关于新能源发电风力发电技术的探讨
王震明 黄许光
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王震明 黄许光,. 关于新能源发电风力发电技术的探讨[J]. 发电技术与研究,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157426.
摘要: 通过风力来进行持续的发电,主要是风能利用最为主要的一种方式,对于这种发电的方式而言,已经是受到了各个国家高度的重视,主要是利用一种自然能源来进行发电的方式,这种技术在实际进行应用的过程中具有较多的优点,并且在节能和可再生方面存在较为重要的作用,在生态环境保护方面也存在较为重要作用。因为我国现如今的能源情况较为短缺,通过不断的发展风力发电事业,已经是成为了我国经济持续发展的一种必然选择。
关键词: 新能源;发电;风力发电技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157426
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1风力发电技术应用优势

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新能源风力发电的原理与应用类型

2.1垂直轴风力发电机的应用原理

垂直轴风力发电机在运行的过程中,需要保证空气的流域与地面方向垂直,且其叶片类似于飞机的尾翼,从而在运行的过程中,能够通过自身的运行来保证自身的稳定性提升。一般情况下,在进行应用的过程中,如果叶片被气流穿过时产生的阻力较大,那么它就是阻力型风电机,而与之相反的则是升力风电机。在同样应用的情况下,升力型的垂直轴风力发电机会比阻力型的应用效率更高一些。此外,垂直轴风力发电机相较于普通的水平轴风力发电机在安装的过程中相对简便一些,并且其后期的运营维护也更加简单,同时其自身可以接受任何方向的风,也不需要在风力改变的情况下,对风力进行重新鉴别。所以,在运行的过程中,它能够针对风能进行良好的应用,同时也能够降低噪声。但它在应用的过程中也存在着一定的不足,对于一些技术的要求较高,导致其在应用的过程中,可能工作的效率有时并不如水平轴的风力发电机。

2.2水平轴风力发电机的应用原理

风轮旋转轴与气流方向平行运行的机械设备被称之为水平轴风力发电机,在应用的过程中,会伴随着发电机类型的不同,被区分为阻力型水平轴风力发电机和升力型水平轴风力发电机。一般而言,阻力型的风轮旋转速度较慢,且自身升力速度较快,而升力型的风力发电机正好与阻力型的设备性能相反,因此在很多企业当中,都喜欢采用升力型水平轴的风力发电机。同时,根据其叶片装置的位置不同,水平轴风力发电机也可以分为2种类型,一种是通过叶片安装在搭架后面的下降风力机,另一种是与它相反的风力发电机。并且,为了使其在运行过程中都能够通过风轮的运行来提高自身的动力势能,所以在进行选择的过程中,则需要针对当地的实际情况进行筛选应用。由于水平轴风力发电机的优点较多,且在空气当中的运行速度较快,同时也能够使气流速度加快,让气流更加集中,因此其整体对于风能资源的收集与利用效率较高。在当前阶段,水平轴风力发电机的工艺较为成熟,其整体在建设的过程中要优于其他风力发电机,但是具有噪音污染且维修十分不便的缺点,在进行塔架的基础构建时,其工艺也较为复杂,施工成本也略高。

3分析风力发电的技术和前景

3.1技术
3.1.1电子变化器的控制技术
对于风力发电的技术而言,一个较为重要的组成内容就是电力电子变换器的控制器,在风力发电的过程中,是存在着较为重要的促作用,同时这种技术的特点就是应用范围十分广泛,在一些大型的风力发电系统之中,这种技术是存在着较为广泛的应用,通过合理应用可以有效地提高能源转化的效率,并且在转换完成之后也是可以全面的提高传输效率,合理地对这种技术进行应用,可以有效地完成无功功率,在技术进行实际应用的过程中,也是十分安全以及可靠的。此外在PWM的整流器进行合理应用后,也可以对系统的最大功率进行有效地控制,并且在对整流器选择的时候,在一定程度上根据矢量控制的方式,这样能够有效地去解决有功功率和无功功率存在的障碍,让无功功率的运行能够满足实际的要求,同时对于PWM整流器应用中,在有功功率传输量最大化发展方面具有积极的重要作用,通过对直流环节进行科学的设置,对其风电系统的无功功率和有功功率进行相应的调整,这样做的目的能够全面的提高系统运行过程中的整体效率。并且风力发电控制技术应用中也是可以全面地提高发电机和设备的实际工作效率,例如合理地应用永磁发电机,在保证系统稳定运行的基础上,提高发电的效率。
3.1.2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。  

3.1.3无功补偿以及谐波消除技术
在实际进行新能源风力发电的时候,通过合理地对无功补偿和谐波消除技术进行有效地应用,具有积极的作用,也是作为保障系统稳定运行的关键,并且这项技术在实际进行应用的时候,在其感应元件的相互影响之下,能够对系统之中无功功率的实际消耗情况进行及时的发掘出来,并且电压也是通过感应的整个过程中,如果在高压相对较高的情况下,感应元件的电流将会对其他元件带来一定程度的破坏影响,所以通过合理应用无功补偿的技术,能够对其谐波做出有效处理。

3.2分析风力发电技术的前景
在新能源风力发电的过程中,其技术的应用具有重要的作用,所以相关的企业要从技术发展的方法进行全面分析,将企业作为主体,根据市场导向进行持续的创新。在此之外还需要对技术的创新和引进间存在的相互联系,保证可以全面的提高整体的技术竞争力,通过持续的提高风电创新建设工作,完善技术创新平台,保证可以让风力发电具有更加良好和持续的发展前景。

结束语

虽然在当前阶段针对风能自然资源的开发还存在着一定的缺陷,且风力发电技术也存在着不足之处,但是我国在整体技术提升的同时,针对风能资源的应用已经投入了较多的精力,因此在后续发展的过程中,势必也能够保证风力发电技术可以获得全面的提升。

参考文献

[1]刘燕.关于新能源风力发电相关技术之研究[J].智能城市,2019,5(8):71-72.

[2]赵泓明.针对新时期新能源风力发电相关技术讨论分析[J].科技创新导报,2018,15(1):67+75.

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