风电新能源发展与并网技术探讨

风电新能源发展与并网技术探讨

徐国忠

新疆华电苇湖梁新能源有限公司  新疆乌鲁木齐  830017

摘要：在当前社会和经济快速发展的新形势下，对于能量的需求量不断增加，这也使我国能源紧缺的现象进一步加剧，因此当前急需发展新能源。特别是在发电行业中，由于传统发电技术需要耗费较多的煤炭资源，而且存在严重污染问题。尤其是鉴于碳中和目标的实现及路径选择很大程度上依赖能源的转型，新能源的开发和应用，替代传统能源，给社会经济各方面的发展带来革命性变革。风电能源作为重要的能源，不仅为我国的发展提供了重要的资源支撑，还为我国的生态环境贡献重要力量。

关键词：风电新能源；发展现状；并网技术

中图分类号：TM614  文献标识码：A

引言

改革开放以后，经济的快速发展不仅使得人民的生活质量得到了极大的改善，也使得能源问题日益突出。能源消费持续增长，对人类的生产、生活构成了巨大的挑战。传统的燃煤电厂主要是利用燃料的燃烧来产生热量，然后利用设备把热能转换成电能，在节能方面存在着能源利用率低、转化效率低、污染物排放高等问题。传统的电力系统无法从根本上改变我国的能源消费现状，所以如何利用可再生、低能耗、清洁能源是业界广泛关注的热点。

1 风电新能源发展的意义

我国拥有丰富的风能资源，对风能资源加大开发和利用力度，可有效缓解传统能源日渐紧缺的困境。当前我国风力发电事业已日渐成熟，基本具备风力发电开发条件，并针对风力发电等各类新能源制定了一系列开发政策，有序地推动着新能源发展。新能源风电工程是先把风力转化成动力，在自然风转化成机械能的基础上，将机械能转化为电能，以满足人们日常生活用电所需，此类发电方式不仅充分利用了可再生能源，还具有突出的环保性。新能源风电工程建设意义重大，通过此类工程开发，可对大自然可再生能源实现充分利用，减少环境污染。同时，在大力建设风电项目的过程中，将逐渐淘汰部分传统发电厂，促进我国可持续发展，并推进建设生态环保型社会。

2 风电新能源发展现状

近年来我国风能发电项目及发电量已位居世界首列，而且在不断发展过程中，风力发电厂数量不断增加，风电装机容量增多。尽管近两年受相关因素影响，但我国风力发电行业的发展仍超出了预期。特别是我国碳达峰行动目标的提出，为了促进煤炭能源耗费快速达到峰值，政府有效控制二氧化碳排放量，通过推进风力发电行业的稳定运行，可以减少碳排放量，促进碳达峰和碳中和目标的实现，这也是当前风力发电快速发展的主要原因。在当前市场应用过程中，风力发电技术具有较强的经济性优势。通过发展风力发电，电价下降速率较快，而且风力发电效率较高，消耗成本相对较低，再加之风能的充足性，在实现应用风力发电技术方面，其经济优势将会越来越明显。风能作为清洁能源，不会给自然环境带来污染。特别是当前我国风力发电建设工程水平的提升，设施成本消耗大幅度下降，部分地区内力发电成本低于发电机的成本。通过大范围的利用风能，还能够控制二氧化碳排放率，对于生态环境的保护具有积极的意义。

3 风电新能源并网技术的应用

3.1 集中式储能系统

中式储能系统的容量很大，从几兆瓦到几百兆瓦，可以长期连续释放。与大型风电并网运行，能够有效地增加新能源的容量。集中式储能系统不仅可以在新能源侧接入大规模的电力供应，还可以独立接入。在接入模式的选取上，必须同时兼顾输电线路及变压器容量。集中式储能系统可以应用于大规模的新能源发电，可以平抑电网接入带来的波动，从而改善电网的供电质量。还可在电力系统调峰、调频、应急备用等场合使用。相对于分布式储能系统，当风机发生故障时，可以使储能系统得到充分地利用，保证风电并网过程中不会发生突变。随着科技水平的不断提高，各种电子器件的性能、储能元件的性能不断提高，大规模的储能技术也日趋成熟。集中式储能系统的配置比分布式的配置要好得多。风电功率与风电并网功率的差距要求储能系统可以迅速进行补偿，以改善电能品质。

3.2 机组控制技术

机组控制技术作为智能化技术在风力发电自动化控制系统中应用的重要体现，能够为实现风力发电提供充足保障，例如，风力发电系统的主要原理是先将风能转化为机械能，再由机械能向电能转化，最终经过并网后，作为可用于满足用户使用的电能。然而，风力发电存在较明显的不稳定性，一旦环境中的风力产生变化，系统中的设备也必须进行调整，才能避免采用不合理的运行模式，避免产生加速设施磨损的问题，也能减少引发严重安全事故的概率。通过智能化技术，能够根据不同情况及时调整风力发电自动化控制系统的运行，便于消除风力发电过程中的非必要资源投入，减少设施损耗，并能够依照实际情况智能调整并网过程中的电能供应量，避免因电网波动过大而影响用户的正常使用。

3.3 电子变流器技术

通过电子变流器的应用，可以有效提高风能的转率，对转换后电力传送的效率及风力发电系统运行的质量提升具有极为重要的作用。在实际电子变流器应用过程中，由于该装置具有稳定的性能，技术更具可靠性，可以对风力发电系统中的无功功率进行有效控制和调整。特别是将电力电子变流器与PWM整流器联合进行应用，可以对控制系统最大功率进行有效控制，并通过应用矢量控制系统中的有功和无功功率，还能够解除两者之间的障碍，使无功功率与系统运行的要求相符，进一步保证有功功率传输量最大化目标的实现。通过调整电子变流器，还可以对有功和无功功率进行有效控制，达到对风电系统控制的目的，进一步保证风电系统运行的质量和安全。

4 风电新能源技术发展前景

近年来大数据技术在各行各业中广泛应用，将大数据技术引入到风能发电系统中来，将大数据与风电新能源体系之间建立起密切的联系，并借助于云计算技术为电源侧数据提供有效支持，可以实现数据的高效共享。风电技术的发展离不开科技的支撑，风电技术和科技之间存在共同发展的良性关系。而且针对风电技术的发展，还要重视培养和引进高新技术人才，优秀的高素质技术人员可以利用自身的优势，自主对大数据及其他系统进行创新和优化，促进电源端设备的升级，促进大数据与风电技术的有效结合，构建一个集中式和一体化的智能技术体系，科学系统地实现对能源利用和消耗的有效管理，确保风力发电企业能够获得可观的经济效益。近年来我国各级政府和相关部门加大对风力发电方面的投入力度，不断对风力发电技术的研发加大投入，有效地推动了风力发电技术的创新。特别是风电装机容量不断增大，这也为开发大容量风电系统提供了有效的技术支持，为风力发电行业的健康发展打下了坚实的基础。

5 结束语

由于风力发电在新能源时代的发展中占据重要地位，因此当前实际工作中，需要针对风力发电的特点进行认真研究，积极对风力发电技术进行改进和升级，并构建风电产业的人才培养体系，努力提高风电技术人才队伍的整体水平，为风电的快速发展打下坚实的基础。

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