浅谈风力发电的发展方向

佟文辉

吉林省新时代建设管理有限公司 131206

摘 要：近年来，由于全球资源不断的减少，人们将关注点放在了新能源的开发上，试图寻找可持续发展的能源，而风力发电是一种可再生的、清洁环保的能源，本文通过分析风力发电的现状以及风力发电在发展过程中的一些问题，对风力发电未来的发展方向进行了探究。

关键词：风力发电，发展现状，发展方向

引言

由于全球人口的快速增加，导致现在的各种资源逐渐紧缺，利用可再生的自然资源，如风能、水能、生物能等，可以有效的缓解紧缺资源面临的困境。风力发电是所有发电方式中最节约能源和最环保的一种方式，世界上逐渐形成了风力发电的热潮，因此，风力发电的趋势和发展方向是人们着重关注的问题。

1. 风力发电的现状

（一）风能资源丰富

风能是一种环保节能的新型能源，具有十分巨大的开发潜力。我国的风能资源非常丰富，全国风能密度达到了100W/m²，主要分布于以下几个地区；东南沿海及周围海岛，内蒙古以及甘肃河西走廊地区，黑龙江、吉林东部以及辽东半岛沿海区域，青藏高原北部，云南、贵州、四川、甘肃、陕西南部。河南。湖南西部、福建、广东。广西的山区以及塔里木盆地，占据了全国70%以上的风能，其中海、路离地高度在50m以上，风速达到3级以上风力资源的潜在开发量约为25亿kW。近年来，我国在风力发电场的建设方面取得了极大的进步，风力发电技术和设备也在不断改进和完善。

2. 风力发电发展迅速

虽然我国的风电技术和风电场的建设起步较晚，但是风电技术的发展却是非常迅速，近年来一直保持着较高的发展速度，根据国家统计局数据表示，到目前为止的风能发电量达到了386亿千瓦时，同时我国的风力发电潜力高达10亿 kW，风力发电不仅发展速度，而且发展空间广阔，已经成为了继火力发电和水力发电后的第三大电力来源^[1]。

2. 现阶段风力发电中的问题

1. 可用风能的评估不严谨

由于目前的风力发电大发展还存在一些技术桎梏，因此风力发电还没有被广泛的应用，尽管我国的风力发电技术在不断的改进和完善，但是仍旧不够成熟，还存在许多的问题，其中对可用风力资源的评估不够精确严谨，对可用风力资源进行准确的评估可以为风能后续的开发和使用、风电系统的设计以及电联规划提供支持，只有对风力资源进行准确严谨的评估，才能确保后续工作的顺利开展，才能发挥风力资源的价值。

2. 自主创新技术不足

我国的风力发电技术发展十分迅速，但是仍旧与国际水平有所差距，其中很多技术都是从国外引进的，我国缺乏风电自主创新技术，这制约了风电技术的进一步发展。为了加快我国风力发电的发展进程，研究人员必须积极创新，发展我们自己的风电技术，同时也不能过度依赖国外技术，避免因为外国不提供技术支持，导致我国风力发电发展后退的情况出现^[2]。

3. 电网制约了风电发展

现阶段国家进行电网建设主要是为了满足火力发电的需求，对风电的相关设施、风电场建设、应用技术以及日常管理的需求还不能提供全方位的帮助，这使得风力发电不能广泛运用于国民生产之中，那么对风力发电的研究也就失去了意义，因此，国家电网未来的建设应当考虑风力发电发展的需求，让风力发电也成为国民生产的电力来源，做好电网建设规划，加快风力发电发展的步伐。

3. 风力发电的发展方向

1. 结构设计紧凑化

风电机组是进行风力发电的主要设施，由于风电机组深入研究取得了不错的效果，现阶段的风电机组单机容量的数值已经达到比较高程度，已经可以满足风力发电的需求。在风电设备设计的过程中，研究人员应对风电设备的结构上进行优化，使得风电机组的机构逐步向紧凑化发展，这样就可以减小风电机组的体积，使安装和运输变得更加方便快捷，加快施工的进度。另一方面，研究人员可以将风电设备设计的更加轻盈，比如，在机组的叶片上使用性能比较好的新型复合材料，使风电系统能够更加高效进行风能传递^[2,3]。

2. 机组的单机容量增大

机组单机容量会对风电的规模利用效果以及单位成本产生影响，因此若将机组的单机容量增加，不但可以提高风电使用率同时也可以减少单位投入成本，从而提高风电场的规模效果，并节省了风能发电的建设用地。风能发电机组单机的容量，逐步地从600kW、750kW发展到了1.5MW、2.5MW，而随着风能科技与生产技术的不断创新与发展，机组单机容量也将会不断提高。与此同时，海上风力发电机组容量也在不断的扩大，5-6MW的机组已经广泛运用到了风电系统中^[3]。

3. 海上风电建设加快

海上风力发电更具有优势，海上风阻小风力稳定，发电持续时间长，不存在耕地、林地等情况的限制，我国海岸线较长，风电发展有足够的空间。临近负荷中心。我国在海上的风力发电技术潜藏开发量巨大，其中5-25米水深、五十米高度可开发容量大约是两亿千瓦，5-50 米水深、七十米高度可开发量则大约有五亿千瓦，截止目前，全国海洋风能发电并网装机容量已达五百万千瓦以上，其中，江苏、浙江、福建、广东等省份的海洋风能建设规模都将达百亿千瓦以上。现阶段，国内外的多家风电系统提供商已经开始投资于海洋风电机组的开发和运营，尝试解决技术；领域的难题，并减少系统的运营成本，国家有关部门也陆续出台了海洋风电项目统一上网电价的政策以及相应的管理措施，为海洋风能发电项目的发展提供了方向，海上风力发电将成为我国未来风电行业发展的新趋势和新的行业增长点

^[4]。

4. 运用智能控制技术

由于风电系统中一直有非线性、随机扰动等问题，人工控制减弱的效果并不理想，随着信息技术和自动化控制技术的改进和创新，智能控制技术逐渐被运用于各个行业，这也是未来的发展趋势，风电行业中也可以运用智能控制技术，通过计算机设备可以对风电系统进行实时检测和跟踪分析，使用特定的方式可以对系统中的非线性、随机扰动等问题作出有效的调整，同时，智能控制技术还能够对风机桨的距角作出优化调整。在制造风电机组时，可以利用智能控制技术提高机组的运行寿命和安全性，可以帮助减少或者避免机组的极限和疲劳载荷等情况的出现。

5. 运用低电压穿越技术

由于风力发电技术的逐渐发展，风电机组和电网之间的交集增多，风力发电在电网中的占比也不断提升，导致风电与电网之间的矛盾愈发严重，如何减少甚至解决这种矛盾，是当前风电行业着重关注的问题，而低电压穿越技术能够有效的降低这一矛盾，确保风电系统和电网正常稳定运行。尽管低电压穿越技术已经有所研究，但还未大规模的在风电系统中运用，技术研究人员需要持续不断的对这项技术进行改进和完善，使低电压穿越技术尽早的得到运用。

4. 结语

总而言之，风能作为一种可再生的绿色能源，可以进行大规模的开发，在当前风电发展过程中，机组装机容量在不断提升，其制造及运行技术也更加成熟。风电联网的运行研究更是不断深入，既是风电研究的成果，也表明了风力发电的确具有极高的潜力。但我国风电发展到现阶段仍旧存在着不少问题，可利用风能的评价还不够细致，缺少自主创新技术，电网建设还无法与风电完美契合等。在今后风力发电的发展中，有关研究者应当围绕着当前面临的发展关键问题，从风能机组结构、风能运行原理和控制技术、风力发电的联网、风力发电产量等方面加以优化，帮助风力发电尽早的大规模地运用到居民的生活当中。

参考文献；

1. 李飞,王东. 风力发电的发展状况与发展趋势[J]. 数字化用户,2018(30):65.

2. 张泽江. 风力发电现状与发展趋势[J]. 中国科技投资,2020(25):20,24.

3. 齐骥. 风力发电的发展状况与发展趋势[J]. 房地产导刊,2018(32):171.

4. 赵文忠. 风力发电的发展状况与发展趋势研究[J]. 建筑工程技术与设计,2018(28):3513.