未來的新能源技術論文篇二

　　電氣新能源技術

　　摘 要：風能作為清潔能源發(fā)展十分迅速，在風電發(fā)揮在那過程中也必然有利有弊，文章針對風電發(fā)展的現(xiàn)狀以及風電并網(wǎng)的利弊做了簡要的分析并提出了一點參考的解決方案，但是風電作為極具潛力的能源所需的研究和探索不是一朝一夕可以完成的。

　　關鍵詞：風能發(fā)電;電壓波動;系統(tǒng)影響;風電規(guī)劃;風電問題

　　引言

　　縱觀世界范圍，能源形勢不容樂觀，煤炭資源日漸匱乏，以目前的消耗速度來看支撐不到2050年;石油資源價格不斷飆升，世界范圍內(nèi)的是有爭奪愈來愈烈;環(huán)境污染問題又不容忽視成為了全球各國普遍關注的問題。電能作為一種清潔可再生的二次能源受到了普遍的青睞，但是電能的產(chǎn)生對一次能源的消耗量相當巨大，因此尋找一種清潔的一次能源來發(fā)電就逐漸受到了普遍的關注。風能發(fā)電也就應運而生。但是風能發(fā)電也存在這一些難以解決的問題，如風電并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響以及風力發(fā)電的規(guī)劃是擺在眼前的現(xiàn)實問題。

　　1973年的石油危機之前，風力發(fā)電技術仍處于科學研究階段，主要在高校和科研單位開發(fā)研究，政府從技術儲備的角度提供少量科研費。1973年以后，風力發(fā)電作為能源多樣化措施之一，列入能源規(guī)劃，一些國家對風力發(fā)電以工業(yè)化試點應用給予政策扶持，以減稅、抵稅和價格補貼等經(jīng)濟手段給予激勵，推進了風力發(fā)電工業(yè)化的發(fā)展。

　　近年，世界風力發(fā)電如雨后春筍，逐年以二位數(shù)速度迅猛增長，截至1998年，全球裝機9689MW。裝機容量前10名的國家是：德國2874MW、美國1890MW、丹麥1400MW、印度968MW、西班牙834MW、荷蘭364MW、英國331MW、中國223MW、意大利180MW和瑞典174MW。

　　我國風力發(fā)電起步于八十年代末，集中在沿海和新疆、內(nèi)蒙風能帶。1986～1994年試點，1994年新疆達坂城二號風場首次突破裝機10MW(當年全國裝機25MW)，四年后，全國裝機223MW，增長9倍，占全球風力發(fā)電裝機的23%。

　　1.風能發(fā)電優(yōu)勢突出

　　1.1 風能發(fā)電對于環(huán)保貢獻巨大

　　風能資源量大質(zhì)優(yōu)，風力發(fā)電優(yōu)勢突出，世界性范圍內(nèi)風電發(fā)展迅速。到達地球2%的太陽能可轉化成風能，以此來計，風能總量比水能更大，有人算過，只需地面風力的1%，就能滿足全球發(fā)電能量需要。對于由發(fā)電而引起的溫室氣體排放問題來說，燃煤火電最嚴重，燃油火電次之，核電較少，風電最少。核電雖然和風電的溫室氣體排風量差不多，相比火電小了兩個數(shù)量級，但是核電的污染問題目前還沒辦法解決，因此風力發(fā)電有著得天獨厚的優(yōu)勢。

　　1.2 風力發(fā)電在世界范圍發(fā)展迅速

　　由于意識到風力發(fā)電的巨大優(yōu)勢，世界各國都開始競相發(fā)展風力發(fā)電。世界性的風電發(fā)展以前所未有的速度進行著，全世界的風電在1999年已經(jīng)達到了10000MW，而更值得驚奇的是這個數(shù)字在2000年的時候就已經(jīng)翻了一番達到了20000MW以上，2005年的時候又超過了30000MW。風電發(fā)展主要以歐洲為主，占到了風電總量的2/3，北美占到了1/5，亞洲是1/8。我國的風電事業(yè)發(fā)展也較為迅速，已從1997年排列在世界第十位而躍居到現(xiàn)在的第八位，預計今后還將有更大的進步。我國的風力資源相當豐富，居世界首位，因此發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆Ｄ壳伴_發(fā)還很不足，主要在內(nèi)蒙、新疆和沿海一些地區(qū)，但是還沒有形成真正的規(guī)模，有待于進一步的開發(fā)和探索。

　　1.3 中國風力發(fā)電的資源配置

　　2004年5月15日，一份由中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源專門委員會、綠色和平組織和歐洲風能協(xié)會聯(lián)合發(fā)布的 研究 報告《風力12》的中文版在北京發(fā)布。報告認為，到2020年，全球風力發(fā)電裝機容量將達到12億千瓦，年發(fā)電量3萬億千瓦時，能夠滿足世界電力需求總量的12%。按照規(guī)劃，屆時中國的風力發(fā)電裝機容量將達到2000萬千瓦，占全球風電總量的17%。

　　中國氣象科學研究院生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象研究所的朱瑞兆教授告訴《了望東方周刊》，中國的風能資源主要集中在兩個帶狀地區(qū)，一條是“三北(東北、華北、西北)地區(qū)豐富帶”，其風能功率密度在200瓦/平方米～300瓦/平方米以上，有的可達500瓦/平方米以上，如阿拉山口、達坂城、輝騰錫勒、錫林浩特的灰騰梁等，這些地區(qū)每年可利用風能的小時數(shù)在5000小時以上，有的可達7000小時以上。“從新疆到東北，面積大、交通 方便、地勢平，風速隨高度增加很快， 三北地區(qū)風能在上百萬千瓦的場地有四五個，這是歐洲沒法比的。”朱瑞兆教授說：“而這個地帶的缺點是建網(wǎng)少，發(fā)出的電上不了網(wǎng)。”

　　另一條是“沿海及其島嶼地豐富帶”，其風能功率密度線平行于海岸線。沿海島嶼風能功率密度在500瓦/平方米以上，如臺山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等島嶼，這些地區(qū)每年可利用風能的小時數(shù)約在7000-8000小時，年有效風能功率密度在200瓦/平方米以上。“沿海島嶼的風能是全國最好的，這個地帶的優(yōu)點是建網(wǎng)好，電價高，缺點是地形復雜，且容易受臺風 影響。”朱瑞兆教授以10米高處的風能， 計算 出 中國 陸地風能資源 理論 儲量為3226億千瓦，經(jīng)過風力機間的湍流和葉片面積修正，得出中國陸地實際可開發(fā)的風能約為253億千瓦，而據(jù)估計，中國近海風能資源約為陸地的3倍，所以，中國可開發(fā)風能資源總量約為10億千瓦

　　2.1 風力發(fā)電并網(wǎng)

　　風力發(fā)電并網(wǎng)后會對系統(tǒng)產(chǎn)生不小的影響，會影響到系統(tǒng)的電壓波動和電能質(zhì)量，還會造成諧波污染。其中由風電并網(wǎng)所引起的電壓波動和閃變是風電并網(wǎng)的主要負面影響。電壓波動為一系列電壓變動或工頻電壓包絡線的周期性變化，閃變是人對燈光照度波動的主觀視感。雖然現(xiàn)在風力發(fā)電機組大都采用軟并網(wǎng)方式，但是啟動時仍會產(chǎn)生較大的沖擊電流，使得風電機組輸出的功率不穩(wěn)定，進而會導致電壓的波動和閃變。電壓的波動和閃變會使電燈閃爍，電視機畫面不穩(wěn)定，電動機轉速變化嚴重影響到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，在某些特殊行業(yè)電壓不穩(wěn)會使一些精密的儀器出現(xiàn)測量錯誤，嚴重時還會引發(fā)重大事故。

　　2.2 風電對電網(wǎng)功率和暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

　　風力發(fā)電由于風速變化莫測，使得風電上網(wǎng)功率也隨之不斷振蕩，當風電的擾動頻率接近系統(tǒng)固有的振蕩頻率時，就會引起大幅度的功率振蕩，并且振蕩的幅度會隨著擾動的幅度而變化。擾動幅度不僅與風電擾動有關，也與系統(tǒng)本身的參數(shù)有關，因此可考慮從兩方面著手減少擾動對電網(wǎng)的強迫功率振蕩。總之如果并網(wǎng)的風電份額較高而系統(tǒng)較脆弱時，并網(wǎng)產(chǎn)生的負面影響是十分巨大的。

　　3.電池儲能的應用

　　風能作為清潔能源大力發(fā)展以來，風電的問題也越來越受到電力工作人員的關注。但是風能作為一種間歇性能源，加之風能資源的預測準確度并不能完全符合電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求，尋求新途徑新思路解決風電對系統(tǒng)的影響也自然成了許多電力行業(yè)工作人員的目標。采用電池儲能系統(tǒng)可以較好的解決這一問題，及可以保證上網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，又可以補償有功功率，不會對系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響?？梢赃x擇由蓄電池組、整流裝置和逆變裝置組成的柔性交流輸電系統(tǒng)作為儲能系統(tǒng)。

　　4.結束語

　　風能作為一種清潔的能源，在二十一世紀資源匱乏，環(huán)境問題突出的今天有著相當大的吸引力，世界大范圍內(nèi)發(fā)展風力發(fā)電技術來取代傳統(tǒng)的燃煤和燃油火電。在風電發(fā)展方面比較先進的是德國和丹麥等國家，我國的風電雖然較之前有了較大的發(fā)展，但是和世界先進水平還有較大的差距。在風電發(fā)展方面，除了看到其優(yōu)點以外，缺點也不容忽視，對于電力系統(tǒng)電壓和功率的影響都值得去深入的探索和研究。目前可以通過電池儲能技術解決較少風電對系統(tǒng)的影響，要使風電大面積發(fā)展所要做的工作還有很多。(作者單位：西南交通大學希望學院)

　　參考文獻：

　　[1] 周春平，孫瑤廷，白旭.當今世界風力發(fā)電最新動向[J].發(fā)電設備，2001，(3).

　　[2] 趙洪杰，馬春寧.風力發(fā)電的發(fā)展狀況與發(fā)展趨勢[J].水利科技與經(jīng)濟，2006，(9).

　　[3] 孫濤，王偉勝，戴慧珠，等.風力發(fā)電引起的電壓波動和閃變[J].電網(wǎng)技術，2003，(12).

　　
看了“未來的新能源技術論文”的人還看：

1.淺談新能源技術論文

2.淺談新能源技術論文(2)

3.汽車新能源技術論文

4.能源與新能源發(fā)電技術論文(2)

5.船舶新能源技術論文