207.
[3]未瑞.风力发电项目技术经济综合评价理论及应用研究[D].华北电力大学(北京),2015.
[4]赵久占.我国风力发电开发与管理研究[D].天津大学,2015.
[5]刘彦东.风力发电现状及对策[J].内蒙古石油化工,2011(5):74-75.