陳小龍

摘要：發(fā)展可再生能源可以有效解決能源危機，風(fēng)能是目前可再生能源的代表，但是風(fēng)能具有間歇性、不穩(wěn)定性、能控性的特點，為了提高利用率，需要合理應(yīng)用風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)。本文就風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)的應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：風(fēng)能發(fā)電；預(yù)測技術(shù)；應(yīng)用

隨著當今社會工業(yè)化程度的不斷加深和能源危機的持續(xù)加劇，清潔環(huán)保的可再生新能源成為能源發(fā)展的趨勢和時代的必然要求。調(diào)查表明，風(fēng)能發(fā)電已經(jīng)在全球可再生能源發(fā)電裝機總量中占據(jù)絕對的優(yōu)勢地位，日益受到世界各國的重視，本文就風(fēng)能發(fā)電的現(xiàn)狀進行了分析，對風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)的應(yīng)用加以探究，提出促進風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)的對策。

一、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.風(fēng)能發(fā)電技術(shù)

風(fēng)能發(fā)電首先需要把自然界中存在的風(fēng)力動能轉(zhuǎn)換為機械動能，然后再把機械動能轉(zhuǎn)換為電力動能。作為重要的可再生能源，風(fēng)能發(fā)電具有其他可再生能源不可比擬的優(yōu)勢：首先，風(fēng)能發(fā)電對環(huán)境無污染，而且整個發(fā)電過程不需要任何燃料，因而，對生態(tài)環(huán)境也沒有任何破壞作用，是環(huán)保效益和生態(tài)效益俱佳的綠色能源。其次，世界上的風(fēng)能儲量極其豐富，分布也較為廣泛，具有很高的利用率，且具有極好的可持續(xù)性，對人類能源的可持續(xù)性發(fā)展具有重要的意義。

2.國內(nèi)外風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

首先，就風(fēng)能發(fā)電裝機總量的調(diào)查情況來看，風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的速度非常迅速。全球風(fēng)能發(fā)電的裝機總量已經(jīng)從2003年的4000萬千瓦發(fā)展到2013年底的31800萬千瓦，風(fēng)能發(fā)電的規(guī)模不斷擴大。雖然2013年的裝機總量比2012年略有下降，但是到了2014年，其發(fā)展重拾升勢，到2014年的四月份，全球新增裝機的增長率超過了30%，從2014年開始，全球裝機總量也呈現(xiàn)出上升趨勢。

其次，從不同國家和地區(qū)風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用情況來看，21世紀之初，以德國、西班牙和丹麥為代表的歐洲國家在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用方面處于領(lǐng)跑地位，美國緊隨其后，而亞洲的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)還處于起步階段。然而，在2013年底，中國的新增裝機容量和累計裝機總量開始位列世界首位，打破了歐美國家的優(yōu)勢地位，成為了當時風(fēng)力發(fā)電的新霸主。

其三，從陸上風(fēng)能發(fā)電與海上風(fēng)能發(fā)電的情況來看，風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用一般都是從陸上風(fēng)能發(fā)電開始，逐漸發(fā)展過渡到海上風(fēng)能發(fā)電技術(shù)。陸上風(fēng)能發(fā)電受地理位置和天氣等自然條件的限制較多，其穩(wěn)定性和可持續(xù)性相較于海上風(fēng)能發(fā)電較差。因為海洋擁有比陸地更加豐富的風(fēng)能資源，不僅海上同高度風(fēng)速比陸上的要高出20%左右，發(fā)電量相對來說也高的多。另外，海洋上海域環(huán)境復(fù)雜多變，鮮少出現(xiàn)風(fēng)平浪靜的時候，風(fēng)電機組的利用效率比陸地上的機組利用效率也要高得多。

最后，從技術(shù)要求來講，由于海水表面具有較低的粗糙度，風(fēng)能發(fā)電所產(chǎn)生的摩擦力比陸上發(fā)電要小，風(fēng)切變值也較小，因而，海上風(fēng)力發(fā)電不需要架設(shè)很高的塔架結(jié)構(gòu)，可以大幅降低風(fēng)力發(fā)電的裝機成本。另外，海面上下空氣的溫差相較于陸地上下空氣的溫差較小，海風(fēng)所擁有的湍流強度也相對較低，海平面在一般情況下不會產(chǎn)生復(fù)雜的氣流現(xiàn)象，基本不會對風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生影響，因此，海上風(fēng)力發(fā)電時風(fēng)電機組所要承受的疲勞負荷比陸上發(fā)電時風(fēng)電機組所承受的疲勞負荷要小得多，風(fēng)電機組的使用壽命也相對較長。再者，除掉環(huán)境保護因素外，由于海上風(fēng)力發(fā)電不會影響居民的居住，受噪聲制約的程度小，風(fēng)機轉(zhuǎn)速比陸上轉(zhuǎn)速要高出約10%左右，風(fēng)機利用效率也會比陸上發(fā)電的機組利用效益要高。

二、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用前景及進展預(yù)測

近百年來，風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用在世界各國的不斷推動和科技創(chuàng)新的發(fā)展變化中獲得持續(xù)性發(fā)展。我們可以從統(tǒng)計學(xué)的角度和人工智能技術(shù)的發(fā)展變化上來監(jiān)測并推斷風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景以及未來的發(fā)展趨勢。

1.風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)構(gòu)成

去除噪聲還原真實數(shù)據(jù)的卡爾曼濾波數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和進行信號時頻分析和處理的小波變換技術(shù)是人們常用的風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)，這些技術(shù)會在一定的時間周期內(nèi)積累數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的風(fēng)能發(fā)電預(yù)測模型。另外人們也可以借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和生物智能算法等方法來測試風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景。

2.風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)的作用

風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)不僅有助于區(qū)分傳統(tǒng)電網(wǎng)與微電網(wǎng)的電流流動方向；而且可以幫助電力系統(tǒng)相關(guān)部門制定電力調(diào)度方案以及國家和地區(qū)的能源儲備規(guī)劃；還可以幫助電力系統(tǒng)管理可再生能源發(fā)電相關(guān)事務(wù)，在一定程度上提高可再生能源的發(fā)電竟爭優(yōu)勢。

3.風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用進展

在人們環(huán)保意識的提升下，對于風(fēng)力發(fā)電的重視度也越來越高，一方面，多年來風(fēng)電規(guī)模的擴大和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致現(xiàn)用電價接近火力發(fā)電的成本，經(jīng)濟效益得到了顯著提高；另一方面，風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)速度有所提升，并逐漸滲透到邊遠的農(nóng)村地帶，對當?shù)仉娏Φ墓?yīng)作出了很大的貢獻。另外，海上發(fā)電將逐漸擊敗陸上發(fā)電，占據(jù)再生能源發(fā)電的優(yōu)勢地位。

三、結(jié)語

綜上所述，風(fēng)能發(fā)電現(xiàn)在已經(jīng)成為了當今世界的主流能源之一，在資源日益緊張的背景下，我們應(yīng)該充分利用風(fēng)能發(fā)電預(yù)測技術(shù)，推動風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

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