浅谈我国风力发电现状及其技术发展
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我国海上风力发电发展现状和趋势海上风力发电,作为可再生能源的重要组成部分,近年来在全球范围内经历了快速发展。
我国作为世界最大的能源消费国,对海上风力发电的发展非常重视。
下面将从现状和趋势两个方面进行分析。
一、现状目前,我国海上风力发电尚处于起步阶段,但取得了一定的进展。
截至2024年,我国已经建成并运行的海上风电装机容量达到10.9GW,位居世界第三、同时,还有一大批项目正在建设和规划之中,预计到2024年底,我国的海上风电装机容量将达到30GW左右。
我国海上风力发电主要集中在东海、南海和黄海等地区。
其中,浙江舟山群岛风电示范区、广东陈家、湛江、深圳等地和江苏南通、上海和辽宁的三沙项目等都具备一定的推广和示范作用。
同时,在福建、山东、天津、黑龙江和辽宁等地也有一些项目正在规划和建设之中。
二、趋势1.政策支持:国家对于海上风力发电的政策支持力度逐渐加大。
2024年,国家发改委发布了《关于加快推进风电发展的指导意见》,明确提出要大力发展海上风电。
此外,国家还加大了对海上风电技术研究和示范项目的支持力度。
2.技术进步:海上风力发电技术不断成熟和改进,风机容量逐渐增大,综合利用率也在提高。
同时,我国在自主研发和生产风机装备方面取得了巨大的成就,逐渐摆脱对进口设备的依赖。
4.国际合作:随着我国海上风力发电技术的不断成熟和发展,我国开始积极参与国际海洋能源合作,与德国、丹麦、英国等国家开展技术合作和项目合作,进一步推动我国海上风力发电的发展。
5.资金支持:近年来,我国海上风力发电项目的融资环境逐渐优化,各类融资渠道得到拓宽,海上风电项目的投资成本也在降低,吸引了更多的投资者的关注和参与。
总之,我国海上风力发电发展正处于快速发展期,未来仍然具有很大的潜力和空间。
然而,也需要注意到一些挑战和问题,比如技术成熟度、环境保护、海域规划等方面的挑战。
未来,随着技术的不断进步和政策的支持,我国的海上风力发电必将迎来更加广阔的发展前景。
风力发电技术发展现状及关键问题探索风力发电技术是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术,随着全球能源需求的增加和环境保护意识的提高,风力发电技术的发展逐渐受到人们的关注。
本文将从风力发电技术的发展现状和存在的关键问题两个方面进行探索。
一、风力发电技术发展现状风力发电技术是目前最为成熟的可再生能源技术之一,其特点是无排放、可再生、资源广泛分布等,因此备受重视。
根据国际可再生能源机构的统计数据显示,截至目前为止,世界上已经安装了多达500多GW的风力发电容量,其中中国占据了近30%的市场份额,成为世界上最大的风力发电装机国。
欧洲国家也是风力发电的重要市场,德国、西班牙、英国等国家都在风力发电领域取得了显著成就。
从技术上看,风力发电技术的发展主要表现在以下几个方面:1. 风力发电机组的提升效率。
随着技术的不断进步,风力发电机组的转换效率和发电量不断提高。
现在, 高效率的风力发电机组已经成为风电场的主流。
2. 风力发电的商业化。
随着技术的不断进步和成本的不断降低,风力发电已经逐渐实现商业化运营。
企业通过市场竞争,降低发电成本,提高效益。
3. 风力发电规模化。
风电场规模越来越大,单台风力发电机组的容量也在不断增加。
这种规模化的发展是风力发电技术成本降低的重要原因之一。
4. 风力发电技术在智能化方面的不断应用。
通过智能化技术的应用,风力发电可以更加高效、安全地运营,也可以更好地和其他能源技术进行协同。
二、风力发电技术存在的关键问题尽管风力发电技术取得了长足的发展,但在实际应用中还存在着一些关键的问题亟待解决。
1. 风电资源的离散性和不稳定性。
风力发电依赖风能资源,而风能资源的分布不均匀和季节性、时段性不稳定性是风力发电的一大挑战。
如何提高风力发电的可预测性和稳定性是当前研究的热点问题。
2. 风力发电的环保问题。
尽管风力发电是一种清洁能源,但其建设和运营过程中也会带来一定的环境影响,比如对鸟类的威胁、景观的破坏等问题。
风能技术的发展现状与未来趋势分析概述:近年来,世界各国对清洁能源的需求不断增加,风能作为一种可再生能源备受关注。
本文将分析风能技术的发展现状以及未来趋势,并探讨其在能源转型中的地位和作用。
一、风能技术的发展现状1. 增长态势迅猛:近年来,全球各国对风能技术的投资不断增加,风电装机容量不断扩大。
特别是在欧洲和中国,风能发电已经成为重要的能源来源,电网接入能力和产业规模也不断提升。
2. 技术突破与创新:风力发电技术从传统的水平轴风力机逐渐发展到现代的垂直轴风力机和深海风电。
同时,各种新型风力发电机组投入使用,如直驱风机、齿轮箱减少型风机等。
3. 风电成本下降:随着技术的发展和规模的增大,风电的成本不断下降。
尤其是在风机制造、运维和电网接入方面的成本降低,使得风能发电逐渐具备竞争力。
二、风能技术的未来趋势1. 大规模风电开发:随着对清洁能源需求的增加以及技术的进步,未来将会有更多的大规模风电场建设。
同时,风电场的规模将会更大,并且在海上风电和远海风电的开发上会有更多突破。
2. 大数据和人工智能的应用:随着大数据和人工智能技术的发展,风能行业将会更好地应用这些技术。
比如,通过大数据分析风速、风向等数据,优化风机的布局和运行;通过人工智能算法,提高风电场的发电效率。
3. 高效风能转换技术:未来,风能转换技术将会更加高效,从而提高风能的利用率和发电效益。
例如,利用新型材料和结构设计,改进风机的气动性能;发展可调控和预测性强的风机,以适应变化多样的气象条件。
4. 能源储存技术的研发:风能的不稳定性是目前面临的一个难题,因此,能源储存技术的研发将成为未来风能行业的重要方向。
例如,利用电池储能、氢能储能等技术,将风能转化为可靠的电力供应。
5. 国际合作与政策支持:风能技术的发展需要国际合作和政策支持。
各国应加强合作,共享技术和经验,共同推动风能技术的发展。
此外,政府应出台相应的政策,提供资金支持和减税优惠,以推动风能行业的健康发展。
我国风力发电现状及其技术发展
一、我国风力发电的现状
我国风力发电是使用大气中变化的风能来发电的一种新型可再生能源。
我国风力发电的发展取得了显著的成效。
截止2024年底,全国风电装机
容量已经达到157.2GW,占我国总装机容量的5.63%,其中,大型风电机
组装机容量达到125.7GW,小型风力发电机组装机容量达到31.5GW。
截止2024年底,我国的风力发电发电量已经达到180亿千瓦时,占
全国发电量的2.59%,其中大型风力发电发电量达到146亿千瓦时,小型
风力发电发电量达到34亿千瓦时。
2024年至2024年,我国风力发电发
电量增长了近6.7%,大型风力发电发电量增长了4.7%,小型风力发电发
电量增长了23.4%。
随着发电量的增加,风力发电对新能源的贡献率不断提高,2024年
新增装机容量中风力发电比例达到39.5%,新增发电量中风力发电比例达
到31.7%,成为可再生能源发电新增装机容量和发电量的主力。
二、我国风力发电技术发展
(一)推动大型风机发展
我国大型风力发电的发展趋势主要表现在两个方面:一是大型风机发
展趋势,二是风电项目科学规划的发展趋势。
风能发电技术的发展现状与未来趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能发电技术作为一种清洁、可再生的能源形式备受关注。
本文着重讨论风能发电技术的发展现状以及未来的趋势。
一、风能发电技术的发展现状近年来,全球范围内风能发电技术得到了快速发展。
主要表现在以下几个方面:1.设备效率的提升随着科技的进步和工程经验的积累,风轮和发电机等核心设备的效率得到了显著提升。
现代风轮的叶片设计更加科学合理,能够更好地捕捉到风能。
发电机的转换效率也有所提高,使得发电系统的整体效率得到了提升。
2.风场规模的扩大过去,风能发电主要采用分散式布局,各个风电场规模相对较小。
然而,近年来越来越多的大型风电场开始兴建,这些风电场规模庞大,集中供电能力更强,带动了风能发电行业的规模化发展。
3.储能技术的创新风能发电存在一个固有的问题,即能量的不稳定性。
当风速不够时,发电量将会减少或甚至中断。
为了解决这一问题,人们致力于开发储能技术,如利用电池储能、水泵储能等,使得风能发电系统能够更有效地存储和利用发电能量。
二、风能发电技术的未来趋势虽然风能发电技术已经取得了显著的进展,但仍然存在许多挑战和发展空间。
未来,风能发电技术将朝以下几个方向发展:1.海上风电的兴起由于陆地资源受限,海上风电在未来将成为重要的发展方向。
海上的风能资源更加丰富,而且海上风场不会影响到人类的居住与生活。
然而,海上风电面临的技术和经济挑战较多,例如海上风轮的制造和安装成本较高,海上环境对设备的腐蚀等。
因此,未来的研发将集中在降低海上风电成本、提高设备可靠性和维修技术。
2.智能化和自动化技术的应用随着人工智能和自动化技术的迅速发展,未来风能发电技术将更加智能化和自动化。
智能监测系统可以实时监控风场的状态和功率输出,实现远程控制和维护。
自动化技术可以提供更加精确和快速的风轮定位和转向,提高发电系统的效率和可靠性。
3.风能与其他能源形式的结合未来,风能发电技术将与其他能源形式相互结合,实现能量的互补与平衡。
浅谈风力发电的现状及前景1. 引言1.1 介绍风力发电的背景意义1. 可再生能源:风力发电是一种可再生能源,通过利用风能来产生电力,可以有效地减少对有限资源的消耗,实现能源可持续利用。
2. 环保节能:风力发电不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,是一种清洁、环保的能源形式,有助于改善空气质量,减少能源消耗。
3. 节约资源:利用风力发电可以减少对煤炭、天然气等非可再生能源的需求,有助于保护地球资源,降低能源的开采和开发成本。
4. 促进经济发展:发展风力发电产业可以刺激相关技术的进步和创新,带动就业增长,提高国家的能源安全和经济竞争力。
1.2 概述本文要讨论的内容本文主要讨论风力发电的现状及前景。
首先将介绍风力发电的发展历史,探讨其技术原理,并分析当前面临的主要问题。
随后将展望风力发电的未来发展前景,并探讨其在可再生能源中的地位。
最后对风力发电的现状进行总结,展望未来,并得出结论。
通过全面分析和探讨,可以更好地了解风力发电在能源领域中的地位和作用,为推动可持续发展提供参考。
2. 正文2.1 风力发电的发展历史风力发电的发展历史可以追溯到古代的帆船和风车。
帆船利用风力推动船只航行,风车则利用风力磨谷物或提水灌溉农田。
在18世纪末至19世纪初,随着工业革命的兴起,风力发电开始被用于发电。
最早的风力发电机是由丹麦物理学家和发明家皮特·鲁格特发明的,他于1891年建造了世界上第一个风力发电机。
20世纪初,风力发电开始在欧洲和美国得到广泛应用。
随着技术的不断进步和对可再生能源的需求增加,风力发电逐渐成为一种重要的清洁能源。
在20世纪末和21世纪初,随着风力发电技术的成熟和成本的降低,风力发电迅速发展。
目前,全球各国都在加大对风力发电的投资和推广,特别是在欧洲、中国和美国等国家和地区。
随着技术的不断创新和发展,风力发电系统的效率和稳定性不断提高,成本不断降低,风力发电正在成为一种可持续发展的清洁能源,为人类应对气候变化和能源安全提供了重要的支持。
风力发电技术的发展现状及前景分析一、引言风力发电作为一种绿色、清洁、可再生的能源,近年来越来越受到全世界的重视。
作为最早被利用的可再生能源之一,风力发电技术在过去的几十年里取得了快速的发展。
本文将从技术发展的角度出发,分析风力发电技术的现状和前景,并探讨未来的发展趋势。
二、风力发电技术的现状1.技术原理风力发电是一种利用风能转动风轮带动发电机发电的技术。
当风速达到一定的速度时,风轮开始旋转,产生连续的动能,并通过转动的轴将动能转换成电能,供应给电网或存储在电池中。
风力发电技术的核心是风机和发电机,其中风机的转子叶片具有重要的作用,它可以将风能转换成机械能,进而带动发电机转动并发电。
2.技术现状自19世纪70年代以来,风力发电技术经历了几十年的发展,取得了重大的进展。
目前,风力发电已经成为全球最快速增长的可再生能源之一,其全球装机容量已经达到了757 GW。
同时,风力发电技术也在不断地完善和提高,目前的风力发电机组已经达到了5 MW以上的容量,其转子直径可以达到100米以上,生成的电能可以供应到数千户家庭或企业使用。
此外,风力发电已经成为国际上公认的最成熟的可再生能源之一,并得到了广泛的应用和推广。
在全球范围内,风力发电已经成为低碳经济和清洁能源的重要支柱。
3.发展趋势从全球范围来看,未来风力发电技术的发展前景非常广阔。
根据国际风能协会的预测,到2030年,全球风力发电的装机容量将达到2400GW以上。
在中国等新兴市场中,风力发电技术也得到了广泛的关注和应用。
根据国际能源署的预测,未来20年内,中国将成为最大的风力发电市场之一,年均新增风力发电容量将达到约160GW。
尤其是在中国的海上风电领域,未来的发展将非常迅速,海上风电在未来十年内将成为中国最大的风电市场之一。
三、风力发电技术的未来发展方向1.技术的完善未来风力发电技术的研究方向主要包括:提高风力发电机组的效率、降低成本、延长寿命、减轻负载和提高性能等。
浅议风力发电技术现状及存在问题近年来,随着环保理念的普及和能源需求的不断增加,风力发电技术作为可再生能源之一受到了越来越多的关注。
目前,全球范围内风力发电技术已经相对成熟,但是仍然存在一些问题。
一、技术现状对于技术现状而言,目前已经出现了多种风力发电机组类型,如水平轴、竖轴、直驱、齿轮传动等。
节能减排方面,风力发电的节能效应越来越显著。
而在风力场建设方面,我国已经取得了一定成果,尤其是在内蒙古大额的风力场建设方面。
二、存在的问题1.风电机组的稳定性问题由于风力资源的不一致性,导致风电机组的输出不稳定,严重影响了风力发电的可靠性。
目前,解决输出不稳定问题的方法通常是采用多台机组联合运行或者引入储能技术等。
2.风电场的布局问题对于风电场而言,布局是非常关键的。
若机组密密麻麻排列缺乏规律,则会造成机组之间互相影响,进而降低风电场的发电效率。
因此,在设计布局时,应该遵循最佳布局原则,保证风电机组的最大发电效益。
3.零部件的可靠性问题风电机组零部件的可靠性是影响风力发电利用率和实用价值的重要因素。
目前,我国还没有完全掌握风电机组关键零部件的核心技术,尤其是大型风机轮毂的制造等。
对于风电场而言,交通、环保亦是非常重要的问题。
目前,一些风力发电场的交通不方便,会严重影响风电场的发电效益。
另外,风电场还会带来噪音、光污染等环保问题,甚至影响邻近居民的生活质量。
5.可再生能源发电价格高昂目前,风力发电的构建、维护成本较高,致使其发电价格偏高,难以和传统发电企业竞争,这也是限制可再生能源发电领域发展的重要因素之一。
总体而言,风力发电技术已经逐渐成熟,但在实践应用中仍然存在一些问题。
未来,我们需要进一步加强风力发电技术的研究和发展,推动风力发电技术的逐步进步,推动可再生能源发电的革命。
风力发电的发展现状及应用风力发电是一种利用风能产生电力的清洁能源技术。
随着全球能源危机的日益加剧和环境问题的日益突出,风力发电作为一种可再生的环保能源,受到了广泛的关注和重视。
在近年来,风力发电技术取得了长足的发展,并在世界范围内得到了广泛的应用。
本文将分析风力发电技术的发展现状及其应用,并探讨风力发电的前景与挑战。
一、风力发电的发展现状1.技术发展概况风力发电技术最早可以追溯到公元前500年的古希腊,当时人们就已经开始利用风力来驱动帆船、提水和磨面。
而现代风力发电技术则始于20世纪70年代,随着科学技术的发展,风力发电技术不断得到改进和完善。
目前,世界各国都在积极开展风力发电技术的研究与应用,一些先进国家已经建成了一大批大型风电场,风力发电技术已经进入了成熟的阶段。
2.全球风力发电市场概况据国际能源署(IEA)的数据统计,截至目前全球共有80多个国家在使用风力发电技术,全球风力发电装机容量已达700GW以上。
其中,中国、美国、德国、印度、西班牙等国家是全球风力发电的领先者,各国在风力发电技术研究、设备制造、风电项目投资等方面均取得了显著的成就。
特别是中国,作为世界上最大的风力发电市场,已经成为全球风电装机容量最大的国家。
3.风电技术的发展趋势风力发电技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:(1)提高发电效率。
随着技术的不断进步,风力发电机组的发电效率不断提高,目前已经达到40%以上。
未来,随着先进材料、先进制造技术的应用,风力发电机组的发电效率有望进一步提升。
(2)减少成本。
随着风力发电技术的发展和普及,风力发电的成本不断下降,有望与传统能源竞争。
据IEA预测,到2030年,风力发电的成本将降至传统能源的水平。
(3)智能化与数字化。
随着物联网、大数据等技术的应用,风力发电设备将更加智能化和数字化,大大提高了运维效率和智能管理水平。
二、风力发电的应用1.风力发电在发电领域的应用风力发电技术主要用于生产电力,目前风力发电已经成为世界上主要的可再生能源之一,在许多国家已经成为电网的重要组成部分。
基于风力发电技术发展现状以及行业发展分析风力发电技术是目前最受欢迎的可再生能源之一,具有许多优点,如无污染、零排放、可再生和可持续性,因此在全球范围内得到广泛关注和应用。
随着科技的发展,风力发电技术也在不断进化和改进。
本文将基于风力发电技术发展现状以及行业发展分析,对该技术的未来前景进行探讨。
一、发展现状1. 技术成熟度不断提高:风力发电技术经过了近几十年的发展,在技术成熟度方面已经达到了一个比较高的水平。
目前的风力机经济性已经得到了保证,同时风力发电技术及其组成部件的可靠性也在不断提高。
2. 规模越来越大:风力发电机组的容量和高度规模越来越大,不断地推动着技术和产业的进步。
世界上规模最大的风力发电机组是中国海南的三峡风电场,单机容量达到了7.58兆瓦,其转子直径超过了100米,塔高达73.5米。
3. 生产成本逐渐降低:随着风力发电技术的不断成熟和规模的扩大,风力发电的生产成本也在逐渐降低。
据统计,目前全球风力发电的平均成本已经降至每千瓦时5美分以下。
4. 国际市场份额持续扩大:随着全球对环保、可持续发展和低碳经济的重视,风力发电技术在国际市场上的份额不断扩大。
据国际能源署的报告,到2030年,全球风力发电的总装机容量将达到2000亿瓦,占全球总发电量的18%。
二、行业发展分析1. 行业竞争加剧:随着风力发电技术的普及和市场份额的扩大,行业竞争也越来越激烈。
除了传统的风机制造商之外,越来越多的非传统企业也开始进入风力发电行业。
2. 技术创新驱动发展:风力发电技术的创新将成为未来行业发展的主要动力。
比如,一些新技术正在得到广泛应用,如水平轴式和垂直轴式风力发电机组、浮式风力发电系统、大型风力储能成为研究热点等。
3. 利润空间研究:当前,行业主要的利润来源是增加容量和降低生产成本。
然而,较低的发电成本也意味着较低的价格,这对于一些企业的继续发展可能会产生影响。
4. 存在挑战:虽然风力发电技术的发展前景广阔,但仍存在一些挑战。
浅谈我国风力发电现状及其技术发展
一、我国风力发电的现状
2005年2月,我国国家立法机关通过了《可再生能源法》,明确指出风能、太阳能、水能、生物质能及海洋能等为可再生能源,确立了可再生能源开发利用在能源发展中的优先地位。
2009年12月,我国政府向世界承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,把应对气和变化纳入经济社会发展规划,大力发展包括风电在内的可再生能源与核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。
随着新能源产业成为国家战略新兴产业规划的出台,风电产业迅猛发展,有望成为我国国民经济增长的一个新亮点。
我国自上世纪80年代中期引进55kW容量等级的风电机投入商业化运行开始,经过二十几年的发展,我国的风电市场已经获得了长足的发展。
到2009年底,我国风电总装机容量达到2601万kW,位居世界第二,2009年新增装机容量1300万kW,占世界新增装机容量的36%,居世界首位[1,2]。
可以看出,我国风电产业正步入一个跨越式发展的阶段,预计2010年我国累计装机容量有望突破4000万kW。
从技术发展上来说,我国风电企业经过“引进技术―消
化吸收―自主创新”的三步策略也日益发展壮大。
随着国内5WM容量等级风电产品的相继下线,以及国内兆瓦级机组在风电市场的普及,标志我国已具备兆瓦级风机的自主研发能力。
同时,我国风电装备制造业的产业集中度进一步提高,国产机组的国内市场份额逐年提高。
目前我国风电机组整机制造业和关键零部件配套企业已能基本满足国内风电发展
需求,但是像变流器、主轴轴承等一些技术要求较高的部件仍需大量进口。
因此,我国风电装备制造业必须增强技术上的自主创新,加强风电核心技术攻关,尤其是加强风电关键设备和技术的攻关。
二、风力发电的技术发展
(一)风力发电机组机型及容量的发展
现代风力发电技术面临的挑战及发展趋势主要在于如
何进一步提高效率、提高可靠性和降低成本。
作为提高风能利用率和发电效率的有效途径,风力发电机单机容量不断向大型化发展。
从20世纪80年代中期的55kW容量等级的风电机组投入商业化运行开始,至1990年达到250kW,1997年突破1MW,1999年即达到2MW。
进入21世纪,兆瓦级风力机逐渐成为国际风电市场上的主流产品。
2004年德国Repower即研制出第一台5MW风电机,Enercon开发出第二代直驱式6WM风电机,预计2013年单机容量将突破
15MW[1,3]。
从世界范围来看,1.5MW-2MW的机型占世界
机组容量的比例,已从2007年的63.7%飞速上升到80.4%;而在我国,2005年风电场新安装的兆瓦级风电机组占当年新装机容量的21.5%,而2009年比例已经上升到86.86%。
这表明容量风电机组已经成为我国风电市场上的主流产品。
(二)风力发电机组控制技术的发展
1.自然风速的大小和方向随着大气的气压、气温和湿度等的活动和风电场地形地貌等因素的随机性和不可控性,这样风力机所获得的风能也是随机和不可控的。
2.为使风能利用率更高,大型风力发电机组的叶片直径大约在60m~100m之间,因此风轮具有较大的转动惯量。
3.自动控制在风力发电机组的并网和脱网、输入功率的优化和限制、风轮的主动对风以及运行过程中故障的检测和保护中都应得到很好的利用。
4.风力资源丰富的地区通常环境较为恶劣,在海岛和边远的地区甚至海上,人们希望分散不均的风力发电机组能够无人值班运行和远程监控。
这就对风力发电机组的控制系统可靠性提出了很高的要求。
因此,众多学者都致力于深入研究风力发电的控制技术和控制系统,这些研究工作对于风力发电机组优化运行有极其重要的意义。
计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域,并网运行的风力发电控制技术得到了较快发展,控制方式从基本单一的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制
方向发展,甚至向智能型控制发展。
定桨距型风力机指桨叶与轮毂的连接是固定的,即桨距角固定不变,当风速变化时,桨叶的迎风角度固定不变。
失速型是当风速高于额定风速,利用桨叶翼型本身所具有的失速特性,即气流的攻角增大到失速条件,使桨叶的表面产生涡流,将发电机的功率输出限制在一定范围内。
失速调节型的优点是简单可靠,当风速变化引起输出功率变化时,只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不做任何控制,使控制系统大为简化。
其缺点是叶片重量大,桨叶、轮毂、塔架等部件受力较大,机组的整体效率较低,也使得这些关键部件更容易疲劳磨损。
(三)风力发电机组控制策略的发展
风能是一种能量密度低、稳定性较差的能源,由于风速、风向的随机性变化,导致风力机叶片攻角不断变化,使叶尖速比偏离最佳值,风力机的空气动力效率及输入到传动链的功率发生变化,影响了风电系统的发电效率并引起转矩传动链的振荡,会对电能质量及接入的电网产生影响,对于小电网甚至会影响其稳定性。
风力发电机组通常采用柔性部件,这有助于减小内部的机械应力,但同时也会使风电系统的动态特性复杂化,且转矩传动模块会有很大振荡。
目前,对风力发电机的控制策略研究根据控制器类型可分为两大类:基于数学模型的传统控制方法和现代控制方法。
传统控制采用
线性控制方法,通过调节发电机电磁转矩或桨叶节距角,使叶尖速比保持最优值,从而实现风能的最大捕获。
对于快速变化的风速,其调节相对滞后。
同时基于某工作点的线性化模型的方法,?τ诠ぷ鞣段Ы峡怼⑺婊?扰动大、不确定因素多、非线性严重的风电系统并不适用。
三、存在的问题及展望
尽管近年来我国风电产业得到了迅猛的发展,但同时也暴露出众多的问题。
首先,我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技术。
在设计技术方面,我国不仅每年需支付大量的专利、生产许可及技术咨询费用,在一些具有自主研发能力的风电企业中,其设计所需的应用软件、数据库和源代码都需要从国外购买。
在风机制造方面,风机控制系统、逆变系统需要大量进口,同时,一些核心零部件如轴承、叶片和齿轮箱等与国外同类产品相比其质量、寿命及可靠性尚有很大差距。
其次,我国风电发展规划与电网规划不相协调,上网容量远小于装机容量。
风电发展侧重于资源规划,风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力,从而造成装机容量大,并网发电少的现状。
2009年新增装机容量中1/3未能上网,送电难已经成为制约风电发展的瓶颈。
最后,我国风电的技术标准和规范不健全,包括风机制造、检测、调试、关键零部件生产及电场入网等相关标准亟需建立和完善。
因此,展望我
国未来的风电产业发展,必须加强自主创新掌握核心技术;必须加大电网建设力度,合理规范风电开发;必须加大政策扶持力度,建立健全完善统一的风电标准规范体系。