风电新能源发展现状及技术发展前景研究

风电新能源发展现状及技术发展前景研究

罗俊刚

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 四川省成都市 611130

摘要：环境污染问题日益严重，社会各界对于新能源的开发和利用予以了高度的关注，并积极落实了相应的政策方针。通过对新型能源的不断开发，使风电技术得到了全方位的发展，基于可再生、无污染的风能发电形式，实现对风电技术发展趋势的全面探讨，从而明确掌握未来的风电发展模式。本文首先分析了风电新能源发展现状，接着分析了风电新能源技术发展前景，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：风电新能源；发展现状；技术发展前景

引言：

现如今，我国乃至全世界都在面临着严峻的能源、资源挑战，能源的合理运用、碳排放的合理管控以及各种资源浪费所带来的环境污染等多种挑战。因此，为了从根本上实现社会的可持续性发展，全球各国也必须开始对新能源进行研究，现从风电这一可再生的清洁能源形式出现进行思路分析，来解决未来可能出现的困难。

1风电新能源发展现状分析

1.1风电入网问题

风电入网问题是制约国内风电行业发展主要瓶颈之一。国内的风电场在建立完成的情况下，普遍存在着不同程度的弃风限电现象，这就带来了资金投入大量浪费的问题，这些都是风电入网难以实现所造成的。从政策层面来看，国家要求电网企业无条件地将风电纳入电网之中，但由于风电的稳定性相对较低，容易对电网形成冲击，所以大部分电网企业不愿将风电纳入电力网络中。但电网运营商能够为其配置特殊的调峰电源--储能设施，也可以有效地解决这些问题，但这样会带来投资成本的增加，而这就成为了始终困扰电力企业的问题之一。

1.2风电竞争问题

从市场竞争格局来看，截至2019年底，中国风电装机的整机制造企业近70家，累计装机容量达2.36亿千瓦。其中，金风科技累计装机超过8014万千瓦，市场份额达到29.9%；我国当今的风电市场竞争十分激烈，其中没有谁家企业一直能占据着行业龙头企业的位置，其余的风电企业也努力在当下市场竞争中占据一席之地，这也从侧面反映出我国风电产业的竞争不断加剧的问题。

1.3风电技术问题

我国的风电技术在经过“技术引进-消化吸收-自主创新”三步走战略的影响下得到了显著的发展，当前，我国最大的10MW风机已经正式投入量产使用，这也意味着我国具备自主研发生产兆瓦级别风机的技术能力。但是不能忽视的一点是，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。此外，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，这些风电技术方面的限制极大地阻碍了我国风电产业的进一步发展。

1.4风电退役问题

用于风电的机组在运行较长一段时间之后，通常会因为设施的更新需要将老设施进行退役处理，但这也恰恰是我国风电面临的一个问题。当前，整个风电机组退役后有85％到95％的零部件设备可以回收利用，但复合材料的经济、高效回收仍然是一个挑战。根据相关数据统计显示，在全球范围内，有超过250万吨的复合材料用于风电叶片中。当前对于风电退役之后的回收处理仍旧处于初级阶段，主要集中如下三个方面：第一，将退役风电叶片切碎之后，在不同产品及过程中使用这些材料；第二，在水泥生产环节中使用经过切碎处理的叶片材料；第三，借助高温将风电叶片进行热解处理。但目前国内仍旧未研发出成熟的发电机组退役处理技术，使得我国风电事业发展遭到阻碍。

2风电新能源技术发展前景研究

2.1风电设备制造技术

风电技术与风电机组的总体运行和风电总量有关。因此，目前的重点应放在风电设施的研究上。其中，控制风电机组是确保发电机组安全有效运行的重要保障，对相关设备也起着关键作用。随着信息技术的广泛应用，风能市场也得到了深入发展。并网风电得到承认。从相关研究的角度看，风电机组的控制系统和控制技术已开始从单一控制模式转变为智能控制模式。此外，还应注意风电机组的类型。随着风力技术的发展，如何进一步提高风电的总体运行效率，尽量降低成本，实现更安全可靠的发展，是风电发展的主要挑战。因此，风电机组模式要朝着规模方向发展，相应机组的能力也要提高。因此，在设备制造过程中，要注意这方面的研发来适应新形势的新需要。在这方面，有关技术人员的研发水平和设备要求必须持续不断地进行。

2.2风电场开发

每个项目的开发都需要系统和技术之间的合作，今后风电市场也要注意风电场技术的发展。风电场有单个和联合开发的技术，但一般来说，风电场场址和风能资源分析等技术的要求是相同的。因此，开发风电场需要事先规划和实施，并进行现场研究考察，以确保在开发过程中发挥最佳作用。

2.3风电技术

2.3.1发展容量

为了提高风电效率，减少占地面积，最大限度地提高风电的经济效益，兆瓦级已发展成为增长趋势。

2.3.2变速发展定、变桨距

随机性和爆发性是风能具有的特点。当风速发生变化时，风轮的桨距角会发生变化，以获得叶尖的最佳速度比，最大限度地利用风能。电网发生故障时，通过调整叶片角度以允许机器紧急停机或使用低压监控策略来减少低电压穿越。

2.3.3双馈主导，直驱引领

由于采用先进的双馈风机技术，控制良好，生产成本低，在风电场中占据主导地位。此外，直接驱动电机通过降低变速器故障的风险和提供相关的全功率开关技术，提高了运行可靠性。因此，直接定直驱风机和由此产生的半直驱风机今后将引领风的市场。

2.3.4风电场正在发展成为传统电厂

由于能源短缺，新能源必然会取代传统能源。由于风能的不确定性，要确保风电场满足传统发电厂等电网的需求，并有良好的调控，还有很多工作要做。

2.4海上风电

海上安装是涡轮发电机技术是发展的重要方向，可以选择在相对平坦的水域安装风电机组，离岸涡轮发电机的效率相对较高，大约是岸上的两倍。为了解决风电场电磁阀的问题，使用热量流通空气系统很容易将电力输送到负载中心。高压直流输电接入电网技术包括：离岸安装涡轮发电机隔离大陆的干扰；减少缆线耗电量；发跟接受端频率相互独立；每条电缆的性能相对较高。

2.5风能利用基础理论研究

风能为一种新的自然和生态能源，非常宝贵。风能理论主要是利用太阳辐射发电，更准确地说，当太阳落到地球表面时，由于地球表面的加热条件不同，会导致温度变化，从而产生气流。当太阳落到地球表面时，地球表面的不同部分会变暖，从而产生温度差异，从而导致气流。风电的主要原因是太阳辐射和气流，风能是一种具有着巨大发展潜力的可再生能源。

结束语：

综上所述，为了解决当前共同面临的能源枯竭、环境污染等问题，世界各国都在寻找和开发着新能源技术，这已成为未来必然的发展趋势。我国也将针对风电技术进行更加全面的研究，进行高效的风能资源战略，只有不断地发掘其的作用，在环境不受破坏的基础上，让新能源发挥它潜在的能量，才能与自然相融，社会才能实现真正的可持续发展。

参考文献：

[1]风电新能源发展现状及技术发展前景研究[J].王建强.智慧中国.2021(06)

[2]风电新能源发展与并网技术研究[J].刘国辉.内蒙古煤炭经济.2021(10)

[3]风电新能源及其并网技术的发展现状探究[J].马春兰.湖南水利水电.2020(02)