李俊
安徽国电皖能风电有限公司 安徽 合肥 230088
摘 要:随着时代的发展,科技水平的进步,人口资源的增多,人均用电量随之增大,原有的旧能源已无法满足现代化社会发展需求,同时,由于环境污染、全球气候变暖等传统能源造成的生态破坏问题,人们迫切需要开发新的清洁型能源。风力资源作为一种可再生的新型能源,目前已在各领域中被广泛应用。新能源的开发与应用还处于一个探索阶段,虽然对社会发展提供助力,但也存在诸多不足之处,本文就风力发电技术的优势以及不足进行探讨。
关键词:新能源;风力发电;优势与不足
世界上大部分能源都是有限的,过度的开采都会造成能源的枯竭。例如,煤炭、石油、矿石等都是不可再生资源,十分珍贵。但随着社会的高速发展,经济水平提升,对能源的需求越来越大,而由于近年来资源过度开发,能源开始枯竭,同时这类资源过度使用造成了空气质量下降、全球变暖等环境污染问题,资源与环境问题愈发严峻。因此,开发新型可再生的清洁能源迫在眉睫,例如风力资源开发与应用,本文重点论述了风力发电技术的应用与问题。
一、风力发电技术优势
随着科技水平提升,风能能源作为一项新型的清洁能源被应用于各个领域,而风力发电技术应用范围也越来越广泛。从风力发电技术应用优势来看,主要表现为以下几点:
(一)风力发电技术就有显著的经济优势
使用风能进行发电,大大降低了电力成本,使电价下降。通过风力发电技术产生的风电电价已经与燃煤的发电成本相接近,展现出了其在经济效益方面的优势。风力发电能力每增长一倍,其所耗成本就会下降百分之十五,发电增长百分之三十左右,因此,风力发电的成本在不断下降[1]。再加上风能资源十分丰富,风力发电技术不断提高,在未来风力发电技术将具有显著的经济优势。
(二)风力发电技术工程筹建时间短,见效快
相对于火力发电、核电等,在筹建风力发电工程的时候,同等情况下其余发电设备建设可能需要几年,甚至十几年,而风力发电工程建设速度快,可在短期内完成工程建设,投入到使用中去,解决用电需求。风力发电技术可以为边远农村地区、西部居民居住分散等地区提供电力需求,解决分散性地区电力需求问题,节约电力投入成本,使电力资源尽早投入使用,满足这些地区对能源发展的需要。
(三)风力发电技术其能源常见,能源量大
风力是日常生活中的常见能源,取之不尽,用之不竭,风力资源属于可再生能源。因此,使用风力进行发电可以大大节省不可再生的常规资源,同时由于科技的进步,进一步优化风力资源使用效果,达到大规模采用风力资源进行发电的能力,可以更好的满足日益发达的社会对能源的需求,促进社会发展。
(四)风力发电技术可以保护环境,是清洁能源
与过去传统发电能源相比,风力发电技术更为环保,是清洁型能源。传统的火力发电,使用煤炭进行发电会造成环境污染,煤炭燃烧过程中会产生二氧化碳,造成温室效应,还会产生氮氧化物,形成酸雨,同时煤炭燃烧后的残留物还会对土地造成污染。对于风力发电技术而言,这些污染问题都不会产生,风力发电技术是将风的动能转化为势能进行发电,不会对环境造成污染,与常规能源相比更具优势。
二、我国风力发电技术现状
近年来,随着我国环保意识的提升,开始开发对清洁能源的使用,其中风能作为新型可再生的清洁能源,国家对其开发与利用越来越重视,对此也进行了极大的投入,同时还出台了诸多优惠政策进行扶持。
由于科技水平的提升,再加之我国科研队伍的不断探索与实践,我国风力发电技术得到飞速发展,而且随着我国科研队伍的不断努力,我国自主风电设备不断发展,对风力发电技术起到了促进作用。目前,我国风力发电技术已达到世界前列水准,风电增长率和总装机量都处于第一位,成为世界上风能生产规模最大的国家。
三、风力发电技术问题及解决措施
虽然我国风力发电技术相对成熟,也取得了很多成就,但在实际应用过程中还存在诸多问题,通过以下几点来阐述目前我国风力发电技术存在的问题,并提出对应的解决措施。
(一)风电齿轮箱易损坏
为了较好的收集风能,风力发电机一般都安装在戈壁、荒野、高山等风能资源较好的地方,但同时其地里环境比较恶劣,对于风力发电机的运行有很大的破坏,其运行环境比较恶劣。而风电齿轮箱是风力发电机的核心部件,恶劣的运行环境会使其一直处于高负荷的运行状态。同时,一些地区的昼夜温差较大,并伴随大风、沙尘天气,会使风电齿轮箱出现磨损、润滑力下降等问题,这些都会对风电齿轮箱造成损伤,而一旦出现故障造成风力发电机停止运行,不仅出产生大量的维修费用,而且还会因为电力停止供应造成巨大的经济损失[2]。因此,必须采取相应的技术手段,减少对风电齿轮箱的磨损,延长风电齿轮箱使用寿命,避免因风力发电机出现故障而造成经济损失,提升风力发电效益。
解决措施:面对风电齿轮箱易损坏这一问题应从以下两方面着手。第一,定期对风电齿轮箱进行监视、检查、分析,对其运行状态进行监测,对机器故障进行判断,目的是为了提前排除安全隐患,并在发现故障的第一时间进行维护。通过对已发现的问题进行精准判断并及时维护,改变传统的维护模式,将被动维修转为主动预防。通过对风电齿轮箱的数据监测,对机器做出分析,可以判断出机器当前运行情况,通过对机器的及时养护,将机器的潜在问题扼杀在摇篮里,从而达到延长风电齿轮箱使用寿命的目的,提高风力发电经济效益。第二,建立完善的风电齿轮箱监测系统,对风电齿轮箱的数据进行采集、预测风电齿轮箱使用寿命。主要包括对其电压、电流、箱体振动信号、润滑系统等进行监测,通过数据的对此及时监测出风电齿轮箱存在的问题,并进行维护,使风电齿轮箱处于最佳的运行状态,保障风力发电机使用[3]。
(二)风速不稳定因素
当风力发电机在采集风能的时候,由于风速不稳定,一旦风速发生变化,会导致远动机输出的机械功率发生变化,从而导致发电机输出功率产生波动,致使电能质量下降。
解决措施:随着科技水平进步,对于风速不稳定这一问题,风力发电机的风力发电储存技术对其进行有效缓解。第一,采用新型电池储能技术,电池储能技术是目前最为简单的储能方法,主要应用于中小型风力发电机,可以根据风况进行电能补充,主要选用锂电池、镉镍电池、铅酸电池等。第二,采用水利储能技术,水利储能技术应用的前提是有充裕的水利资源,当风能能量过大时,利用风能将水泵带动,提高水位,从而将电能转换为势能,消耗多余的风能能量。而在风能能量不足时,通过将水位进行泄放的行为,带动水力涡轮发电机发电,从而将势能转化为电能,弥补不足的风能能量。第三,采用压缩空气储能技术,压缩空气储能技术主要应用于干旱地区,当风能能量过大时,利用风能带动压缩机,将空气压缩到储存金属中去,进行储备,当风能能量不足时,通过压缩空气带动涡轮增压机进行发电[4]。
总结:
综上所述,风力发电技术已经是一项较为成熟的技术,其未来发展前景十分广阔,虽然在使用风力发电技术的过程还有诸多问题存在,但随着科技水平提高,都将一一解决,,使风力发电技术更为完善。
参考文献:
[1]鲁民,李冰皓.新能源风力发电系统中自适应控制技术的应用及未来前景探讨[J].时代农机,2020,47(06):81-82+84.
[2]刘越.新能源时代电力电子技术在风力发电中的应用探索[J].科技经济导刊,2020,28(09):34+31.
[3]付增业.关于新能源发电风力发电技术的探讨[J].科学技术创新,2019(36):145-146.
[4]桂旭,高振宇.风力发电技术现状及关键问题探究[J].科技创新导报,2019,16(03):52+55.