风力发电开启新能源时代

风力发电开启新能源时代

(大唐向阳风电有限公司吉林长春130000)

摘要:我国疆域相对比较辽阔。可以利用的风力能源巨大,有着比较丰富的风能储备量。假如能够很好的利用这些风能,就可以有效的降低我国对于传统能源的依赖.为国内可持续发展的实现增加一份力量。本文首先分析了风能储备现状和风力发电原理,接着就风力发电的特点和趋势进行了阐述。

关键词:风力发电;新能源;煤炭

根据国际煤炭会议的资料介绍,我们可以看出,煤炭在世界上的储量还是比较丰富的,根据当前的开采速度来计算,还可以开采大约200年左右,石油的开采量大约还能维持30多年,天然气也是社会经济发展中的重要能源,但是也是相对有限的,大约还可以开采60年左右,这些能源都会给空气带来严重的污染。全球变暖等多种气候反常的现象都与此有关。风能是一种清洁而安全的能源之一,在自然界中可以源源不断的生成,也会有规律的补充,因此,其开发潜力是非常大的。

一、吉林省西部风能储备现状

对于风能这种资源来说,可以利用的风能主要是跟风能的密度和可以利用的风能年累计小时数有关。吉林省西部地区有着丰富的风能资源,加快发展风力发电是我们面临的重要课题。吉林省西部的白城地区,素有“中国风都”之称,该地区一般海拔为140-180米之间,属中温带半干旱大陆性季风气候。由于受西伯利亚寒潮和内蒙占高压气流的影响,加之地处大兴安岭和长白山脉之间的西南气流下降通道上,白城自然就成为了我国东北地区风能储量最为丰富的地区之一。白城地面以上10米高度年平均风速为4.7米/每秒,40米高度年平均风速为6.7米/每秒,65米高度年平均风速为7.38米/每秒,年平均风功率密度为302瓦/平方米,年有效风速(4-25米/秒)小时数为7656小时,年有效发电小时数为2100-2400小时,秋冬盛行西北风,春夏盛行西南风,且风向稳定。这一切使白城成为了东北地区最优质的内陆风场之一,理所当然地成为了开发风电产业的首选之地。据测定,辖区内可开发风电场而积6865平方公里,风电装机容量可达2280万千瓦,具有连片开发建设大型风电场的优越条件。

二、风力发电的原理

把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。

风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。发电机的作用,是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。

三、风电产业发展存在的制约瓶颈

1、电网成为产业发展最大制约。白城电网处于吉林省主网架的末端,远离负荷中心,仅通过两回长度为130千米的220千伏线路与主网相连,用电负荷很小,所发电力只能外送,是典型的远距离送端电网,电网网架薄弱、稳定水平低。白城—松原断而送出极限被控制在26万千瓦以内,区域内已建和在建、将建的风电装机已超出现有电网的接受能力,快速发展的风电已严重超出该输电断而的热稳定极限。

2、价格机制制约发展。风电价格是影响风电产业快速发展的主要因素之一。目前,风电上网电价实行政府指导价,电价标准按照招标形成的价格来确定。白城市风电的平均上网电价在2005年约为0.5元左右,每千瓦时仍高出火电价格约0.2元,而风电高于火电的电价差需在省电网内平摊,发展清洁能源风电产业给投资的企业带来了一定的问题,较高的电价阻碍了风电消费,进而导致发电机组不能满负荷运转,风电场难以上规模。

3、技术层面相对落后。一是风电技术研发和设备制造能力不强。目前,落户白城市的风电设备制造企业走的是一条从带料加工,到合作生产或购买国外许可证进行组装的技术路线,风电系统工程研发制造能力弱,现有制造水平远落后于市场对技术的需求,核心技术水平和自主创新能力低下,生产能力的快速扩张导致质量问题严重,零部件的投入不足导致产业链上下游发展严重失衡。二是风电发展缺乏专业及复合型人才,风电产业服务体系尚未形成。目前,白城还没有建立起专业的风电技术研究开发机构,风电技术研发和管理人才严重不足,风电产业缺乏从设计、制造、安装、调试及运营管理的人才培养体系,风电产业服务体系尚不完善,难以适应当前风电快速发展的需要。

四、促进白城风电产业发展的对策

1、进一步抓好风能资源详查评估工作,研究制定千万千瓦风电基地建设规划。当前,首先要抓住新一轮全国风能资源普查的有利时机,开展风能资源丰富区的资源详查和综合评价,详尽掌握风能资源分布及其变化规律,建立风能资源数据库,为风电场选址提供可靠数据支持。同时,应针对风电间隙性的特点和风电机组在恶劣气象条件卜工作,开展风电场风电量短期预报和风电场安全气象保障服务系统的研究,以保证风电机组安全,提高供电质量。

2、电网先行,吸纳更多的风力发电。加大协调力度,确保通榆500千伏输变电项目如期开工建设,缓解现实输出压力。抓紧谋划,早日促成挑南、镇责、大安输变电工程项目,增强电力输出能力。超前运作,积极配合省里750千伏输变电主网架规划建设,从根本上解决电力输出的瓶颈制约,推动能源基地建设步入加快发展的快车道。此外,要制订风电场的并网标准,并在规划风电场建设时,对风电机组接入电网后的相互影响问题进行可行性分析,科学地确定风电场可接入电网的容量,研究解决风电机组并网以及风电机组与电网之间的相互影响问题。

3、加快建立和完善风电产业体系,促进风电设备制造国产化。依托科研院所和大专院校,把风电的建设与促进其技术研发和设备制造国产化相结合。同时,要尽快建立风电产业从设计、制造、安装、调试到运营管理的人才培养体系,加速风电技术人才培养,以适应当前风电快速发展的需求。

4、继续积极引进国内外战略投资者。风电产业是资木密集型产业,需要大规模的资木投入。据测算,建设1000万千瓦的风电基地,综合投资接近1000亿元。要解决如此大规模的投资,必须而向市场,把立足点放在引进域外投资主体上。目前,在国家政策导向和市场需求的共同作用下,风电产业已成为国内外资木投向的热点。我们要抓住这一难得的机遇,建立高效运作的风电产业协调服务机制。要创新招商引资方式,积极寻找战略合作伙伴,重点引进知名的大企业大集团参与风电产业开发。

五、结论

总之,风力发电开启了新能源时代,我们要认真研究风力发电的特点,不断完善风力发电技术,争取让大自然赐给人类的这份礼物得到充分的利用。

参考文献:

[1]郑磊.浅谈我国风力发电过程中存在的问题[J].化工管理,2015(33).

[2]李琼慧,王彩霞.从电力发展“十三五”规划看新能源发展[J].中国电力.2017(01)

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