胡靖

（寧夏銀星能源股份有限公司賀蘭山風(fēng)電廠，寧夏 銀川 750001）

與西方國(guó)家相比，中國(guó)的能源意識(shí)則相對(duì)比較落后，以致于在中國(guó)的發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷了很多的磨難。落后的生產(chǎn)力及能源發(fā)展戰(zhàn)略造成當(dāng)時(shí)的中國(guó)能源資源嚴(yán)重不足，傷痕累累，經(jīng)濟(jì)、政治建設(shè)發(fā)展十分落后。隨后，為了發(fā)展國(guó)家經(jīng)濟(jì)，中國(guó)也開(kāi)始了能源的采集，不得不說(shuō)，能源的開(kāi)采確實(shí)解決了中國(guó)發(fā)展過(guò)程中的很多問(wèn)題，但是長(zhǎng)期無(wú)節(jié)制的開(kāi)采能源令我國(guó)現(xiàn)在面臨著十分嚴(yán)重的能源危機(jī)。雖然，我國(guó)在第一時(shí)間發(fā)布了措施補(bǔ)救，也有了一定的成效，但這并不是長(zhǎng)久之計(jì)?，F(xiàn)階段，我國(guó)推出了開(kāi)發(fā)新能源的發(fā)展戰(zhàn)略，利用新能源的可再生性試圖改變并控制這一現(xiàn)狀，由此，風(fēng)力發(fā)電就成為了現(xiàn)階段能源發(fā)展的主要途徑。

一、新能源風(fēng)力發(fā)電的主要原理

風(fēng)力發(fā)電的原理就是能量轉(zhuǎn)化，自然風(fēng)力產(chǎn)生的風(fēng)能轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能之后再次轉(zhuǎn)化成電能。根據(jù)目前風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，不得不說(shuō)，新能源風(fēng)力發(fā)電是近幾年來(lái)我國(guó)大力發(fā)展新能源技術(shù)中最主要的一項(xiàng)新能源技術(shù)。該風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主要部分在于最后通過(guò)轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換介質(zhì)將風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并且始終遵守能量守恒定律，其轉(zhuǎn)化效率也是非常高的。

二、新能源風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用技術(shù)

（一）功率預(yù)測(cè)技術(shù)

風(fēng)功率測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用關(guān)系著最終電能的轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算及預(yù)測(cè)，并對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)換起到了一定的制約作用，其預(yù)測(cè)方式會(huì)隨著預(yù)測(cè)周期的不同及所預(yù)測(cè)模型的不同而不同。一般來(lái)說(shuō)，按照預(yù)測(cè)周期來(lái)規(guī)劃預(yù)測(cè)方法會(huì)分為三種方式：超短期預(yù)測(cè)、短期預(yù)測(cè)、中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。這樣的預(yù)測(cè)方式是階段性風(fēng)力功率預(yù)測(cè)中較為準(zhǔn)確的方式。如果按照預(yù)測(cè)模型對(duì)該技術(shù)進(jìn)行方式分類可分為物理測(cè)試法、統(tǒng)計(jì)法、組合估計(jì)法三種方式。物理統(tǒng)計(jì)法主要是根據(jù)空氣中風(fēng)含量、空氣密度、風(fēng)速等物理量進(jìn)行計(jì)算。但是由于上述物理量的不可控性導(dǎo)致這種預(yù)測(cè)方式的準(zhǔn)確率很低。而統(tǒng)計(jì)法就是通過(guò)觀察并記錄以往的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)函數(shù)之間的關(guān)系得到一個(gè)功率表達(dá)式，從而得出測(cè)試結(jié)果。組合估計(jì)法是準(zhǔn)確性較高的一種測(cè)試方式，其通過(guò)方式組合的形式，將以上兩種方法結(jié)合起來(lái)，達(dá)到“取其精華去其糟粕”的效果。

（二）風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)節(jié)技術(shù)

風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)節(jié)技術(shù)主要是通過(guò)一定的方案對(duì)傳輸功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中調(diào)節(jié)方式根據(jù)槳距的不同而不同，一般來(lái)說(shuō)有定槳式和變槳式兩種。定槳與變槳的主要區(qū)別在于葉片與輪軸所成角度的不同。定槳距式調(diào)節(jié)法是將葉片固定起來(lái)，使其始終保持在同一角度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，雖然具有一定的穩(wěn)定性，但是其并不能根據(jù)風(fēng)力和風(fēng)向及時(shí)做出調(diào)整，調(diào)節(jié)結(jié)果依舊不準(zhǔn)確。變槳距調(diào)節(jié)法的葉片相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較靈活，他可以根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向調(diào)整葉片與輪軸的角度，從而最大程度上保證風(fēng)力的傳輸量。這樣的調(diào)節(jié)方法早在很多年前就已經(jīng)被丹麥應(yīng)用，并在風(fēng)力建設(shè)方面取得了很大的成就，但是對(duì)于風(fēng)力發(fā)電的研究依然在繼續(xù)。為了使得風(fēng)力發(fā)電這一新能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，丹麥風(fēng)力研究協(xié)會(huì)一直在通過(guò)多種途徑探究開(kāi)發(fā)風(fēng)力發(fā)電的多種可能性，并對(duì)當(dāng)?shù)仫L(fēng)力發(fā)電的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在丹麥擁有嚴(yán)格的風(fēng)力質(zhì)檢系統(tǒng)，只有通過(guò)質(zhì)檢系統(tǒng)的檢測(cè)該風(fēng)力系統(tǒng)及裝置才可以被引用，而這個(gè)質(zhì)檢系統(tǒng)的組成成分就包括對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率調(diào)節(jié)的測(cè)試。

（三）風(fēng)電無(wú)功電壓自動(dòng)控制技術(shù)

該技術(shù)相對(duì)于上述兩種技術(shù)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，其工作原理主要是將多種系統(tǒng)綜合在一起，從而組成一個(gè)新的自動(dòng)化控制技術(shù)，其組成部分主要有監(jiān)控系統(tǒng)與自動(dòng)化控制子系統(tǒng)。自動(dòng)化控制子系統(tǒng)在該技術(shù)中是比較萬(wàn)能的，既可以與監(jiān)控系統(tǒng)融合在一起共同對(duì)風(fēng)力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，又可以作為一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)。它的工作方式主要是與通信原理相結(jié)合，通過(guò)通信工程將風(fēng)電無(wú)功電壓發(fā)送到對(duì)應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)中。監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方式主要有兩種：就地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。在就地監(jiān)控模式下其主要起到的作用是預(yù)測(cè)當(dāng)前風(fēng)電無(wú)功電壓的變化曲線，而遠(yuǎn)程監(jiān)控就是遠(yuǎn)距離的對(duì)風(fēng)電無(wú)功的電壓進(jìn)行追蹤、監(jiān)測(cè)和控制。

但是，總的來(lái)說(shuō)這種技術(shù)與上述兩種技術(shù)最大的不同是該技術(shù)需要人為控制，其自動(dòng)化程度只是對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)控制而言的，運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)控制、閉解鎖切換等過(guò)程就會(huì)涉及到人為控制，而上述兩種技術(shù)或根據(jù)風(fēng)力的變化等因素進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)該風(fēng)電無(wú)功電壓的控制狀態(tài)趨于穩(wěn)定時(shí)，自動(dòng)控制子技術(shù)就能夠?qū)υ撾妷簩?shí)現(xiàn)最大程度的利用。如果其控制系統(tǒng)處于不穩(wěn)定階段或能力不足階段，自動(dòng)控制子技術(shù)可以通過(guò)自身的動(dòng)態(tài)風(fēng)電無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行補(bǔ)充。這樣的工作方式不僅能夠保證風(fēng)電務(wù)工自動(dòng)控制技術(shù)與其他系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合，也使得不合理的風(fēng)力流動(dòng)自動(dòng)過(guò)濾，增加了風(fēng)電無(wú)功系統(tǒng)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換率。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，對(duì)于能源問(wèn)題的解決，目前急需科技人員與相關(guān)部門(mén)聯(lián)合起來(lái)，不斷開(kāi)發(fā)更多的新能源技術(shù)。此外，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)及風(fēng)力轉(zhuǎn)化效率的提高還應(yīng)該做進(jìn)一步探究。這樣不僅能實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展還可以確保我國(guó)能源問(wèn)題不再加重，切實(shí)保障了我國(guó)公民的生存需求。