http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-15 14:41:58 來源:《裝備製造》
風電是綠色能源的典型代表,但在中國卻從“綠色能源”迅速演變為近乎於“垃圾能源”,從cong技ji術shu角jiao度du看kan風feng電dian大da規gui模mo並bing網wang技ji術shu不bu能neng滿man足zu實shi際ji需xu要yao是shi關guan鍵jian原yuan因yin。然ran而er,隨sui著zhe世shi界jie各ge國guo科ke學xue家jia和he技ji術shu人ren員yuan在zai這zhe一yi領ling域yu的de努nu力li探tan索suo,大da規gui模mo風feng電dian並bing網wang在zai技ji術shu上shang已yi經jing日ri臻zhen成cheng熟shu,隻zhi要yao投tou資zi收shou益yi成cheng本ben等deng經jing濟ji問wen題ti得de以yi解jie決jue,風feng電dian告gao別bie“垃圾能源”的時代就不遠了。

垃圾能源由來
在中國,可利用風能密度超過200瓦/平方米的“高能”區域隻集中在內蒙古北部、新疆北部、黑龍江東部、西藏中北部和沿海的個別地區。這直接導致了百萬千瓦級風電場的出現,而這樣規模的風電場在歐洲等地是相當罕見的。
大規模的風電場給電力係統造成的負麵影響日益明顯,由於風能的間歇性等原因,導致風電場給電網帶來諧波汙染、電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)及(ji)閃(shan)變(bian)問(wen)題(ti)。另(ling)外(wai),風(feng)電(dian)的(de)隨(sui)機(ji)性(xing)也(ye)給(gei)發(fa)電(dian)和(he)運(yun)行(xing)計(ji)劃(hua)的(de)製(zhi)定(ding)帶(dai)來(lai)很(hen)多(duo)困(kun)難(nan)。除(chu)了(le)風(feng)力(li)隨(sui)機(ji)變(bian)化(hua)的(de)自(zi)然(ran)屬(shu)性(xing)之(zhi)外(wai),風(feng)機(ji)本(ben)身(shen)和(he)電(dian)網(wang)的(de)調(tiao)節(jie)功(gong)能(neng)也(ye)滯(zhi)後(hou)於(yu)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)的(de)需(xu)求(qiu)。
實際應用中的典型例子是:風大而電網負荷小時,風能輸送不出去會導致電網頻率超過50赫茲,如果電網調度能力不足,就隻能把風電切出去,風機就要緊急刹車,由於慣性,齒輪箱、傳動、製動係統、葉片等將受到巨大的衝擊載荷。而風小電網負荷大時,風電發電量不足,電網頻率會低於50赫茲,網壓變得很低,如電網調度能力弱就會大麵積停電。

從技術角度,可以將目前風電並網的缺點大致分成三個方麵,這也是目前科研技術人員重點突破的領域:儲能技術、風力預測技術和電力電子應用,從風機本身、風場係統以及風場氣象預測等層次解決風電並網的問題。
以不變應萬變
解決風電並網問題,最容易想到的莫過於“儲能-無功調節”,liyongchunengjishubafengdiandejianxienengliangbianchengrongyitiaojiedenengyuan。julejie,muqianchunengjishuyijingfazhandaozuyishiyingdaguimofengdianbingwangsuoxudechengdu。qizhong,naliudianchi、鋰(li)電(dian)池(chi)相(xiang)對(dui)成(cheng)熟(shu),可(ke)用(yong)於(yu)電(dian)量(liang)和(he)功(gong)率(lv)應(ying)用(yong)的(de)場(chang)合(he),但(dan)需(xu)要(yao)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。另(ling)外(wai),在(zai)地(di)理(li)條(tiao)件(jian)合(he)適(shi)的(de)地(di)方(fang),還(hai)可(ke)以(yi)開(kai)展(zhan)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)儲(chu)能(neng)試(shi)驗(yan),估(gu)計(ji)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)100MW以上的應用。
鈉硫電池是以Na-beta-yanghualvweidianjiezhihegemo,bingfenbieyijinshunaheduoliuhuanaweifujihezhengjideercidianchi。naliudianchiyongyuchunengjuyoududaodeyoushi,zhuyaotixianzaiyuancailiaohezhibeichengbendi、能量和功率密度大、效率高、不受場地限製、維護方便等方麵。
鈉硫電池的理論比能量為760Wh/Kg,實際已大於100Wh/Kg,是鉛酸電池的3-4倍;另一個特點是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達200-300mA/cm2,並瞬時放出其3倍的固有能量;再一個是充放電效率高。由於采用固體電解質,所以沒有通常采用液體電解質二次電池的那種自放電及副反應,充放電電流效率幾乎100%。
鈉硫電池已經成功用於削峰填穀、應急電源、風feng力li發fa電dian等deng可ke再zai生sheng能neng源yuan的de穩wen定ding輸shu出chu以yi及ji提ti高gao電dian力li質zhi量liang等deng方fang麵mian。目mu前qian在zai國guo外wai已yi經jing有you上shang百bai座zuo鈉na硫liu電dian池chi儲chu能neng電dian站zhan在zai運yun行xing,是shi各ge種zhong先xian進jin二er次ci電dian池chi中zhong最zui為wei成cheng熟shu和he最zui具ju潛qian力li的de一yi種zhong。
世界上鈉硫電池領域較為領先的是日本的NGK公司,通用電氣與NGKjinxingzhejiliedejingzheng。tongyangde,shengchanlidianchidebiyadigongsiyeshixinnengyuanchanyedejijicanyuzhe。tebiezhidezhuyideshi,chunengjishuhaibaokuolechunengmokuaizhijiandetiaopeixietiao,zheyudianchidantiyidaozuchenglechunengjishudenandian。
智能風電
利用風車發電的技術早在100多(duo)年(nian)前(qian)就(jiu)已(yi)經(jing)誕(dan)生(sheng),但(dan)苦(ku)於(yu)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)的(de)效(xiao)果(guo)不(bu)理(li)想(xiang),一(yi)直(zhi)未(wei)能(neng)成(cheng)為(wei)能(neng)源(yuan)的(de)主(zhu)流(liu)之(zhi)一(yi)。究(jiu)其(qi)原(yuan)因(yin),就(jiu)在(zai)於(yu)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)的(de)速(su)度(du)追(zhui)不(bu)上(shang)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)的(de)需(xu)要(yao)。隨(sui)著(zhe)風(feng)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu),從(cong)早(zao)期(qi)的(de)異(yi)步(bu)風(feng)機(ji)到(dao)現(xian)在(zai)的(de)同(tong)步(bu)風(feng)機(ji),風(feng)機(ji)本(ben)身(shen)的(de)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)一(yi)直(zhi)沒(mei)有(you)間(jian)斷(duan)過(guo)。同(tong)時(shi),圍(wei)繞(rao)著(zhe)風(feng)電(dian)場(chang)如(ru)何(he)與(yu)電(dian)網(wang)密(mi)切(qie)配(pei)合(he),保(bao)證(zheng)風(feng)電(dian)並(bing)網(wang)的(de)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)。
congfengjibenshenjiang,weilezuidaxianduliyongfengneng,fenglifadianjidezhuangjirongliangriyizengda,congdingjiangjudaobianjiangjukongzhi,conghengsuhengpindaobiansuhengpin,congjinhoudefazhanqushikan,zaidaxingfenglifadianjizuzhongbianjiangjubiansujishujiangfeichangpubian。erxiangyingde,zheyifazhanqushidadajiaqiangledianlidianzijishuzaifengdianjizuzhongdeyingyong。
congfengchangzhengtilaikan,tiaodongshuliangzhongduodefengjixietongyunxing,jishitiaokongzhenggefengchangdedianlicanshu,baozhengbingwangdekekaoxinghewendingxingshiweilaifazhandequshi。birufengchangtiaodurenyuanxuyaotongguokongzhihexietiaofengchangneigetaifengjidewugonggonglv,bingxietiaofengchangneikenengjuyoudeqitawugongshebei,laiyouxiaoditiaojiezhenggefengdianchangbingwangdian,shenzhigengyuanchudedianyahewugonggonglv。ciwai,zaoyudianwangtiaozhadengguzhangshi,xuyaozugoudedidianyachuanyuenengli,zheyexuyaoxiangyingdedianlidianzijishuzuoweizhichi。yaodadaozhexiemude,xuyaogaodufuzadekongzhiguanlixitong。
不論從風機本身,還是從風電場整體來說,未來風力發電的“智能”屬性正在不斷增強,這也是對“智能電網”的自然需求,從這個意義上講,說風電是垃圾還有失公允,建設智能電網可以從根本上扭轉風電的這一不利的公眾形象。
總之,未來的大規模風電並網技術一定會成熟到足以商業化運行,屆時風力發電產業也將走上一個新台階。