风电制氢技术现状与发展趋势

风电制氢技术现状与发展趋势

李海龙

内蒙古华电锡林浩特新能源有限公司   

摘要：风能是实现“碳达峰、碳中和”的重要能源，如何减少弃风、提高风能就地消纳水平是目前研究的热点。风电制氢技术可将风能直接转化为氢能，是解决弃风、实现“绿氢”的重要方式。基于此，本文章对风电制氢技术现状与发展趋势进行探讨，以供参考。

关键词：风电制氢技术；现状；发展趋势

引言

风力发电具有时间干扰和不确定性的特征,容易导致能量过剩或对电力系统的安全可靠运行产生负面影响。风力发电产生的氢气增加了电网的稳定性,并确保了可靠的能源供应。通过建立风力发电氢系统的仿真模型和特性分析,为该技术的进一步研究和开发提供参考,促进其实际推广应用。

一、问题研究

风能是新能源中的一种，其取之不尽、用之不竭，具有较高的资源利用价值，可以通过新技术将风能转变成可利用的资源，进而实现可再生资源的循环利用；同时在风能发电过程中不会对环境造成空气污染和水污染，其对地域的限制相对较小，与生态环境之间具有良好的互相适应性，进而有利于国家可持续性发展建设的推进，也可以满足社会与群众对环保、绿色的电力需求。对于面临资源短缺、排放污染等问题的我国，新能源开发与应用十分关键；近年来我国对新能源开发与应用越来越重视，利用风能进行发电可以提高发电工程的经济价值，因而我国正在不断进行风电工程项目建设，其规模越来越大，数量也在不断增长。

二、风电制氢技术现状

目前，风电工程项目的发展前景以及基本状况较好，工程建设以及发展水平也相对较高，对我国的经济发展的影响非常突出，也为我国的环境发展以及资源的优化起到了一定的积极作用，可以使我国的经济发展与环境的可持续发展相适应，从而为我国经济的发展做出更多的贡献。我国的环境问题正在逐渐恶化，但是我国对电力能源的需求量仍然在不断增长，所以，需要从风电项目的开展入手进行分析，在结合环境问题基本情况的基础上，对先进环保技术进行科学使用，减少风电项目中的污染以及能源消耗，在满足人们电力需求的基础上推动工程项目的开展。当前我国风能项目的建设和管理中存在的问题较多，无法将风能项目的优势展现出来，这就需要对风能项目中应用的相关技术以及开展的工作进行优化，风电项目的建设单位需要不断提高自身的能力。

三、风电制氢技术的发展趋势

（一）信息化平台联合储备

实行网络信息平台管理，更加有效地对物资进行全面控制和管理，以达到降低库存、减少资金占用的目的，杜绝物资积压与短缺现象。一是建立备件物资描述和统一编码，配合制定物资编码管理办法和相关制度，持续对不同机型物资编码进行梳理和规范，确保物资编码的唯一性，为风电设备联储联备提供信息化基础。二是建立集中仓储信息平台，实现代售、寄售、联储和库存物资的统一监管。三是运用信息系统，实现虚拟集中仓储，通过信息平台开展平衡利库、统筹调度、集中管控，使物资库存资源效益最大化。

（二）数字化发展

随着风力发电厂的快速发展，我国的风力和电力设备制造行业不断发展壮大，风力和电力设备制造商也逐渐获得了国外风力发电厂高性能的关键技术引进和消化，联合设计和自行研究在电力补贴逐渐消失的第14和第15段期间，国内风能正进入平价时代，以使工业持续发展， 风能和电力部门必须利用新技术来利用大数据，人工智能用于风力发电厂，并提高开发效率，以应对反复的流行病和供应链价格的干扰，通过先进技术来实现风能和风能的智能变化，提高风电场的运行控制和收益，降低整个生命周期的电力成本，确保风能和电能的可持续发展。

（三）新能源风电接入配电网

针对新能源风电接入所带来的影响，国内外学者进行了相应的研究分析。新能源风电输出功率特征进行了研究，发现风电功率具有很强的不确定性和随机性。从理论的角度对风电接入后的配电网电能质量进行了定性分析，表明新能源风电并网后会对配电网造成较大的影响，但其未进行深入的定量计算分析。单个新能源风电并网后的配电网电压波动情况进行了研究，结果表明新能源风电并网会带来配电网节点电压波动加重的问题。对单个新能源风电并网后的谐波情况进行了分析，发现风电会造成谐波加重的问题。对风电接入点处配电网的电能质量进行了分析，但未分析风电对非接入点电能质量的影响。以上文献均未对含新能源风电接入的配电网电能质量进行系统的深入分析，也未考虑不同风速启动并网的影响和多个新能源风电并网接入方式对配电网电能质量的影响。

（四）设立信息流动站

在正式进行测量的过程中，风电项目管理人员需要依靠控制网内部所设定的基准点建立信息流动站以及基准站等，完成天台的架设后，将基准点的坐标准确输入信息系统中，并且按照此前的测量要求对系统参数进行选择，使测量数据更加精准，更加清晰。除此以外，在对流动站和基准站进行选择时，需要实时检测发射信号的具体状态，只有达到标准才能快速开展地块与图斑的测量工作。在展开地块和图斑的测量工作期间，技术人员更多地使用点测量的方式，无论是地块还是图斑，都需要进行闭合测量，详细记录每项测量数据，以保证图斑和地块数据的准确程度。针对图斑中拐点的位置，工作人员需要利用仪器进行记录，所有地块或者图斑的点号都需要放在信息系统中。

（五）风机控制策略

对比机侧变流器的矢量控制策略和模型预测控制原理图，矢量控制策略采用双控制回路，外环是功率，内环是转子电流．机侧变流器只保留速度环，用模型预测控制器取代矢量控制的电流环，无需参数调试，简化了控制结构．当三相对称短路故障导致端电压下降时，出现功率偏差，矢量控制采用双回路结构，调节速度慢，波形畸变大；而模型预测控制策略动态响应迅速且波形平滑。因此，模型预测控制提供的短路电流瞬时值比起矢量控制更平稳，变化幅度小。

（六）风电机组定期检修力度

为了确保稳定的电力供应，必须由安全操作专家管理和管理风力发电机组，通过将影响风力发电机组安全的因素结合起来，进行定期的全面维修、关键维修，并在某些情况下要求更高的维护频率和长期实施设备管理和维护程序，从而加强对设备的责任， 定期定期检查风力机设备，彻底维护保养，提高专业知识，解决维护保养过程中出现的各种异常问题，根据常规6个月维护、年度维护计划、详细的维护计划清单来加强设备的定期维护，并及时发现装载机工作异常情况，从而提高定期维护频率，确保风力机设备运行稳定，提高风力机系统的供电稳定性。

结束语

综上所述，新能源的开发与应用是时代发展的趋势及方向，对新能源加大开发与应用力度对我国经济和环境的可持续发展具有重要意义。大力建设风电工程项目是时代发展需求，目前我国风电工程建设及运用过程中存在较多暂未解决的问题，需要建设企业对风电工程项目进行深入研究和探索，不断健全风电工程项目建设与运营相关的管理机制，从而实现风电工程项目建设的顺利开展，逐步推进我国可持续性发展战略，为社会提供更加环保、便利的电力服务。

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