并网型风力发电技术现状与发展趋势研究
风电新能源并网技术研究
风电新能源并网技术研究摘要:在构建绿色社会的理念指引下,为了减少环境的污染,多数传统能源使用领域逐渐以电力商品来作为第一优先替代能源。
在这种背景下,电力行业的发展就迎来了全新的时期。
风电作为一种生态效益显著的资源开发形式,近年来受到全社会的广泛关注,风电是以自然资源来作为能源转化的一种重要形式,相对于传统的火力发电而言,其生态价值更为显著,十分契合构建绿色社会的发展观。
尽管风电的优势性如此明显,但是风电并网过程中,仍然存在着一定的不足,从而影响了电网的稳定性。
基于此,就需要结合风电发展的趋势,来加强对并网技术的研究与应用工作,从而让风电更好地并网运行,发挥出其生态作用。
关键词:风电工程,新能源,并网技术。
1风电新能源发展现状风能利用技术主要是采用大齿轮的风轮对小密度的风能进行转换,但是现有风轮机对于风能的开发利用程度较低,受各种因素的影响,造成风轮机的效率维持在20%-50%之间。
风的方向和速度具有不确定性和间歇性,电能波动较大,考虑风力机组的本身特性,造成得到的电能具有较大的差异性和波动性。
我国具有丰富的风能资源,但是在对风能资源的利用上却比较受限。
由于资源本身比较丰富且难以储存,造成对于风能的利用成本远高于发电环节的成本,因此在蓄电方面受限,对于电力的运用不充分。
另外,由于电网的不可调度性及风能不可控性,无法对风力风电实现行之有效的调度,与此同时,部分地区缺乏先进的机组设备,造成对电力运用受限,加大了调度的难题。
就目前来看,由于技术受限,因此各地区风能利用率较低,且电网调度困难,影响电力系统的发展。
对此,首先应考虑风电对于电能质量的影响,通常采用异步发电机规避风电单机的影响,直连配电网。
丰富的风电资源距离核心用电区较远,电能的远距离传输会造成谐波污染,使得电压闪变风险系数变大;其次,实现对电网的调度和规划,可以最大化利用现有的风能资源,但是由于风能调峰量具有一定的局限性,制约了对风电的使用率,一旦电网无法实现对功率的有效控制,很容易造成风力注入受阻问题。
风力发电现状与发展趋势分析
水电工程Һ㊀风力发电现状与发展趋势分析聂㊀政摘㊀要:风力发电作为一种清洁的发电方式,在我国已经得以广泛的运用㊂相比于传统的火力放电的方式,风力发电能够节省更多的能源,且投入的成本较低,适用性较强,在我国许多地区都可以运用㊂文章对风电新能源发展与并网技术进行了深入的研究与分析,并提出了一些合理的措施,旨在提高风电新能源的使用质量,更好地结合并网技术,对风电发展中出现的问题进行解决,促进我国风电技术的发展与前进㊂关键词:风力发电;新能源;并网技术;可持续发展一㊁风电新能源的基本特点概述风电作为一种新能源,其工作方式是利用相关的设备将风产生的动能转为成为电能,而风能是一种清洁的㊁可再生的能源,风电近些年来在世界范围内受到各个国家的重视,我国也正在大力开展风电建设㊂从世界范围来看,经过相关的计算表明,世界当前可利用的风能资源储量比水力资源高出10倍左右㊂我国的风能资源也非常丰富,可以供开发和利用的风能储量超过10亿kW,我国目前风电装机超过2亿kW㊂风能是一种具有代表性的无公害㊁可再生的清洁能源,风电在一些水资源匮乏的地区发挥着重要的作用,例如我国的沿海城市㊁草原牧区㊁山地高原等地区,都非常适合使用风力发电的方式提供电力能源㊂我国对风电建设也给予了高度的关注,国家通过财政补贴的方式大力支持全国各地开展风电建设,取得了很好的效果,目前我国多个地区已经兴建了许多大型的风电场,对我国的电力能源输送起到了至关重要的作用㊂二㊁风力发电并网技术分析(一)同步风电机组并网技术同步风电机组,即是同步电机与风电机组结合产生的,在机组运行时既可保证有功功率输出还能提供无功功率,并且还能有效地确保电能质量,因此在我国风电系统中应用越来越广泛㊂目前,我国很多专家正在深入研究同步发电机与风力发电机的有机融合方法㊂一般来说,风速波动较大会导致转子转矩发生波动,无法满足机组并网调速精度㊂在融合同步发电机㊁风力发电机以后,如果未对以上问题进行充分考虑,尤其是在较大荷载条件下,电力系统极易发生无功振荡现象或者失步现象㊂以上问题导致同步风电机组广泛运用受到影响,随着变频器装置广泛的运用,该问题得到了有效解决㊂(二)异步风电机组并网技术异步风电机组,即是异步发电机与风电机组结合产生的㊂异步风电机组的转速只要与同步发电机组的转速差不多即可,它对精度的要求并不高㊂另外,异步风力发电机的控制装置并不复杂,且能可靠㊁安全地运行㊂不过,异步风电机组并网技术同样也会产生许多问题,如在并网之后极易出现比较大的冲击电流,造成风电机组电气安全隐患㊂还有磁路饱和现象,会导致励磁电流增加使系统功率降低㊂故应对异步风电机组加强运行监督,做好有效预防才能更好地保证异步风电机组并网运行的安全性㊂针对调速精度,异步风电机组对其并未提出较高的要求,只要风力发电机组转速与同步风电机组转速差不多即可,不需要进行整步操作与同步设备㊂但异步风电机组并网较为复杂,需要解决较多问题㊂如果异步风电机组直接进行并网,则极易产生极大的冲击电流,降低电压,严重影响电力系统的正常运行㊂故电场运行部门要做好监督工作,制订有效预防措施,以确保风电机组并网运行的可靠性与安全性㊂三㊁解决运维问题的举措和方法(一)运用全寿命周期管理理念,构建合理的运维模式体系我国风电场装机的容量不断扩大,运行风电机组的数量逐年增加,风电场的运行已经进入规模化的发展阶段,全寿命周期的投资理念已经逐渐被业内接受,不仅要选好设备,更要用好设备,风电设备运维管理状况成为当下行业关注的重点㊂学习国外先进的管理经验,基于大数据和云计算,采用系统诊断㊁风险评估㊁可靠性分析㊁寿命管理㊁预知性维修㊁整体解决等风电运维策略,加强设备管理与技术提升㊁优化工作环境与资源配置㊁构建合理运维模式与体系,改变 头痛医头,脚痛医脚 的落后管理方式,从被动式运维向主动式运维㊁智慧运维转变,做到有计划的 预防式 保障服务,既有 急诊式 维修又要做 体检式 预防㊂运维管理是风电场工作中的一项重要任务,不仅是提升设备利用率,提高设备安全性㊁稳定运行,降低各种能耗的前提,而且还是风电场获得更多经济效益的保障.(二)运用新技术提高运维工作效率和有效监管风电场事故不仅与整机质量有关,而且与企业的管理体制㊁风电场管理与运维人员的规范操作有着密不可分的关系㊂风电场维护检修人员的安全意识㊁技术水平和责任心,对保证风电机组正常运行及风电机组的安全有着最为直接㊁关键的作用㊂作为风险较高的发电企业,实现安全生产,除了完善各项制度,更需在技术上加以提高㊂我国风电运行阶段的监测手段主要集中于电气设备,对一些风电的主要部件,特别是关系到风电设备寿命㊁运行隐患的关键部件如发电机主轴㊁轴承㊁齿轮箱㊁叶片等缺乏有效的㊁系统的状态监测,导致运行阶段对风电设备的了解始终处于被动和局限的状态,无法跟踪故障的发展趋势,不能预先发现并提前排除故障隐患㊂运维工作主要是依靠相关人员的责任意识和专业水平及时发现隐患并加以排除㊂然而,对设备的定期巡检要1 2个月才进行一次,有限的运维人员,恶劣的气候条件㊁高空场地条件㊁人员技术水平㊁工具状况以及人员身体状况等各种因素的存在,使得风力发电设备常常处于亚健康状态运行,无法保障全生命周期效益最大化㊂四㊁结语综上所述,为了更好地推动我国风电新能源的发展,需要对其并网技术进行深入的研究,从多个角度㊁多个层面不断完善并网技术,提高风电系统的稳定性㊁可靠性㊁安全性,为我国发电行业做出更大的贡献,确保我国电能产业可持续发展㊂参考文献:[1]汪成国.关于风电新能源发展与并网技术的探析[J].中国战略新兴产业(理论版),2019(14):1.[2]邹璐.风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究[J].无线互联科技,2019(17):130-131.[3]马春兰.风电新能源及其并网技术的发展现状探究[J].湖南水利水电,2019(2):65-66.作者简介:聂政,新疆龙源风力发电有限公司㊂702。
浅议风力发电技术现状及存在问题
浅议风力发电技术现状及存在问题【摘要】风力发电技术是一种清洁能源,受到越来越多的关注。
本文从全球和中国的角度,分析了风力发电技术的现状和存在的问题。
全球范围内,风力发电技术正在不断发展,但依然面临着一些挑战,如建设成本高、风力资源分布不均等问题。
在中国,风力发电技术也取得了长足的进步,但在技术创新和装机规模上还有提升空间。
文章还探讨了风力发电技术改进的方向,包括提高风力发电效率、降低成本、拓展风力资源利用等方面。
展望了风力发电技术的未来发展,指出应加强科研力量和政策支持,促进风力发电技术的进一步发展。
风力发电技术发展还存在一些问题,但随着技术的不断完善和政策的支持,风力发电有望成为更为可靠和可持续的能源之一。
【关键词】风力发电技术、现状、存在问题、全球发展、我国发展、改进方向、未来发展、总结、浅析、分析、探讨、展望、结论1. 引言1.1 介绍浅议风力发电技术现状及存在问题风力发电技术是一种利用风能转化为电能的清洁能源技术,具有广泛的应用前景和环保优势。
随着全球对可再生能源的重视,风力发电技术在近年来得到了迅猛发展,成为解决能源危机和减缓气候变化的重要手段之一。
在全球范围内,风力发电技术已经取得了长足的发展。
各国纷纷投入资金和人力资源用于研发和建设风力发电项目,推动了风力发电装机容量的快速增长。
特别是北欧国家和中国等地区,风力发电已经成为主要的电力来源之一,初步建立了规模较大的风电装备制造和风电项目运营体系。
与发展中的风力发电技术相比,仍存在一些问题亟待解决。
技术水平的不断提升需要更加精密和可靠的风力发电设备,以及更高效的风电场规划和运维管理。
风力发电技术对环境影响也需要进一步关注和改进,包括风电场对鸟类和其他野生动物的影响,以及风力发电设备的回收处理问题。
本文将对全球和我国风力发电技术的现状进行浅析,分析存在的问题,并探讨改进的方向,最终展望风力发电技术的未来发展前景。
通过对风力发电技术的全面探讨,可以更好地推动风力发电技术的可持续发展,并促进清洁能源的广泛应用。
风电新能源的并网技术分析
风电新能源的并网技术分析摘要:我国科技水平和我国各行业的普遍发展,风电是我国的重要能源之一。
加强对可再生能源的研究与开发投入,特别是对风力的研究与使用。
而风能开发也是一种可再生的环保资源,因其无污染、储备充足、开发成本低、应用前景广泛等优点,受到了世界各方的关注。
在中国由于海洋范围广阔,风电储备巨大且分布范围广泛,发展潜能巨大。
近年来,在资源与环境挑战日益紧迫的形势下,国家政府部门制定了许多有效的资源政策,对资源格局作出改变,风能领域和技术取得了蓬勃发展,但在风能并网技术上仍存在若干困难,总结和研究如何克服上述困难,对于进一步推动风能领域的安全、可持续发展价值极大。
关键词:风电新能源;发展现状;并网技术引言新能源并网发电系统在出力时,容易出现出力的间歇性和不确定性等不定因素,本研究提出了新能源并网发电过程中各种因素特征的量化分析,构建了灰色关联分析法模型实现谐波、孤网、间接性发电、波动性发电、电网频率等诸多因素之间的关联,通过设置关联系数实现关联程度的计算,提高了电能质量分析能力。
且影响程度与风电的启动风速和并网方式有关,在额定风速下启动并网要比切入风速下并网对电能质量造成的影响更大,并网容量越大、并网位置越靠近配电网馈线末端,则风电接入后对节点电压水平的抬升越大、造成的电压波动和电压总谐波畸变率也越大,而对于配电网各节点电能质量受到的影响,离新能源风电并网位置越近,该节点受到的影响越大,其中风电并网所在节点受到的影响程度最大。
新能源风电在配电网的接入会造成配电网的电能质量发生较大的变化,在进行新能源风电接入规划设计时需对其影响做好相应的综合评估。
1风力发电的原理和系统结构(1)利用风力的动能推动螺旋叶片旋转,将风力动能向机械能转化;(2)叶轮转轴与发电机转轴相互连接,故叶轮转动会带动发电机转动,机械能被转化为电能。
随着节能环保理念的不断发展,加之国家政策的大力推动,近年来我国风力发电技术得到飞速发展,风力发电系统的复杂性亦在不断提升。
风电系统的研究现状与未来发展趋势分析
风电系统的研究现状与未来发展趋势分析自从工业革命以来,能源需求一直在飞速增长,而传统化石燃料的使用也带来了许多环境问题,即使像核能这样的相对清洁能源也有着巨大的安全问题。
在这样的情况下,风能被视为解决当前严重问题的方案之一。
本文将对风能发电系统的现状、发展趋势和未来的挑战做出分析。
1.风能发电系统的现状当前,全球风能发电已进入了爆发式增长期。
根据世界风能协会的数据,全球安装的风电装机容量已经达到了700 GW。
在新开发的发电项目中,风能发电已成为最为广泛的一种清洁能源,其前景非常可观。
在全球范围内,风电的发电量已经超过了一些大国的日常用电量。
欧洲在这方面领先,印度和中国也在不断追赶。
在美国,风力发电占可再生能源的比例也在逐步增加。
同时,风能发电也成为了许多不同的应用领域的选择,包括商业,家庭,农业等。
然而,风能发电系统仍然存在一些限制和挑战。
2.风能发电系统的未来发展趋势在未来几年,风能发电系统将面临更多的技术挑战。
其中一项挑战是如何将大量的电力集中到国家电网中。
另一项挑战是如何在极端天气条件下保证设备的准确性和可靠性,并使用海上风能发电系统。
为了解决这些技术挑战,风能发电比赛上的新型风能技术正在迅速开发和应用。
例如,高效的逆变器,高效率的涡轮机以及更有效的电网连接。
这些技术的发展必将促进风能发电系统的性能和发电效率。
3.风能发电系统的未来挑战尽管风能发电已经展现出极大的前景,但这种能源的利用同时也存在一些挑战。
其中最显著的就是能量转换和储存的问题。
这一问题既包括风能转化为电能的效率问题,又包括电力的储存问题。
现有的储存技术的成本较高,体积较大,难以满足大规模风能发电系统的需求。
同时,风电机组在票证系统上存在的问题也会阻碍其发展。
研究表明,风电优質系统成本昂贵,特别是当存在大量能量需求、地理限制或节骨眼金疙瘩中。
风电机组的票证系统必须考虑许多因素,例如天气条件、能源需求、成本和可持续性。
最终,风能发电系统的发展和持续改进需要政府和私营企业的大力支持。
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究风电新能源是近年来得到广泛关注并快速发展的清洁能源之一。
随着全球对可再生能源的重视程度不断提高,风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景也备受关注。
本文将从风电新能源的发展现状和并网技术的发展前景两个方面进行深入探讨,希望能够为相关研究和实践提供一定的参考。
一、风电新能源的发展现状1.发展概况风电新能源是指利用风能转换成电能的一种清洁能源。
近年来,随着全球对环境保护和可持续发展的重视,风电新能源得到了迅速发展。
截至目前,全球风电装机容量已经超过了6万兆瓦,年发电量为约6600亿千瓦时,占全球电力需求的5%左右。
中国、美国、德国等国家是风电发展的主要推动者,占据了全球大部分的风电装机容量。
2.发展优势风电新能源具有明显的发展优势。
风能资源分布广泛,且具有丰富的储备量,全球范围内可以利用的风能资源远远超过目前的利用水平。
风电新能源是一种无污染、可再生的清洁能源,不会排放温室气体和污染物,对环境友好。
风电发电成本逐年下降,已经具备了一定的经济竞争力,同时可以带动就业,并推动相关产业链的发展。
3.发展挑战尽管风电新能源发展势头迅猛,但也面临着一些挑战。
风电资源的不稳定性和不可控性使得风电的发电效率和系统稳定性受到限制。
风电并网对电网的技术要求较高,需要解决输电技术和储能技术等方面的难题。
风电建设和运维成本较高,需要持续改进技术和降低成本。
1.技术现状风电并网技术是指将风电场的发电设备与电网有机结合,实现风力发电机组按照电网要求稳定运行,履行电气能源的调度任务,并保证电网的安全、稳定运行。
目前,随着风电装机规模的不断扩大,风电并网技术也在不断创新和升级。
主要技术包括风电场的接入方式、风电场的并网保护、风电场的运行控制等方面。
2.发展前景未来风电并网技术有望迎来更加广阔的发展前景。
随着风电装机容量的增加,风电并网技术将面临更高的要求,需要不断提升智能化、自适应化和柔性化。
风能发电技术的发展现状与未来趋势
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。
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究一、风电新能源的发展现状1.1 产业规模不断扩大近年来,全球风电新能源产业规模不断扩大,成为了新能源发展的重要方向之一。
据国际能源署(IEA)数据显示,在2019年,全球风电新装机容量增加了6.1%,达到了644吉瓦,其中中国、美国、德国、印度和西班牙成为了风电新装机容量最大的国家。
这充分表明了风电新能源产业规模的不断扩大和全球范围内的发展趋势。
1.2 技术水平不断提高随着科学技术的不断进步,风电新能源的技术水平也在不断提高。
传统的风力发电场逐渐转向了海上区域,这不仅能够避免对土地资源的占用,还可以有效地提高风力发电效率。
风力发电机组的装备技术、测风技术等关键技术也在不断创新和完善,进一步提升了风力发电的技术水平。
1.3 政策支持力度不断加大各国政府对于风电新能源的政策支持力度也在不断加大。
中国政府出台了《风电并网管理规则》等一系列政策法规,为风电新能源的发展提供了强有力的政策支持。
一些国际组织也纷纷提出了关于可再生能源的发展目标和规划,为全球风电新能源的发展创造了有利的政策环境。
2.1 多元化的并网技术传统的风电新能源并网技术主要包括了调频、无功补偿、电压控制等技术。
随着风电新能源的快速发展,多元化的并网技术也在不断涌现。
虚拟同步发电技术、智能控制技术等,这些新技术的出现为风电新能源并网提供了更多的选择,也为并网技术的发展打开了新的局面。
2.2 智能化的发展趋势未来,风电新能源并网技术的发展趋势是智能化。
在智能化技术的支持下,风电新能源可以更加高效地并网发电,实现对电网的有效支持和维护。
智能化的发展趋势还体现在对并网技术的监测、控制和管理等方面,使得风电新能源的并网更加安全可靠。
2.3 国际合作的不断深化随着全球风电新能源的发展,国际合作也变得越来越重要。
各国在风电新能源并网技术方面开展了广泛的合作和交流,加速了并网技术的发展。
通过国际合作,各国可以共同研究解决风电新能源并网技术中存在的难题,推动全球风电新能源的可持续发展。
风力发电的并网技术
变流器
桨距角度
发电机 发电机转速
桨距驱动
AC DC
电流 PWM 直流电压
DC AC PWM
有功功率和无 直流母线电压
功功率控制
控制
电流
风速 风向
桨叶角控制
转速控制
-启动
-满载时
-半载
-关机
桨距控制
桨距控制模式 风机主控制系统
P 负载曲线 功率因数控制
变流控制系统
刹车控制 偏航驱动
变流控制命令
电网
极数:72 极。
2.4 多发电机型机组
叶片通过紧耦合主轴和单级 多输出轴齿轮箱,驱动多个中 速永磁发电机; 每个发电机有独立的变频 器,输出通过直流母线连接在 一起,再通过网侧逆变装置连 接到电网
6个500KW 325rpm 永磁同步发电机
4 PART
风力发电机的控制
变速恒频风力发电系统的特点是风力机和发电机的转 速可在很大范围内变化而不影响输出电能的频率。可以通 过适当的控制,使风力机的转速可变,使风力机的尖速比 处于或接近于最佳值,从而最大限度的利用风能。
2.2 多级增速型变速风力发电系统
通过齿轮增速,电 机体积小;增加系 统维护和故障率。 典型的机型是双馈 风力发电机
双馈风力发电机系统结构图
2.3 半直驱型变速风力发电系统
通过1级齿轮增速,电机体积较小;降 低系统维护和故障率,是折中方案。
一级行星齿轮 箱 9:1
发电机转 速:190rpm;
双馈式风力发电机机侧变流器控制原理
双馈式风力发电是在双馈式异步电机的转子中施加转差 频率的电压(或电流)进行励磁,调节励磁电压的幅值、频率和相 位,实现定子恒频恒压输出。当发电机转子旋转频率fm变化时, 控制转子励磁电流频率f2确保定子输出频率f1恒定。设p为极对 数,则有
基于风力发电技术发展现状以及行业发展分析
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。
风力发电机发展现状及研究进展
风力发电机发展现状及研究进展一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增长,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐在全球能源结构中占据重要地位。
风力发电机作为将风能转换为电能的关键设备,其技术发展与进步对于提高风电效率和降低成本具有至关重要的意义。
本文旨在全面梳理风力发电机的发展现状,包括其技术特点、市场应用以及面临的挑战,并深入探讨当前风力发电机的研究进展,包括新型风力发电机设计、材料创新、控制策略优化等方面的内容。
通过本文的阐述,希望能够为读者提供一个清晰、全面的视角,以深入了解风力发电机领域的最新动态和发展趋势,为未来的风力发电技术发展提供参考和借鉴。
二、风力发电机发展现状随着全球对可再生能源需求的不断增长,风力发电作为其中的一种重要形式,已经取得了显著的发展。
风力发电机的发展现状表现在技术提升、规模扩大、应用广泛以及产业链完善等多个方面。
在技术提升方面,风力发电机的设计不断优化,风能转换效率显著提高。
新型风力发电机采用更先进的叶片设计、材料技术和控制策略,使得风能捕获更加高效、稳定。
同时,风力发电机组的智能化和自动化水平也在不断提升,为风电场的运维管理带来了极大的便利。
在规模扩大方面,风力发电项目的规模日益增大,风电场的建设正朝着大型化、集中化方向发展。
随着风电技术的进步和成本的不断降低,越来越多的国家和地区将风电作为重要的能源供应方式,大型风电场的建设如火如荼。
在应用广泛方面,风力发电机的应用领域不断拓展。
除了传统的陆地风电场,海上风电、分布式风电、微风电等多种应用形式也逐渐兴起。
特别是在海上风电领域,随着技术的进步和成本的降低,海上风电正成为风力发电的重要增长点。
在产业链完善方面,风力发电产业链日趋成熟,涵盖了设备制造、安装运维、技术研发等多个环节。
风力发电设备的制造能力不断提升,国内涌现出一批具有国际竞争力的风电设备制造商。
风电场的运维管理也日益规范化、专业化,为风电产业的可持续发展提供了有力保障。
风力发电设备技术现状与发展趋势
风力发电设备技术现状与发展趋势摘要:风力发电是一种将风的动能转化为电能的能量转换方式,通过这种发电方式得到的电能有着清洁环保的优点,在新时期发展背景下,人们消耗的电力资源总量不断增长,为了满足人们在对电力资源需求的基础上,降低电力供应对自然环境造成的污染,合理应用风力发电技术,成为了一项极为必要的工作。
下面,文章重点就风力发电设备技术现状与发展趋势展开论述。
关键词:风力发电;设备技术;技术现状;发展趋势1风力发电的优势新形势下,电力的需求和当前供应的缺口较大,作为一种可再生能源,风力发电的优势主要包括:第一,风能是可再生能源。
风力发电机组利用风能发电,不会消耗天然气、石油、煤等资源。
第二,风电场的建设周期短。
立足于相关调查研究、经验或软件确定好建设风电场的地址后,修好路、配备好设备后,便可以对风力发电设备进安装,此速度显然比其他电厂快很多。
第三,在风电场运行过程中,可以设计无需人员值守,维护难度小。
现阶段,计算机技术迅猛发展,风力发电技术日新月异,风力发电机组的自动化程度越来越高,可以做到远程控制。
第四,造价不高。
相较于核电站、火力发电厂以及水力发电厂的建造费用相比,风力发电场的建造费用低很多。
第五,土地占用规模不大。
风电场可以在沙漠、荒岛及沿海的浅海中建造,占用耕地规模大大减少。
运用风力发电,不会产生废物或废气,不会对环境和人类造成影响。
2风力发电设备技术现状2.1双馈式风电机组双馈异步风机是市场上应用最多的风电机组,市场份额占比最高。
双馈机型整体经济性好,目前5MW以下等级的双馈机型技术性能稳定、供应链成熟、制造成本相对较低,但后期运维成本较高。
当前主流技术研究方向集中在低电压穿越时的控制策略、高压穿越控制策略和并网相关研究等,智能化控制相关研究贯穿其中。
2.2直驱型风电机组直驱式风力发电机由多极电机与叶轮直接连接驱动,与双馈式风机比,减少了齿轮箱,体积更小,寿命提升,降低了运维成本。
但由于发电机和全功率变流器的存在,成本明显增加。
风电并网技术现状及分析
风电并网技术现状及分析2021-05-05 18:59:54风电并网容量增长迅猛2005年国家公布可再生能源法,05到08的4年时间全国风电装机容量由126千瓦增长到1221万千瓦,以每年一翻的速度开展,远远高于世界风电平均开展速度。
2021年我国新增装机容量当年新增世界第一,累计世界第二。
开展风电是改善能源构造和应对气候变化的重大举措,是我国能源战略的重要组成。
我国风能资源主要集中在“三北〞地区,大多远离负荷中心。
我国积极推进大基地大电网的风电开发模式,一批百万千万级、千万千万级风电基地正在规划大规模风电并网给电网带来压力?增大调峰、调频难度风电的反调峰特性增加了电网调峰的难度。
据东北、蒙西和XX电网统计结果,风电反调峰概率分别为60%、57%和56%。
XX电网由于风电接入,一年期间峰谷差变大的时间到达210天。
由于调峰容量缺乏,XX、蒙西电网都出现了低负荷时段弃风的情况。
风电的间歇性、随机性增加了电网调频的负担。
根据统计,2021年2月到11月XX地区风电在30分钟内出力波动超过9万千万到达347次,增加了电网调频的压力和常规电源调整的频次。
风电随机性强、间歇性明显。
波动幅度大,波动频率无规律性。
案例:华北电网XX地区风电对电网调峰的影响风电出力与电网负荷表现出较强的反调节特性?加大电网电压控制难度随着大规模风电场接入电网,电网运行控制出现了很大困难。
据统计,受风电影响:蒙西电网锡盟灰腾梁风电基地沿线变电站220千伏母线电压全年维持在额定电压的1.1倍;XX电网达风变110千伏系统电压长期在113千伏以下,为支撑110千系统电压,达风变220千伏母线电压不得不全年维持在238千伏以上,运行电压调整十分困难,也对输变电设备平安造成了威胁。
风电场运行过度依赖系统无功补偿,限制了电网运行的灵活性。
如:蒙西塔拉地区500千伏无功补偿设备停运时,220千伏系统电压最高升至257千伏。
?局部电网接入能力缺乏风电场大多处于电网末梢,大规模接入后,风电大发期大量上网,电网输送潮流加大,重载运行线路增多,热稳定问题逐渐突出。
风力发电并网技术及电能质量控制研究
风力发电并网技术及电能质量控制研究1. 引言1.1 引言风能作为清洁能源之一,在世界范围内得到了广泛的应用和发展。
随着技术的进步和成本的降低,风力发电已经成为了一种可持续且经济的发电方式。
风力发电技术具有灵活性强、无污染、可再生等优点,因此被视为未来能源发展的重要方向之一。
风力发电系统存在着一些问题,其中之一就是风力发电并网技术及电能质量控制。
风力发电并网技术涉及到风力发电系统与电网之间的连接与协调,要实现风力发电系统的高效并网对系统稳定性和电能质量的要求很高。
风力发电系统的并网还需要考虑到能源的有效利用和供需平衡等方面。
电能质量控制技术则是确保系统可靠性和电能质量的关键,包括对谐波、电压暂降、电压波动等问题的控制和监测。
本文将对风力发电并网技术及电能质量控制进行综述和探讨,希望能够为风力发电技术的进一步发展和推广提供一定的参考和指导。
1.2 研究背景风力发电作为清洁能源的一种,近年来得到了广泛的关注和应用。
随着风力发电技术的不断发展和成熟,风力发电并网技术及电能质量控制研究也日益成为研究的热点。
风力发电并网技术是指将分布在不同地域的多个风力发电机组通过电网连接起来,实现协调运行和协同发电。
在实际应用中,风力发电机组的并网技术面临着诸多挑战,如并入电网对系统运行的影响、发电功率的波动和对电网电能质量的影响等问题。
对风力发电并网技术及电能质量控制进行深入研究,不仅可以提高风力发电系统的可靠性和稳定性,也可以保证电能质量的协调和提升。
风力发电技术在全球范围内正逐渐成为一种主要的清洁能源形式,具有环保、可再生、可持续等优势。
随着我国能源结构调整和清洁能源政策的实施,风力发电装机规模不断扩大,已经成为我国能源发展战略的重要组成部分。
由于风力资源的不稳定性和间歇性,风力发电系统的运行特性使得其并网技术和电能质量控制技术面临着极大的挑战。
开展风力发电并网技术及电能质量控制研究,对促进我国风力发电行业的发展和提升电能质量水平具有重要意义。
风力发电及风电并网技术现状与改善分析
风力发电及风电并网技术现状与改善分析摘要:风力发电是一种新兴的发电方式,这种发电方式在使用的过程中是绿色环保的,进行风力发电,一方面是减少发电的成本,另一方面是要节约能源,保护环境。
我国的风力发电及风电并网技术还存在着很多的问题,相对于技术较为发达的国家来说,风力发电技术还不完善.本文就是对风力发电及风电并网技术的现状和改善建议进行分析,为相关的研究提供借鉴。
关键词:风电并网;控制技术;现状1风力发电技术现状分析1.1单机容量小,浪费大量的建设资源众所周知,风力是电力发电的重要组成部分,其发电效率直接影响到发电行业的发展,因此,风力发电技术应结合市场的发展趋势以及人们的用电需求等进行及时的改进。
然而,就现阶段风力发电技术来看,在人们生活水平不断提高的情况下,人们对生活用电的需求也在不断的增加,风力发电作为发电技术的重要组成部分,为了满足人们的用电需求,很多地区会增设多个风力发电机组,而在这种情况下就会造成大量的资源浪费,尤其是土地资源的浪费,将会造成国家土地资源吃紧的问题,影响到风力发电的可持续发展。
1.2陆地风力发电建设过于集中随着人们生活水平的不断提升,用电量以及用电负荷在不断增加,也将给发电行业带来一定的负担,为了满足人们用电需求,在陆地建设了更多的风力发电厂,其中也有很多风力发电厂是建立在城市周边的,而受到城市建筑的影响,这些风力发电厂的发展也将受到极大的影响,从而制约了风力发电厂的发展。
另外,风力发电厂在建设中选址的不合理,也影响到风力发电行业的稳步发展。
1.3风力发电技术的经济性不足对于风力发电技术来说,主要走的是节能路线,而从风力发电技术的实际运行调查中发现,风力发电技术在实施的过程中,缺乏一定的经济性,会增加风力发电技术的实施成本,从而影响到风力发电技术的实施效果,也将违背风力发电技术实施的本质,不利于风力发电技术的可持续发展。
2目前我国风力发电存在问题(1)首先是政策问题,目前我国缺乏对可再生能源开发的有力的政策支持,包括科研资金投入和减少对环保企业税收和政策手续等,同时也缺乏相应的支持可再生能源发展的法规法律。
风力发电机发展现状及研究进展
风力发电机发展现状及研究进展随着微电网、可再生能源大规模应用的发展,风力发电机已经成为国家实施可再生能源发展战略的重要部分。
近年来,风力发电机的发展取得了突飞猛进,成为可再生能源领域最具活力和发展性的技术之一。
本文将从技术发展、成本分析和政策支持等方面,探讨风力发电机的发展现状及研究进展。
一、风力发电机技术发展1、发电机技术升级:风电机发电技术有着悠久的历史,但是近些年来,许多风力发电机技术有了显著的改变,从研发和设计的角度来看,现在的风电机发电技术已经大大领先于以往。
这种技术的发展使得风力发电机拥有更大的功率,更高的效率,更高的可靠性,从而使风电发电技术的可行性得到了提升。
2,风力发电机设计改进:近年来,风力发电机的设计得到了极大的改进,从发电机结构、涡轮结构、叶片材料、气动设计等方面都有显著的改进,并在大型风机设计研究中取得了一定的进展。
大型风力发电机的设计不仅提高了风电机的发电效率,而且使风电机的可靠性得到了极大的提升,大大提升了风电机的可行性。
二、风力发电机成本分析1、初始成本:建设一个风力发电机项目,需要支付巨大的初始成本,包括设备采购、建设等成本,这些成本可能极大地影响风力发电机项目的投资回报率。
2,运行成本:风力发电机在运行过程中,需要支付一定的运行成本,比如维护设备、更换零部件等,这些成本也是需要重视的,以免影响风力发电机的投资回报率。
三、政策支持当前,政府出台了许多支持风力发电机发展的政策,比如财税政策、补贴政策、设备采购政策等,这些政策对促进风力发电机的发展具有重要的意义。
比如,财税政策可以减轻发电项目的财务负担;补贴政策可以提高风力发电机发电价格;设备采购政策可以提高风电机设备的采购效率。
四、总结通过本文的分析,我们可以发现,风力发电机的发展现状一直在持续发展,许多技术都得到了提升,成本也得到了控制,政策也不断完善,从而有效促进了风力发电机的发展。
由于取得了巨大的发展,风电机也必将成为未来能源结构的重要组成部分。
风力发电发展现状以及行业发展趋势研究
风力发电发展现状以及行业发展趋势研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和环境保护的日益迫切,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,正日益受到世界各国的重视。
风力发电利用风力驱动风力发电机组转动,将风能转化为电能,具有资源丰富、分布广泛、技术成熟、经济可行等优点,因此在全球能源领域占据了重要地位。
本文将对风力发电的发展现状进行深入剖析,探讨行业的发展趋势,以期为读者提供全面、准确的信息,为推动风力发电行业的持续健康发展提供参考。
本文将首先回顾风力发电的发展历程,分析当前全球及我国风力发电的装机规模、发电量、技术进步等方面的现状。
接着,文章将重点探讨风力发电行业的发展趋势,包括技术进步、成本控制、市场拓展、政策支持等方面的内容。
本文还将对风力发电行业的未来发展进行展望,分析行业可能面临的挑战和机遇,并提出相应的建议。
通过本文的研究,我们希望能够为相关企业和政府部门提供决策参考,推动风力发电行业的健康、可持续发展,为实现全球能源结构的优化和环境保护贡献力量。
二、风力发电发展现状近年来,随着全球能源结构的不断调整和环保意识的日益增强,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了广泛的关注和迅速的发展。
全球风力发电装机容量持续增长,多个国家和地区纷纷制定了一系列鼓励风电发展的政策和规划。
在技术方面,风力发电机组单机容量不断增大,叶片设计更加先进,塔筒结构更加稳固,风能利用效率显著提高。
同时,随着智能化、互联网技术的深入应用,风电场运营管理和维护也逐渐实现了智能化和远程化,提升了风电场的运行效率和可靠性。
在产业布局上,风力发电产业链不断完善,风机制造、风电设备、风电场开发、运营维护等各环节均得到了快速发展。
风电设备制造企业数量不断增加,产品种类更加齐全,技术水平持续提高。
风电场开发项目遍布全球,尤其是在风能资源丰富的地区,风电场建设规模不断扩大。
然而,风力发电也面临着一些挑战。
一是风电场建设和运营过程中可能对环境产生一定影响,需要加强环境保护和生态修复工作。
风电并网的现状
风电并网的研究现状国外风电发展现状目前,国外风力发电领域领先的国家有德国、美国、西班牙和印度等。
2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12:关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告,按照蓝图的发展计划,到2020年风力发电将占整个电力的12%,2010年全球风能理事会和国际环保组织绿色和平组织发布了《全球风能展望2010》报告,报告进一步称在2030年风力发电将占整个电力的22 %。
目前,欧洲总装机容量仍然最多,欧洲也是世界上主要的风电市场和设备供应商,其次是亚洲,非洲及拉丁美洲各个国家也在努力发展风电,世界上各地区风电发展的现状如下:(1)欧洲欧洲风电在全球保持最重要的市场,但是随着市场的全球化加剧,其份额将比过去有所下降。
2004年,欧洲占据了全球年度市场的72%,但是这个份额在2005年下降到55%,在2006年下降到51%,预计这个趋势还将继续。
2010年,欧洲将占据年度市场总量44%,占据全球总装机容量(82GW)的55%。
大型海上风电场的开发将于2010年左右展开,这将成为本世界下一个十年欧洲风能市场的新动力。
(2)北美北美市场在总装机容量方面继续保持第二大区域市场的地位,并将以年均24.6%的速度增长。
2006年底,该地区的装机容量为9.8GW,预计到2010年底将达到31.6GW。
美国将成为世界上最重要的国家市场,预计年平均装机容量为3.5GW。
到2010年,在累积装机容量方面,美国将与德国持平。
(3)亚洲亚洲市场发展迅速,己经超出人们的预测。
未来,亚洲将以全球最高的年均增长速度发展。
到2010年底,该地区总装机容量将达到29GW,而2006年底这个数字是10.7GW。
2010年,印度的装机容量预计为8000MW,将成为全球第四。
(4)拉丁美洲2006年,拉丁美洲和加勒比海地区的风能市场取得了令人振奋的发展,新装机容量达到296MW。
市场将快速发展,巴西首当其冲,墨西哥紧随其后。
风电场并网技术创新与发展趋势分析
风电场并网技术创新与发展趋势分析随着全球对环境保护意识的提高和能源需求的日益增长,风电成为了目前最为发达的可再生能源之一。
而将风电纳入电网并网技术创新和发展趋势则成为行业的焦点。
本文将从风电并网技术的现状出发,分析风电并网技术的发展趋势,并探讨未来的风电并网技术创新方向。
一、风电并网技术现状1. 传统的风电并网技术传统的风电并网技术采用固定式电容器补偿组的方式,通过电容器和滤波器将风电场的交流电并入电网。
这种方式具有简单、稳定等优点,但是在电网故障时会产生电压波动等问题。
2. 变流器技术的应用变流器技术的应用提高了风电场的电力质量,可有效减少电容器电流,提升了风电场的并网能力。
但是变流器的使用成本较高,维护也较为困难。
3. 智能化控制技术的引入目前,智能化控制技术逐渐引入到风电场的并网系统中,通过远程监控和智能化控制,实现了风电场的安全稳定运行。
智能化控制技术的引入,对提高并网的智能化、便捷化、集中化程度,降低风电场成本,具有重要的应用价值。
二、风电并网技术的发展趋势1. 大容量风电场的并网随着风电装机容量的不断扩大,大容量风电场的并网技术成为了目前的发展趋势。
大容量风电场的并网需要扩充电网的传输能力。
为此,需加强电力系统的调度和运行管理,提高电力系统的稳定运行水平。
2. 多能互补并网多能互补并网技术指的是通过将风电、光伏发电、蓄电池等不同能源相互补充,利用多能互补的优势,提高能源利用效率。
此外,多能互补并网技术还具有降低发电成本、提高发电效率、提高电网安全运行水平等优点。
3. 可靠性和智能化并网随着风电站规模的不断扩大,风电场并网系统的可靠性和智能化成为了风电发展的一个重要瓶颈,需要不断提升。
可靠性和智能化并网有助于提高风电场的安全性、可靠性和运行效率。
三、未来的风电并网技术创新方向1. 研发高功率变流器高功率变流器的研发可以提高风电场的并网能力和电力质量,降低电网电压波动等问题的出现,从而提高风电场的稳定运行水平。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
并网型风力发电技术现状与发展趋势研究
摘要:随着国家能源结构改革和环保政策的推行,新型可再生能源得到大量的
开发和利用,其中就包括风能,风能属于典型的清洁能源之一,风力发电的储量
也非常巨大,存在很大的开发空间。
在能源结构改革的形势下,风力发电成为必
然趋势。
本文从阐述风力发电的基本原理入手,分析当前风力发电并网运行的状况,并探讨未来风电技术的发展趋势,希望为相关企业提供帮助。
关键词:风电;并网;发展
1引言
当前,绿色、环保、可持续发展的理念逐渐深入人心,化石能源消耗日益枯竭,能源转型势在必行。
风能、太阳能、核能等清洁型能源得到了大力发展,与
其他清洁型能源比较,风能在我国的储量非常丰富,且具有投资周期短、起效快
的独特优势,因此,开发风能成为我国能源结构改革的首选。
据统计,我国实际
可用的风能储量可达2.5亿千瓦,预计到2020年,我国风电的总装机规模将达到2000万千瓦,约占全国电力装机规模的1%。
因此,研究风力发电并网技术是十
分必要的,也是大势所趋。
2并网型风力发电技术与基本原理
通俗来讲,风力发电技术与其他水力发电、火力发电等类似,只是在驱动能
的形式不一样,其能源形式可简化为两大步,首先是风力通过作用于机械叶片转
化为机械能,叶片通过轴承将机械能传递给发电机,通过磁场作用最终转化为电能。
能源的转化过程中不产生任何污染,这也是风能得到人们青睐的原因之一。
并网型风力发电技术实质上来讲风电并入大型电网的技术,其难点在于在风力在
随时变化的状况下要时刻保持风机的速度达到稳定运行,提升电能质量。
近年来,随着自动控制技术的快速发展,并网型风力发电技术的稳定性能得到大幅提升,
风能的利用也更加高效,进一步推动了风力发电技术向大规模、大装机的方向发展。
3并网型风力发电技术现状分析
国外并网型风力发电技术的发展起步比较早,由于风能在新型可再生能源中
的分布范围十分广泛,并且此技术到目前为止发展比较成熟,具有极高的经济效
益和大规模商业化开发前景,加上开发成本相比较其他新兴能源较为低廉,故受
到各国的高度关注,这就促使风力发电技术成为了目前世界上在可再生能源领域
发展最为快速的风电清洁能源。
目前,国外风力发电机组的单机装机容量普遍在MW级以上,并且由于变速恒频和变桨距技术的快速发展和推广应用,使得国外
主要风电机组供应商陆续推出了变速变桨风力发电机组,以传统的恒速恒频技术
为主的风电机组不再占据主流地位,采用变速恒频和变桨距技术的风电机组具有
较高的风电系统控制可靠性和灵活性,成为了当下的主流风电机组产品。
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。
随着我国社会和经济的飞速发展,对传统能源的需求量逐年增大,使得经济
可持续发展与能源紧缺以及环境危机之间的矛盾日益激化,为了缓解这一矛盾,
国家大力实施新能源战略,调整我国的能源结构,这促进了风力发电产业的快速
发展。
虽然我国的并网风力发电技术起步较晚,与国外相比还存在一定的不足和
差距,但是,在我国政府的政策支持和积极推动下,风电技术的发展取得了可喜
的成绩。
目前,我国成为了世界上最为重要的风电市场之一,我国MW 级风电机
组技术也在快速的发展,同时海上风电场项目也已经启动,可以预见我国的风电
产业发展潜力十分巨大。
但是,我国的风电技术也存在着十分明显的不足之处,
并网型风机主要依靠进口,风电系统容量在整个电网中所占比重较小,其影响作
用还不太明显,同时风电系统并网规范制定还在制定之中,我国的风电技术发展
还有很长的道路要走,未来我国的风电系统和单机装机容量将向更大容量发展,
相关的规范制定也会不断地建立健全,相信我国风电技术的发展前景会是广阔的。
4并网型风力发电技术的发展趋势
(1)大容量、大功率
目前,我国的大容量风电系统的研发面临有很大的困难,伴随着风电机组单
机装机容量的增大,其系统相关部件和控制子系统的设计难度也进一步增加,具
有容量大、高性能和高可靠性的风力发电机设计,采用新材料制造的新型结构的
叶轮桨叶设计及电器控制系统的设计目前是世界风力发电领域的技术难题,具有
高效率、高密度、大容量的直驱式永磁同步发电机和多极永磁发电机的设计也是
未来风电系统的重要发展方向。
(2)并网技术和最大风能捕获技术的研究
并网型风力发电系统研究的重要内容包括风电并网技术和并网后发电机的转
速控制,为了提高风电系统的可靠性和系统故障穿越能力,需要通过全功率电力
变换器实现其系统控制目的,并网控制利用并网开关的闭合进行调控。
目前,通
过变桨距调节和发电机组功率转速的调节来完成最大风能追踪,从而达到最大风
能捕获的目的,从系统经济性、可靠性和可行性等方面进行分析利用控制发电机
组输出功率来调节控制其电磁功率效果较好,风电系统的并网技术和最大风能捕
获技术也是其主要发展趋势。
(3)变桨距调节方式和变速运行方式的发展
由于变桨距调节方式可以依照系统最佳运行参数进行稳定的运行,在额定风
速以下吸收风能的效率最大化,在额定风速以上调节整机系统的受力情况,输出
恒定功率,故将逐渐取代现阶段的定桨距失速调节方式。
恒速运行方式无法满足
最大风能捕获的需求将逐渐被输出功率更加稳定的变速运行方式替代,这两种技
术的发展必将成为未来并网型风力发电技术的重要方向。
(4)海上风电场技术
由于海上风力资源丰富,具有稳定的主导风向,风电机组对环境影响较小,
可以安装单机装机容量较大的风力发电机,未来海上风电场发电势必会得到更大
的发展。
但是,海上风电场发展过程中一些技术性难题仍需要尽快解决,比如风
电系统的可靠性设计、海上风电场电能输送技术的研究、风电场系统保护和维保
技术、风电场的协调控制技术等风电系统相关技术难题只有得到合理有效地解决,并网型风力发电技术才会获得持续、稳定、快速的发展。
(5)分布式风电的发展趋势和技术
为提高风电资源利用效率,优化风电开发布局,我国正积极推动分散式风电
发展。
2016年12月26日,国家发改委与能源局联合发布《能源发展“十三五”规
划》,提出要调整优化风电开发布局,逐步由“三北”地区为主转向中东部地区为主,大力发展分散式风电。
为切实做好分散式风电项目建设,2017年5月,国家能源局发布《关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》,指出项目建设应严格满足的技术要求,提出加强规划管理、有序推进项目建设、加强并网管理和监管工作。
2018年3月7日,国家能源局印发《2018年能源工作指导意见》,提出有序建设重点风电基地项目,推动分散式风电、低风速风电、海上风电项目建设;优化可再生能源电力发展布局,优先发展分散式风电和分布式光伏发电,鼓励可再生能源就近开发利用,同时分布式风电引入储能设备,能有效实现需求侧管理,减小负荷峰谷差,降低供电成本,将对传统的能源消费方式等方面带来革命性变化。
“分布式能源+储能”系统开发利用模式受到广泛重视,各国纷纷出台政策予以扶持,“分布式能源+储能”系统处在飞速发展阶段,储能与分布式的结合已经开始显著减少发达国家电网的销售量,引发“负荷脱网”甚至是“用户脱网”现象。
推进用户侧分布式能源加储能规模化发展,可有效地提高可再生能源利用率、降低高峰负荷压力,是应对当前电力系统两端波动性加大,提升系统安全稳定性,降低系统运行调节成本的重要手段。
随着储能技术的快速发展、成本的快速下降,用户侧分布式储能调节的经济性已在很多情形下优于供应侧,且优势将越来越明显。
5结语
综上所述,近年来,风力发电技术得到大力发展,但是仍然存在需要突破的技术难题。
在进一步提高风能的利用率和风电的稳定性的同时,还需要兼顾风电在电网中的占比,稳步控制风电的增长速度,使电网有足够的能力去消化风电增长带来的额一系列问题。
未来的并网风电技术主要解决的难题也在于此。
总之,随着技术手段的提升和优化,风电并网的发展前景将是一片光明。
参考文献:
[1] 耿华,杨耕,崔扬,梁之龙.并网型风力发电系统的现状与发展[J].东方电气评论,2006,(02).
[2] 耿华,周宏林.并网型风力发电技术的现状及发展[J].变频器世界,2008,(12).
[3]王承煦,张源.风力发电.北京:中国电力出版社,2002
[4]叶杭冶.风力发电机组的控制技术.北京:机械工业出版社,2002
[5]中国产业信息网
[5]中国智库。