摘要：風(fēng)能是可再生，永不枯竭、清潔無污染、能量大、前景廣的能源，而風(fēng)電則是風(fēng)能發(fā)電或者風(fēng)力發(fā)電的簡稱。現(xiàn)代社會發(fā)展中，環(huán)境問題日益突出， 并且逐漸成為全世界共同關(guān)注的問題之一，這一情況推動了可再生能源應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展。當(dāng)前，世界各國都在 制訂與其發(fā)展相適應(yīng)的環(huán)保政策，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在此背景 下實現(xiàn)了高效發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)電;技術(shù);經(jīng)濟發(fā)展

　　進入 21 世紀(jì)后，人類目前技術(shù)可開發(fā)的能源資源已經(jīng)面臨嚴(yán)重不足的危機，對于替代日益枯竭的化石能源，加之日本核電危機的影響，風(fēng)能越來越受到世界各國的重視，風(fēng)能是目前世界上使用最為廣泛和發(fā)展最快的可再生能源之一。對于提高風(fēng)電場的工作效率、減少運維人員、降低運維成本、提高設(shè)備的安全性、可靠性等具有重要意義。

　　一、概 述

　　某風(fēng)地區(qū)是風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的領(lǐng)軍者，優(yōu)秀風(fēng)電人才培養(yǎng)方面發(fā)揮了不可替代的作用。但受區(qū)域 條件的影響，風(fēng)電發(fā)展常常受到阻礙。目前，風(fēng)電發(fā)展主要地區(qū)棄風(fēng)電量約4.1×108 kW·h，風(fēng)力資源十分豐富，可安裝風(fēng)力發(fā)電機的面積約 1000 km2，平均風(fēng)速為6.3 m/s，最大風(fēng)速為 42 m/s。 在 20 世紀(jì) 80 年代初期，該地區(qū)的電力公司便已嘗試開展小規(guī)模風(fēng)力發(fā)電工作，同時建立了風(fēng)電實驗站，安裝了進口的風(fēng)電機組，功率分別為 100 kW 和 55 kW;地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行的新能源裝機容量高達 2.743×107 kW，在國家電網(wǎng)中位居第一，占裝機總?cè)萘康?4%;該地區(qū)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行發(fā)電裝機容量高達 8.861 5×107 kW，風(fēng)電裝機容量約 1.925 1×107 kW 約占總數(shù)的 21.7%。

　　二、風(fēng)電發(fā)展的因素

　　1、技術(shù)方面。

　　風(fēng)能空氣密度較低，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 1.225 kg/m3， 因此在單位面積內(nèi)所獲取的能量比較少，是一種密度 較低的能源，并不能像水那樣通過修建水庫加以控制，這直接增加了風(fēng)能的應(yīng)用難度。另外，風(fēng)能不穩(wěn)定，其 對氣候的變化比較敏感， 在較長的時間段內(nèi)， 風(fēng)能雖然 有一定的規(guī)律可循， 但由于其強度不斷變化，在短時間 內(nèi)也會出現(xiàn)無規(guī)律的變化，這些都為風(fēng)能的應(yīng)用增加了難度，限制了風(fēng)能的規(guī)模化發(fā)展，主電網(wǎng)覆蓋范圍較廣，運行電壓最高可達到220 kV，但在電網(wǎng)運行過程中，由于調(diào)峰電源較為缺乏，很難實現(xiàn)有效調(diào)控。風(fēng)力發(fā)電具有不可控制性和隨機性， 因此隨著風(fēng)電裝機容量的不斷增大， 電網(wǎng)調(diào)控難度也會不斷增大。

　　風(fēng)電經(jīng)常會對該地區(qū)主電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率產(chǎn)生影響，在系統(tǒng)總裝機容量中，風(fēng)電容量約占4%，將風(fēng)電大規(guī)模地接入主電網(wǎng)，很容易降低電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電壓水平，因此必須要將相應(yīng)的無功補償裝置加裝在風(fēng)電場升壓站，以縮短電網(wǎng)無功輸送距離， 促進風(fēng)電機組平衡。另外，風(fēng)電場風(fēng)機脫網(wǎng)很容易使電網(wǎng)電壓持續(xù)升高，通常可達4%～8%，嚴(yán)重時還會達到10%以上。在風(fēng)機并網(wǎng)過程中，瞬間沖擊電流不大， 通常僅為額定電流的 2～3 倍，由于風(fēng)機無功補償電容器組的持續(xù)投入應(yīng)用， 電網(wǎng)電壓將逐漸恢復(fù)正常。如果風(fēng)機機端出現(xiàn)短路問題，那么短路的電流通常為額定電流的 6倍左右，電網(wǎng)并非發(fā)展十分強大的電網(wǎng)，它也會對風(fēng)電的發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用，這主要是因為電網(wǎng)總裝機容量較小，裝機基本以火電機組為主， 很難對系統(tǒng)頻率進行調(diào)整;電網(wǎng)聯(lián)系薄弱，大電源與負荷中心距離較遠 經(jīng)常要進行遠距離的無功輸送，且系統(tǒng)無功分布也不夠科學(xué)，機組整體運行效率較低。 因此，在今后的發(fā)展過程中，還要重點解決主電網(wǎng)問題，特別是主電網(wǎng)的調(diào)壓和調(diào)頻問題，同時還要改善電源結(jié)構(gòu)。 如此，才能為風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展提供便利條件[。

　　2、經(jīng)濟方面。

　　目前，雖然風(fēng)力發(fā)電發(fā)展十分迅速，但與其他國家相比仍存在很大差距，主要原因包括以下：風(fēng)電機組目前主要以進口為主， 這些設(shè)備價格往往比較高昂，在工程總造價中約占 50%。此外，技術(shù)服務(wù)響應(yīng)時間較長，也會對發(fā)電量產(chǎn)生影響。 在風(fēng)力發(fā)電單位千瓦工程造價一般在 8 000～10 000 元， 在不包括稅的情況下，即便使用國產(chǎn)機組，電價也要比主網(wǎng)火電平均上網(wǎng)電價高， 因此機組的平均使用時間也會對風(fēng)電上網(wǎng)電價產(chǎn)生一定影響，大幅度降低風(fēng)機的經(jīng)濟效益。

　　在受建設(shè)條件、風(fēng)能資源等影響，上網(wǎng)電價可能更高，這些都會對我國風(fēng)電發(fā)展產(chǎn)生直接影響。該地區(qū)電 網(wǎng)容量較小，電網(wǎng)均攤的實施將會對電網(wǎng)電價產(chǎn)生直接影響。在此情況下，電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)往往處于虧損邊緣，而最常見的解決措施便是用其他供電或發(fā)電企業(yè)的有限利潤來彌補風(fēng)電上網(wǎng)電量的虧損， 如此將會直接加重用戶及電網(wǎng)企業(yè)的負擔(dān)， 同時還會使風(fēng)電發(fā)展積極性大打折扣。

　　三、風(fēng)電類專業(yè)人才及專業(yè)建設(shè)

　　1、風(fēng)電行業(yè)對專業(yè)人才的需求。風(fēng)力發(fā)電作為新能源、新學(xué)科，需要培養(yǎng)一大批設(shè)計、研發(fā)、制造、建設(shè)、運行、維護、管理等方面的人才，而每 MW 風(fēng)電裝機的就業(yè)機會是 12～20 人， 預(yù)計將會有幾十萬人從事風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，其中專業(yè)技術(shù)人員數(shù)萬人，隨著風(fēng)力發(fā)電的大規(guī)模開發(fā)，風(fēng)電類專業(yè)人才嚴(yán)重匱乏已成為極為突出的問題。因此，國家應(yīng)充分調(diào)動社會、學(xué)校、企業(yè)積極性，努力培養(yǎng)這方面的人才，為中國的風(fēng)電發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)，這也是風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵。

　　2、風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)建設(shè)。為培養(yǎng)風(fēng)電行業(yè)的專門人才，現(xiàn)在我國只有少數(shù)的學(xué)校開設(shè)了本科的風(fēng)能與動力專業(yè)，而當(dāng)前開設(shè)風(fēng)電類專業(yè)的高職學(xué)校也不多. 所培養(yǎng)的人才數(shù)量遠遠不能滿足風(fēng)電行業(yè)快速發(fā)展的需求。目前，尤其是大學(xué)下設(shè)的二級高職學(xué)院都處于非常關(guān)鍵的、重要的改革轉(zhuǎn)型階段，各校在專業(yè)建設(shè)上都力爭達到人無我有，人有我優(yōu)，只有這樣才能立于不敗之地，搶抓機遇，多辦、辦好市場急需的特色專業(yè)是當(dāng)務(wù)之急。風(fēng)能與動力技術(shù)專業(yè)就是我們應(yīng)該認真考慮設(shè)置的特色專業(yè)之一。

　　3、風(fēng)電發(fā)展有效建議。

　　風(fēng)電在經(jīng)過了長時間的發(fā)展后，目前已經(jīng)取得了顯著成效。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對清潔能源的高效、合理使用，國家相關(guān)部門在今后發(fā)展過程中可從以下方面入手。 政府部門要加大對風(fēng)電上網(wǎng)電價的優(yōu)惠補貼。過高的風(fēng)電電價將會直接加重電力用戶負擔(dān)，同時也會對其用電積極性造成影響;建立新能源發(fā)電基地，學(xué)習(xí)和借鑒國外先進經(jīng)驗。 國家相關(guān)部門可通過相應(yīng)的手段量化風(fēng)電社會效益和環(huán)保效益，將從火電產(chǎn)業(yè)獲取的環(huán)保費用用于獎勵風(fēng)電企業(yè)，同時結(jié)合當(dāng)前實際發(fā)展?fàn)顩r建立獎懲機制，通過制度調(diào)控市場發(fā)展。

　　在對風(fēng)電工程進行建設(shè)的過程中， 由于其占地面積較大，在建設(shè)結(jié)束之后，除了輸電線路及風(fēng)電機組所占面積外，其他面積仍可繼續(xù)使用，以提高土地利用率。 與此同時， 國家還應(yīng)該在土地利用方面出臺相關(guān)優(yōu)惠政策，準(zhǔn)許企業(yè)按照具體的使用面積繳納征地費。在建設(shè)發(fā)電廠之前，一般需要收集1～3 a 的測風(fēng)數(shù)據(jù)，但就目前實際發(fā)展?fàn)顩r來看，在風(fēng)能資源詳查方面資金投入較少，且重視度不足，風(fēng)電開發(fā)建設(shè)部門并沒有專項費用用于風(fēng)能資源詳查工作，從而也會對風(fēng)電建設(shè)前期的準(zhǔn)備工作產(chǎn)生直接影響。 在此情況下， 可借鑒其他國家的先進發(fā)展經(jīng)驗，建立風(fēng)能資源數(shù)據(jù)庫，維護投資方利益。

　　能源論文投稿刊物：可再生能源(月刊)1999-2000年度遼寧省一級期刊，創(chuàng)刊于1983年，由遼寧省能源研究所、中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會、中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源專委會、中國生物質(zhì)能技術(shù)開發(fā)中心、遼寧省可再生能源學(xué)會主辦。

　　參考文獻：

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　　[2] 張志宏, 施永吉, 黃建平. 深遠海域風(fēng)電場智慧運維管理系統(tǒng)的探索與研究[J]. 太陽能, 2018(6): 49-53.

　　作者：李澤 曹宇芳