风力发电现状与发展趋势

风力发电现状与发展趋势

杨旭登

中国三峡新能源有限公司内蒙古分公司内蒙古呼和浩特010020

摘要：随着科学技术的不断进步以及人们环保意识的逐渐加强，走可持续、低碳发展的道路已经成为未来经济发展的主流方向。由于风能具有可再生、无污染以及蕴含量大等优势，所以利用风能发电逐渐成为世界各国研究的一项重要课题。文章重点就风力发电现状与发展趋势进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键词：风力发电；现状；发展趋势；研究

引言

由于我国风能资源丰富，风电企业发展飞速，极大地促进了国民经济的发展和人民生活水平的提高。然而我国与世界风电科技强国相比在很多方面依然存在差距，为使风电更好的发展，必须以现实为基础，发现并解决问题，缩小这些差距。

1常用的风力发电系统

1.1恒速恒频发电机系统

恒速恒频发电机系统主要由风力机、变速箱、异步发电机以及并联电容器构成，风轮机应用定浆失速控制可以确保发电机输出的电能电压和频率保持恒定。由于异步发电机在输出有功功率的同时会有无功产生，所以可以通过并联电容器提高电网的功率因数。由于风能波动性和不稳定性的特点，恒速恒频发电机系统的风能利用率较低，能量输出波动性也比较大。

1.2变速恒频双馈异步发电机系统

双馈异步发电机是如今风力发电的主流设备，占装机总量的绝大部分。变浆距角技术的应用，提高了风能的利用率，而且在机组紧急停止时，通过调整可以减少风能的收集，降低了机组的机械冲击，机组的使用寿命加长了。定子侧和电网连接，转子通过双PWM变换器控制励磁，确保定子电能频率的稳定。

2风力发电原理及其国内的发展现状分析

2.1风力发电的原理

风力发电的主要原理是利用风力产生的动能带动风车叶片旋转，然后再利用增速机将风车旋转的速度提升上来，最终由风车通过电磁效应将动能转化为电能。根据目前的风电技术，只需要利用每秒三公尺的微风便可以实现发电。把风能转化为电能是当前风能利用中较为基本的一种方式，一般的风能发电机主要包括风轮、发电机、塔架、尾翼调向器、储能装置等等构件。风中蕴含的能量巨大，据相关研究得知，当风速在10m/s时（大约为5级风），其吹到物体表面的作用力约为10kg，当风速在20m/s时（大约为9级风），其吹到物体表面形成的作用力大约为50kg，如果风速是在50m/s以上的飓风、台风，其吹到物体表面产生的作用力至少在200kg以上，所以风中蕴含的能量比我们当前所能控制和利用的能量要大上很多，若我们能够合理开发并利用风能，其将给我们的发展和生活带来诸多便利。

2.2国内风力发电现状分析

2.2.1我国风能资源丰富

我国幅员辽阔，陆地边疆总长超过2万公里，海岸线总长也在1.8万公里以上，据气象部门的调研资料显示我国风能资源丰富，仅可供开发利用的陆地风能资源便高达253GW，而可供开发利用的海洋风能资源更是陆地风能资源的3倍之多。可以说从东南沿海到西北川藏、青藏高原地区，都蕴藏了丰富的风能资源。据统计，年平均风速在6m/s以上地区占我国国土总面积的1％，风能资源极其丰富，居世界第三。

2.2.2国内风力发电发展迅猛

早在2009年我国新增风能发电项目及发电量已经稳居世界第一位，近年来更是一直保持较高的发展速度，仅2010～2012两年时间内，我国便有20座风电场相继建成，并且每座风电厂的发电能力都在100MW以上。根据我国制定的风能发电计划，至2020年我国风能发电能力将达到1.5～1.8亿千瓦，据相关统计资料显示，我国风能发电潜力更是高达10亿千瓦，发展速度快，具有广阔的发展空间。

2.2.3风力发电容易受到体制的制约

目前我国针对风力发电产业所制定的风力开发投资体制、政府风力发电采购政策以及国产风机发展激励体制等政策规范，在促进企业发展风电项目的同时，又会因为政策和规范的影响，让某些方面的发展受到制约，造成了风电产业发展的不均衡性和不合理性，这种情况在很大程度上制约了我国风电产业的大力发展。

2.2.4风力发电设备国产化水平较低

虽然早在1995我国电力部就提出了开发与发展风力发电，但其后的十几年间，风力发电并未受到足够的重视和支持，所以发展异常缓慢，这也是我国风力发电技术、产业等落后于发达国家的一项重要原因。产业落后使得我国风电设备技术的研究能力也非常有限，从而导致国内风电设备市场被进口市场所垄断，我国风电项目建设中所需要的发电设备多是从国外进口，这很大程度上提高了我国风电项目建设的成本。从整体上来，还是我国风电设备技术水平以及国产化水平比较低，才制约了国内风力发电产业的发展。

3风力发电未来的发展趋势

3.1单机大容量

当前风力发电技术在实施的过程中，由于会占用一定的土地，将会造成国家土地的紧张，因此为了避免这类问题的继续发展，风力发电技术应向着单机大容量的方向发展。所谓单机大容量，就是增加一组发电机的容量，结合地区的实际用电情况适当的增加容量，当然要确保所增加的容量在风力发电机所能接受的范围内，这样就可以避免建设多个发电机组而浪费国家土地和资源的问题，有很多地区在用电量上有着很高的要求，而在这种情况下，相关部门则必须对风力发电技术进行改革和创新，不断的加强对发电机组的研究，才能设计出满足地区发展的大容量单机发电组，这是未来风力发电技术的发展趋势。

3.2应向着海洋转移

风力发电需要依靠取之不尽用之不竭的风能源，所以应选择风力较大的地区，很多风力发电站都建立在城市的周边，风力和风量都将会受到城市建筑的影响而无法满足风力发电的要求，从而会影响到风力发电机组的运行效率，针对这种情况，在未来风力发电技术发展的过程中，应向着海洋方向转移。相关部门必须重视风力发电技术的研发，相对于陆地来说，海上的风力资源更加丰富，而且在海上建设风力发电厂可以避免占用大量的土地资源，有效的解决了因风力发电机组过多而造成土地资源大量占用的问题，更有利于风力发电技术的可持续发展，同时也满足了社会的发展需求，给人们生产更多电力能源。另外，通过将风力发电技术转移到海洋上之后，对提升风力能源的使用率也有着极大的作用，将更多的风力能源转换成为电能，对促进能源行业的飞速发展也有着极大的作用。

3.3向着经济性的方向发展

风力发电技术的发展是将风力能源转换为电力能源，从某个角度角度来讲是为了更好的做到经济节能，因此风力发电技术应向着经济性的方向发展，这样才能符合风力发电技术的发展趋势。首先，应加强对发电设备的改进和创新，发电设备是风力发电实施的重要组成部分，更是提升风力发电效率的关键，所以在风力发电技术未来的发展中，应重视对风力发电设备的改进和创新。另外，在风力发电厂建设的过程中，应走经济型的道路，不断的对风力发电厂的建设方案进行优化，做到因地制宜，而且风力发电主要目的就是为了节能，因此风力发电技术的研发以及风力发电厂在建设的过程中必须结合地方的经济发展情况，切实有效地走经济发展路线。

结束语

综上所述，风能作为一种清洁可再生能源，可以大规模开发利用，已引起世界各国的高度重视，使全球的风力发电得到了快速发展。我国的风电技术已经逐渐成熟完善，具有深厚的市场发展潜力，但发展中还存在一些问题，需要国家给予政策和企业更多的鼓励和支持，以提高企业的核心竞争力，以及电网建设需提高电力系统的科学化水平。

参考文献：

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[2]杨金强.风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势初探[J].科技创新与应用，2017（31）：188+190.