风力发电的原理及推广应用

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风力发电的原理及推广应用

摘要：长期以来，电力行业都是在我国国民经济发展中占据主要部分的行业。传统发电方式污染严重，伴随着社会资源环保理念的推广，风能等清洁能源发电更加受到重视和推广。不仅可以减少资源浪费，同时也是开发和利用了风能，获得了无限的能源应用优势，这也是现在及未来电力能源行业重要的研究和发展方向。

关键字：风力发电；原理；应用 1风力发电技术概述 1.1风力发电技术原理

风力发电技术指的是将风能通过风力发电机转化为电能的技术。风力发电的过程就是把风能经由机械能转换为电能的过程，风能转化为机械能的过程由风轮实现，机械能转化为电能的过程由风力发电机及其控制系统实现。风力发电技术的基本原理是风的动能通过风轮转换为机械能，再带动发电机发电转换为电能。在这个过程中，风力发电机组大多为水平轴式风力发电机，它由多个部件组成，包括叶片、轮毂、增速齿轮箱、发电机、主轴、偏航装置、控制系统、塔架等。 1.2风力发电的特点

风能发电在近10年来已取得飞速发展，目前，全球风电装机容量已近4270亿MW。风力发电技术能够得到大量的推广与它的特点是分不开的。风能属于可再生能源，风力发电有充足的能源支持；风力发电技术建设周期短以及装机规模灵活，在风能充足的地方可以用最短的时间建立风力发电基础设施，可以用最快的速度将风能转化为需要的电能；可靠性高和成本低使得风力发电的推广使用迅速提高；风力发电在操作运行方面也是比较简单的，而且风力发电建设占地面积小。风力发电的特点总结下来就是能源充足，操作简单，成本低无污染。 2关于我国风力发电推广问题的解决方案 2.1努力建设完善我国电力输送系统

风力发电产生的电能输送到用户手中，才能使风电企业收益，才能促进风电企业的发展，所以电网的建设对于风力发电企业来说十分重要。电网的建设是国家的大工程，在建设过程中，政府要发挥主导作用，充足资金的投入可以使得电网输送系统的建设时间缩短，可以使得电能的输送更为快速和便利。在电网的建设中，可以考察一些先进的风电入网技术，比如微电网接入和分布式电网接入，也可以学习国外成型的风电企业建设模式，这样可以少犯一些错误，节约建设成本。完善的电力输送体系可以使得风电产生的电能更快，更好的输送到用户手中，可以使得风电企业获得更多的利润从而加强研究风力发电机的力度，企业获利的增加可以使得政府获得更多的税收，电网建设的费用也可以更快的实现资金回笼，也能为接下来更进一步的电网建设注入更为强大的动力，使得我国风电领域向前发展。

2.2大力研发风电技术

改革风力发电技术，提高发电效率，风能丰富地区可以应用功率调节方式发电，可以采用桨距调节做法调节风电功率，可以有效控制整个发电过程的功率，同时设备结构不复杂，投入成本不高。不适宜风力发电地区可以应用单独运行的单机发电，可以储存有效电能，需要时再放出。通常情况下采用柔性桨叶的风力发电机，适用于游牧民。利用开发各种新技术，可以在不同环境中应用风力发电技术，提高风能的利用率。随着风力发电技术的快速发展，首先要解决单机容量


不足的问题，要求有关部门积极研究风力发电技术。研究过程中要结合不同地区的发展情况，不断增加单机容量。为了提供丰富的电力，要求研发更大容量的风力发电机组，单机容量还需不断扩充，有利于提高风力发电效率。笔者认为将来风力发电技术必然会发展为大型风力发电机组，才能推动我国风力发电工作的健康发展。

2.3制定适宜的供电价格体系

风力发电项目的亏损，最主要的原因是电价的高低。风能发电成本较高这一问题，在很大程度上限制了风能发电的应用。对风力发电的价格进行适当调整，以多出的利润，进行风力发电投资，这样一来,有利于促进风力发电这一技术的发展和实际应用；国家要加大对风力发电相关企业的帮扶，企业还要进行多种渠道的融资，可以进行法律允许的资产重组、发行债券、股票、贷款等形式，获得更大的发展空间，促进风力发电场的建设工程顺利开展；政府对风力发电的项目应给予必要的优惠政策，将风能资源、工程建设投资以及并网等情况考虑进去，经过科学计算，设计一套系统、细致的风电电价标准，对于中东部这些风力发电增长迅速的地区适当提高风电项目的补贴力度。适宜的供电价格体系，可以使得风电企业获得更多的利润从而加快企业的发展，从而推动中国风力发电产业的进步。 3风力发电的发展趋势 3.1机组单机容量持续增大

机组单机容量影响风能的利用效率和单位生产成本，如果将机组的单机容量提高，不仅有助于提高风能利用率而且有助于单位投资成本的降低，增加电场的规模效应，节约风电用地。纵观风电的机组单机容量，经历了600kW、750kW、1.5MW、2.5MW的发展阶段，相信以后随着技术的发展，机组单机容量将会越来越大。同时，海上风电的大容量机组也在快速发展，5～6MW机组已经商业化运行。

3.2结构设计向紧凑、柔性、轻盈化发展

风电设备设计时，结构设计紧凑、柔性和轻盈有助于运输和安装，加快施工进度，使其尽快投产见效。现阶段，风机加长叶片上使用新型复合材料，运用直驱动系统等能够实现风电设备的紧凑、柔性和轻盈化发展。 3.3双馈异步发电技术仍占主导地位

双馈异步发电技术将仍然是未来风电发电技术的主导。丹麦的Vestas公司和德国Repower公司都在大力发展并生产双馈异步型变速风电机组。对于我国的风电设备生产企业来说，华锐风电等也在研发并生产双馈异步发电技术设备。 3.4直驱式、全功率变流技术将迅速发展

无齿轮箱的直驱式提高设备的运行效率和寿命，降低故障率。全功率变流技术在直驱式风电机组的带动下，获得了长足的发展和应用。 3.5大型机组关键部件性能逐渐提高

机组单机容量的提高，对风机设备关键部件的质量要求越来越高。如高压发电机、变流器、逆变器及风机桨叶等等都是风机设备的关键部件。随着研发的投入，大型机组关键部件性能逐渐提高。 3.6将智能控制技术引入机组运行

智能控制技术将是未来各行各业应用的关键手段，在风电行业中也不例外。利用智能控制技术，可有效解决非线性、随机扰动等问题。同时，风机桨距角可利用智能控制技术进行优化调节。在风机设备的制造过程中，借助智能控制技术，可减少或者避免机组的极限和疲劳载荷。


3.7低电压穿越技术得到应用

风电与电网的关系是一对矛盾统一体。两者相关影响，互相牵制。如何解决两者间的矛盾，成为风电行业的重要研究课题之一。低电压穿越技术可有效解决这一矛盾，保证风电系统和电网的安全运行。

结束语：总而言之，风力发电技术的应用在很大程度上解决了能源的消耗问题，所以这也需要相关从业员进一步加强对于技术的研究工作，不断的对供电稳定性进行优化，确保风力发电能够为用户稳定供电。 参考文献：

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