随着全球气候不断变暖,资源和环境问题已经成为几代解决的世界性问题,低碳经济逐渐成为全球关注的重点。
我国传统的火力发电技术不仅耗费大量的资源,而且发电的同时也会产生大量的污染环境的气体,不符合当今时代发展的主题。
而风能作为一种可再生资源,风力发电技术自然也就成为当今时代所追求的发电的主要技术,风力发电对资源可持续发展和减少环境污染有重大的意义。
风力发电技术现状分析单机容量小,浪费大量的建设资源。
风力发电技术中,单机容量小是一个最主要的问题。
由于当今社会经济发展快速,各个行业对于电力资源的需求都不断的加大。
由于风力发电技术中的单机容量小,若想满足人们对于电力的大量需求,就必须要增加风力发电机组的数量。
这就会增加不必要的资源浪费,尤其是土地资源的浪费,造成国家的土地资源更加紧张,不利于风力发电的可持续性发展。
陆地风力发电建设过于集中。
目前,我国大多数的风力发电厂都在陆地建设起来,而随着人们用电量及电负荷的不断增加,越来越多的陆上发电厂被建设起来,占用了很大部分的土地资源。
而且大部分的发电厂被建设在城市周边,或多或少的受到城市建筑的影响,同时这些风力发电厂也将对城市的发展起到一定的影响,也不利于风力发电技术的可持续发展。
风力发电技术的经济性不足。
风力发电技术的发展和优化时主要关注的都是节能环保的理念,而风力发电技术在实际的实施时往往缺乏经济性。
只注重其在节能方面的应用,而忽略了其经济性,就会使风力发电技术的实施成本增加,影响其实施效率,不利于风力发电技术的可持续性发展。
风力发电技术的关键问题风电质量问题。
风力发电技术的一个关键性问题就是风电质量问题。
风能作为一种可再生的能源,其有着强大的能量,但是性质很不稳定,风速和风向时刻都处于变化中,而风速和风向的变化又直接影响到电力系统输出的功率和稳定性。
在这种情况下,为了保证风电的质量,我们必须在风电机组中增设依稀装置来稳定其输出功率,而这些装置的调控是很复杂的。
上文我们还提到,目前风力发电技术中存在单机容量小的问题,在工作时如果电压达到额定的容量时,也会出现电力输出功率不稳定的现象。
风电机组不能进行整体设计。
随着风力发电技术的快速发展,我国的风电机组的零件的生产能力也大大提升,但是与发达国家仍存在一定的差距,尤其是一些核心部件,仍然靠依靠进口。
这就导致了我国风力发电机组并不能通过国产化的程序进行设计和安装。
此外,在风电机组的管理和检修等方面,我国的相关技术也较为落后,阻碍了风力发电行业的发展。
安全性能不高。
除了上述关键性的问题外,安全性不高也是我国风力发电技术发展中的一个关键性的问题。
由于电网及电力输送过程中的安全性不高就极易导致风电过程中出现故障,主要的故障一般发生在发电机组的组装过程中,首先由于发电机组的组装本身就很复杂,而且技术人员的技术水平有限,加之管理力度不足,使安装环节的技术不到位,如果处理不及时就会导致较大安全事故的发生,影响用户的用电的稳定性和用电安全。
风力发电技术的发展趋势大功率中压变频器。
为了更好的利用风能而且使风力发电的效率有所提高,大功率中压变频器的使用在不断增加。
大功率中压变频器的具有双向开关接口和多元三项逆变器,此外,大功率中压变频器还具有二极管箱位的多电平结构。
在工作中,它可以将开关功率和开关的损耗降到最低。
在风力发电机组中,大功率中压变频器的优点逐渐被发现而且被广泛的应用。
用于风力电场的储能技术。
风力电场储能系统对于维持电压频率有很重要的作用,它可以实现快速的大量储能。
在整个风力发电系统中有着很多种的储能系统,蓄电池的储能系统是现在应用最广泛的储能系统,它的充放电过程较为迅速,但是充放电的具体时间由于蓄电池具体类型的不同而不同。
在蓄电池使用时,其日常维护是一项重要的任务,由于其维护成本及使用寿命受到许多因素的影响,所以目前很多相关工作者致力于优化相关性能,使维护成本降低,使用寿命延长。
经过不断的试验我们发现,业态蓄电池在风力电场的储能中具有一定的优势,液态蓄电池不仅体积、重量有所减轻,而且功率性能较容易被控制,其在风力发电系统中有较好的应用前景。
海上风力发电技术。
上文我们提到,目前我国大多数的风力发电厂都在陆地建设起来,而随着人们用电量及电负荷的不断增加,越来越多的陆上发电厂被建设起来,占用了很大部分的土地资源。
一定程度上增加了我国土地资源的使用负担。
所以,海上风力发电被逐渐的开发建设,其技术也得到了不断的发展。
海上的风能资源是十分丰富的,其远远高于陆上的风能资源。
在海水较浅的地方可以安装风力的涡轮发电机进行发电,这种情况下发电机产生的功率很大,可以达到陆上发电的1.5倍。
而目前海上发电的困难之处就在于发电设备的成本较高,而且离陆地较近的海面风能相对较小,相关技术还不太成熟。
为了解决这一问题,目前采用最多的方式是用空气的流动产生的热量应用于发电系统,将高压电直流系统应用与海上发电系统中,以此将电能稳定的输送。
这样可以实现电能输送过程中的低耗损,增加电能输出的稳定性。
综上所述,在注重资源和环境和持续发展的社会,风力发电技术是未来我国发电系统的主要技术,但由于相关设备和技术发展不到位,使得风力发电技术的应用并不广泛,而针对其关键问题,不断进行技术的优化,增加大功率中压变频器和风力发电电场储能设备的应用,加大海上发电厂的建设,使风力发电成为未来电力系统的主导技术。