当今世界,环境污染与能源紧缺越来越严重,如何开发清洁能源、贯彻落实可持续发展战略成为全世界优化能源结构,缓解能源危机的重中之重。历经多年,世界上的风力发电技术日益成熟,发电机组的机容量越来越大,风力发电产业发展迎来新的机遇与挑战。
新能源具有可再生、量密度低等特点,其开发空间巨大。特别是风能,其能量大约是水的10倍之多。风力发电就是风能到机械能、机械能到电能的转换过程。当下,风能技术越来越成熟,风力发电逐渐成为风能的重要利用形式,相关人员应加大研究力度,对新能源发电风力发电技术进行深入研究,以便为我国电力事业的可持续发展奠定良好基础。
一、我国新能源风力发电的现状
在当前阶段,风能等一系列新型能源的开发,不仅满足了市场的需求,同时也符合国家的相关政策,并且也与我国的可持续发展战略相吻合。在进行相关技术的应用时,必须保证其生产的技术水平能够切实提高,这样才能够促进风能等新型能源在应用的过程中,可以更快、更好地满足国家的全面发展需要。我国政府对于风能的开发十分重视,也在进行规划的过程中,不断加大了对风能开发的资金投入力度,也在政策上作了相应的调整,在政府的帮扶下,我国的风能发电技术的发展十分迅速,从而保证了我国的电能生产水平也在不断的提高。随着我国科研力量的不断提升,在攻克风能发电当中的一些问题上也取得了十分优异的成绩,值得欣喜的是,中国自主研发的风力发电设备已经有了广阔的国际市场,且随着国内生产总值的提升,也带动了我国风力发电技术的高速发展,进而保证了我国风力发电技术的生产规模和运营效果都能够得以提升。
二、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。
三、新能源风力发电的关键技术
1.风电无功电压自动控制技术
风电无功电压自动控制是多个系统同时控制的一种技术形式,主要包含风电无功电压自动控制子站以及监控系统等等。其中,风电无功电压控制子站既可以以模块的形式应用于综合监控系统中,又可以以外挂的方式独立运行。该技术的工作原理如下:根据无功电压控制指令,通过通信线路调节设备,并将结果反馈给监控系统。该系统的控制方式有两种,一种为就地控制;另一种为远程控制。在就地控制模式下,风电无功电压控制子站可以按照事先制定的并网点电压目标变化曲线进行调节;在远程控制模式下,风电无功电压控制子站会自动调节无功电压。风电无功电压控制子站,可以采用人工设置的方式,合理监控运行以及监控状态。同时,场内的各种设备仪器也可以通过人工解锁、闭锁的形式控制,但设备投退与否应直接由系统控制。当电网稳定运行时,风电无功电压控制子站可以全面调节风电机组的无功功率,从而改变电压状态。假如,风电机组的无功调节能力无法满足使用需求,则可以配置动态无功补偿设备,达到无功调节的目的。与此同时,风电无功电压控制子站有助于促进调功补偿与风电机组协调发展,合理避免因无功功率不合理配置造成的能源浪费。
2.分析风轮的控制技术
在实际进风力发电技术应用的时候,风轮的控制技术是十分关键的,这种技术在实际进行应用的时候,可以全面地提升发电系统的稳定性,并且这种技术的应用,主要是通过功率信号反馈可以及时地掌握风轮功率的信号,持续的分析功率间的关系之后,能够在这个基础上绘制出相关的曲线图,因此实际进行操作的时候,需要对其最大的功率和系统的实际输出功率进行分析,从而得出其相关的差值,这时通过调整风轮的桨叶角,保证可以让风轮整体的运行功率达到最大化。但是整个过程的花费是较高的,同时风机实际运行的过程中,最大的功率曲线获取过程中具有相应的难度,所以这点内容必须要引起工作人员足够的重视。除此之外对于风轮的控制技术实际应用中,管控叶尖速比是作为重要的组成内容,因为在风力进行相互作用之下,其叶尖端转动是存在着有线速度的,既称之为叶尖速,所以在对该值进行实际控制的过程中,必须要对其风速的实际运行系统作出持续的完善和优化。
3.风功率预测技术
按预测周期,可以分为超短期、短期和中长期。其中,超短期主要用于风电的实时调度与控制;短期主要用于机组组合及其备用设备的使用安排等;而中长期可用于设备风资源的测评。按预测模型不同,风电功率预测技术可以分为统计法、物理法以及组合模型三大类。物理法是根据气象结果,通过预测大气环境,构建预测模型,预测系统电功率。由于风速变化无常,因此,测得数据会有一定难度;统计法。应用统计法预测风电功率,可以有时间序列算法以及机械学习算法两类;按组合模型不同,可以将不同方法结合在一起,吸收优势补足短板,提升预测效果的真实性、可靠性。
结束语:按预测模型不同,风电功率预测技术可以分为统计法、物理法以及组合模型三大类。物理法是根据气象结果,通过预测大气环境,构建预测模型,预测系统电功率。由于风速变化无常,因此,测得数据会有一定难度;统计法。应用统计法预测风电功率,可以有时间序列算法以及机械学习算法两类;按组合模型不同,可以将不同方法结合在一起,吸收优势补足短板,提升预测效果的真实性、可靠性。
参考文献:
[1]谭建,李先锋.探讨新能源发电技术在电力系统中的有效应用[J].建材与装饰,2020(07):256-257.
[2]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.