新能源风力发电技术及其发展趋势分析

新能源风力发电技术及其发展趋势分析

贾晓东

国家电投集团陕西新能源有限公司   陕西省西安市710000

摘要：现如今，各行各业的发展越来越好，对能源的消耗也越来越大，风力发电是国家的发展战略。因此，开发新能源迫在眉睫。特别是在发电行业，传统的发电技术消耗大量煤炭资源，污染问题严重。因此，在发展发电产业的过程中，应特别重视风力发电技术的应用，充分利用自然资源满足社会发展过程中的电力需求。在缓解我国能源危机或保护自然生态环境方面。

关键词：新能源；风力发电技术；发展趋势

引言

风能虽然仅仅是太阳能的一种转换形式，并且在太阳能中一般只有2%左右的能量可以转化成为风能，但如果从总量上来看，还是十分可观的。风能可以算作如今最有商业前景的一种可再生能源。在这一基础上，风力发电的相关技术也在不断发展与进步。

1风力发电技术应用优势

风力发电技术的应用有着诸多层面的优势，风力发电技术的应用愈来愈广泛，技术应用中要注重科学化，通信这一新兴技术应用来促进地方经济发展。从风力发电技术的应用优势来看，主要体现在以下几个层面：其一，风力发电技术应用经济性优势。风力发电技术的实际应用过程中，风电电价的下降速度比较快，有的已经接近燃煤的发电成本，在经济效益上已经开始逐渐的凸显。风力发电能力每增加一倍，成本就会下降15%，风电增长保持在30%以上，所以在成本上也在不断的下降。加上风能资源的丰富，在未来的风力发电技术的应用方面，经济性的优势将会更为显著。其二，风电工程建设期短，见效快。风力发电技术的应用发展中，在进行建设风电工程的过程中比较迅速，可通过周、月计算，在短期内就能完成工程，解决用电的急迫需求。风力发电技术的应用，能够对边远农村独立供电发挥积极作用，节约西部地区分散性电力的需求，这样就能有助于满足这些区域人们对能源发展的需要。其三，风电发电技术应用综合优势。从风力发电技术的应用综合优势来看，由于风能是清洁能源，所以不会对生态环境产生不利影响，风能的工程设施建设水平在不断提升，生产成本将会得到进一步的降低，有的区域风力发电成本已经低于发电机的成本。还有就是风能设施是不立体的设施，这对保护陆地生态能起到积极作用，风能的大规模使用能减少二氧化碳排放。这些综合性的技术应用优势，也是对风力发电技术应用质量提升的重要体现。

2风力发电关键技术分析

2.1风功率预测技术

在风力发电中，风功率预测是十分重要的一项技术，因为对于风电场来说，发电的功率并不是稳定的，受风力大小的影响比较大，风力强则风力发电的功率就大，风力小发电的功率也小。风电场所生产的电能最终需要并入到电网中，但是由于风力发电的功率并不稳定，因此在接入风电后，电网调度存在较大的难度，在这种情况下，就需要对风功率进行预测，根据预测的结果，提前对电网调度进行调整，一方面能够提升电网的稳定性，另一方面能够让电网接收更多的风电。目前针对风功率预测有不同的预测模型以及不同的预测周期要求，需要采取不同的预测技术，提升预测的准确性。如果根据预测的周期进行分类，可以将风功率预测方法分为超短期预测方法、短期以及中长期预测方法。超短期预测主要应用于风电的实时调度环节；短期预测方法主要对于对风机组的安排以及调度；而中长期预测主要应用于对区域风力资源评估的过程中。如果根据预测模型对风功率预测方法进行分类，可以分为物理法、统计法以及组合模型法三种。物理法主要从气象学理论出发，对风电场区域的气候情况进行模拟，在这个过程中风向、风速、气压以及空气密度等都是重要的模拟要素，根据模拟的结果来建立预测的模型，通过这种方法建立的预测模型，需要结合风电机组的功率模型，实现对风电功率的预测。但是从实际的预测结果上来看，由于风速的变化往往存在较强的随机性，因此预测的结果也具有一定的误差；统计法主要通过数学工具，建立统计结构与预测对象之间的函数关系，从而发现风功率变化的规律，统计法的风功率预测，也可以看做是对风功率相关数据进行深度挖掘的预测方法。

2.2无功补偿和谐波消除技术

无功补偿和谐波消除技术在新能源风力发电技术的应用中具有重要的作用，同时也是保证风力发电系统稳定运行的关键所在。应用无功功率补偿技术，可以有效提高供电效率，并对供电环境起到一定的改善。由于电压在流向感性元件过程中，当电压较高时会通过感性元件电流损伤到元件，利用无功功率补偿技术可以实现对高次谐波的有效控制。另外，在实际风机发电过程中，一些高次谐波会导致电能质量偏低问题的出现，因此应滤除高次谐波，并利用交变电流传感器等电力设施，消除掉高次谐波。也可以通过采用电容器组来对无功功率大小进行调整，以此来对谐波带来的负面影响进行消弱。

2.3风电无功电压自动控制技术

风电无功电压自动控制技术具有较高的自动化水平，在应用该技术的过程中，需要多个系统共同参与，主要包括风电无功电压自动控制子站及相关的监控系统等。在该技术体系下，子站既可以集成到监控系统，也可以通过外挂的形式，保证子站有一定独立性。在风电机组运行的过程中，子站能够监测设备的无功电压，获取的无功电压数据能够通过通信线路反馈到综合监控系统。系统对于无功电压的控制方式可以分为远程控制方式和现场控制方式两种。在远程控制方式下，子站能够自动追踪无功电压控制目标；在现场控制方式下，子站主要根据预定的并网点电压目标曲线进行控制。可以通过人工方式控制子站运行，也可以通过人工方式开启及闭锁风电场中各种设备。通过采取人工干预与自动化系统结合的方式，保证风电场设备运行的稳定性。

3风电新能源技术发展前景研究

3.1利用大数据技术在能源供给侧构建“智慧电源”模式

近年来大数据技术在各行各业中广泛应用，将大数据技术引入到风能发电系统中来，将大数据与风电新能源体系之间建立起密切的联系，并借助于云计算技术为电源侧数据提供有效支持，可以实现数据的高效共享。风电技术的发展离不开科技的支撑，风电技术和科技之间存在共同发展的良性关系。而且针对风电技术的发展，还要重视培养和引进高新技术人才，优秀的高素质技术人员可以利用自身的优势，自主对大数据及其他系统进行创新和优化，促进电源端设备的升级，促进大数据与风电技术的有效结合，构建一个集中式和一体化的智能技术体系，科学系统地实现对能源利用和消耗的有效管理，确保风力发电企业能够获得可观的经济效益。

3.2充分研究并网技术以及最大风能捕获技术

可再生能源虽然具有取之不尽和用之不竭的特征，但风能产生于自然环境中，受诸多自然因素的影响。在风力发电技术中，风力作为整个技术的能量来源，当风力不稳定和不均衡的情况下，必然会对电网的安全带来影响，因此国家一直以来对于电网的安全水平具有严格的要求。为了达到这一要求，在风电新能源发展过程中，还要构建更为科学和高效的风电管控系统，通过实施有效的检测，提高对突发事项的应急处理能力，进一步保障研发过程的可靠性。

结语

总而言之，在未来的经济发展中，风力发电技术的应用以及发展前景是比较广泛的，要充分注重技术的创新应用，从整体上提升技术应用经济效益。通过上文中对风力发电技术的相关探究，能有助于从理论层面进一步深化对该技术的应用认识。

参考文献

[1]邹敦宇.浅谈大型陆上风力发电技术[J].中国新技术新产品,2019(14):11-12.

[2]王子若鹄,王云亮,周雪松,马幼捷.风力发电低电压穿越技术[J].电子技术与软件工程,2019(14):224-225.