引言
但是，能源危机和环境保护需要清洁的可再生能源，现有的风力发电厂通常通过固定的塔放置在塔的顶部，该塔受到几个因素的限制，这些因素现在大约100米高，降低了由转子驱动的大型结构的风消耗，而大型复杂的机械设备使得低转子的制造、安装和维护变得困难；此外，在海拔约100米的地区，低风致密度通常在海拔约100瓦/m2的范围内移动， 特别是6000到12000米，据报告风力密度高达10kW/m2，在风力和风能产业中使用风力资源是满足人们清洁和可再生能源需求的一个紧迫任务。
1安全风险评估方法
事故树分析事故树分析法（FaultTreeAnalysis，简称FTA）是常用的安全评价方法之一，常用于分析复杂系统的可靠性问题。FTA按照由果到因的思路，通过科学的分析，找出对事故发生起作用的基本事件，并进行逐一分析，通过计算重要度系数，判断基本事件对事故的影响程度。事故树分析法的因果关系清晰，将事故、引发事故的根本原因及各层之间的逻辑关系以事故树的形式表现，简洁形象，一目了然。进一步，定量分析重要度系数，判断基本事件重要顺序，为制定安全控制措施提供科学依据。建立事故树是FTA方法的关键和基础，一般通过工艺流程确定。步骤为：明确顶上事件，即要分析的事故，作为分析目标；层层解析事件发生的原因，直到原因事件不可分为止，从而确定基本事件；确定各层事件之间的逻辑关系，如或门、与门关系等；绘制事故树。建立事故树后，根据布尔代数简化事故树，并采用近似理论计算基本事件重要度系数。
2高空风力发电设备
为了适应目前风力发电的条件，促进风能的发展，北京市三个风力发电专利技术研究开发中心1)塔内气流驱动的风机将主风电场从塔内提升到200m，以充分利用受风力发电影响的；2)气球将主风电场悬挂在300 ~ 500m的高度， 为了充分利用高度受影响的风力机；3)由多个独立风力机组成的风力机位于1000m以上的高度，以最大限度地利用高密度地区的风力资源。
3高空风力发电技术难点浅析
高海拔风力发电机面临两个技术问题:(1)高海拔地区风力采集、风力和机械性能转换等所需要的材料问题不适用于低强度材料；(2)技术问题的控制，特别是高海拔地区风能的可持续性和稳定性，也就是说，由于材料技术的发展，空气部门的稳定性没有得到适当的控制，高强度材料仍然出现； 风力发电设备的设计不断提高，成本每年都在降低，并迅速进入先进的使用阶段，同时也在不断发展和完善，以确保稳定性和能源效率。 经过7年的研究和开发，中间层开发出了伞公司技术，该技术创造性地解决了其他风力发电技术的工作和稳定性问题，从而确保了能源的稳定和控制。
4高空风力发电系统安全风险评估体系
安全风险评估指标体系本文将事故树分析与安全风险评估方法相结合，采用层次分析法计算各级指标对上层指标的权重，建立了高空风力发电系统安全风险评估指标体系。高空风力发电系统停机事故为1级指标，2级指标包括设备风险指标、天气风险指标、管理风险指标，3级指标共31个。为设备风险指标及对应的3级指标，伞包括做功伞和平衡伞，是主要做功设备，影响伞安全的因素很多，每块伞布缝合处撕裂、系留绳与伞连接处断裂、伞面老化、伞面破洞等是影响伞的强度的主要指标，与缆绳固定块断裂、伞中心滑道磨损、伞绳缠绕是影响伞往复运动过程中安全的主要指标，收伞器机械部件磨损、收伞器失控是影响伞的开合过程主要指标。以上任一因素都会对系统停机产生影响。氦气球对整个空中系统起到稳定作用，在伞梯的最上方，长期系留在空中。氦气泄露是氦气球最常见的问题，一方面会影响系统的稳定性；另一方面，氦气成本高，氦气泄漏将影响系统经济性。与缆绳接口断裂、氦气球逃逸是重大安全事故，会立即导致系统停机。缆绳是空地连接设备，在发电过程中起到至关重要的作用，缆绳长期往复运动会发生磨损、紫外线长期照射发生老化影响缆绳使用寿命，如遇特殊情况缆绳有可能发生断裂，导致系统停机。另外，放飞过程中缆绳由松弛到绷紧状态，如管理不当会对地面上的设备或人产生伤害。相对空中设备，地面设备相对常规，主要影响因素为万向滑轮座的磨损、卷扬机震动等指标。由于空中设备属于运行高度较高，处于易发生雷电的积雨层高度，主要有两种雷击形式，直击雷和感应雷。直击雷是带电云层与氦气球、伞、缆绳等空中设备上某一点直接发生迅猛的放电现象，造成设备直接损毁。感应雷易使驱动器、收伞器等电子器件内产生感应电流，造成设备损坏。降雨会造成空气湿度大，电气设备绝缘性降低，对严密性要求高的电气设备危害较严重，易发生短路；雨中的酸性物质对空中设备产生腐蚀、形变，甚至断裂，尤其是金属连接件易生锈，影响空中设备使用寿命；如降水量较大时，伞组具有一定的聚水能力，在伞的边缘形成水柱，冲击下方设备；雨水附着在缆绳表面，使缆绳表面摩擦力降低，伞组升空、收伞过程中与万向滑轮座、卷扬机易产生打滑。由于空中设备长期室外高空运行，紫外线造成光降解、光老化，使设备粉化、龟裂、模糊、起泡、脆化、强度减小及氧化，影响设备寿命；在强烈太阳光照射下，收伞器、驱动器等电子设备表面和内部温升大幅提高，可能造成内部器件过热，设备寿命缩短甚至损毁。低温会造成冻雨、积冰等粘附物附着再空中设备表面，一方面增加设备重量；另一方面破坏氦气球、伞的气动外形，导致飞行阻力增大，影响发电效率。冰雹、台风、龙卷风等灾害性天气会造成设备损毁。以上天气因素均有可能造成系统停机事故。管理风险对于高空风力发电系统安全来讲非常关键，一方面是因为该系统复杂，运行时既地面发电系统又涉及3000m高空，且设备多为柔性，控制难度大，对于整个系统的管理至关重要；另一方面，空域的使用是限制系统运行的重要因素，如遇空域临时管控或鸟群撞击等空中特情，会导致系统停机。
结束语
高空风能发电技术已经成为可持续人力资源的一系列新的能源技术，其经济和丰富的能源潜力决定了它将对能源供应产生巨大影响，但高海拔地区的风能作为可再生能源需要国家和行业的关注，风能已成为世界上最畅销的能源技术之一，风能的工业基础比其他能源更好，经济效益明显，而且没有任何生物量可以与之抗衡的资源。
参考文献
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