我國風能資源豐富 相關技術和開發還有待提高
風能作為一種可再生能源,能量豐富,近乎無盡,干凈清潔。雖然人們早就發現了它的可貴之處,但限于技術的緩慢發展,一直沒有得到重視。在近幾年,常規能源告急,人們的環保意識逐漸加強。相關的技術也得到了發展,風能才得以大規模地利用起來。
目前,風能主要用在發電領域。特別是在沿海,山區,草原,以及遠離電網的地方,合理地利用風能發電,解決了日常用電問題,同時又能保護環境。在發達國家,風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。據估計,全球的風能約為1300億千瓦,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。
風能的分布
我國幅員遼闊,地形復雜多樣,開發風能資源前景十分廣闊。在我國,風能資源豐富的地區主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這些地區缺少煤炭及其他常規能源,并且冬春季節風速高,雨水少;夏季風速小,降雨多,風能和水能具有非常好的季節補償。利用風能發電也能形成良好的資源互補效果。
風力發電的優勢
風能是一種清潔能源,應用風能進行發電具有很大的優勢與競爭力。與其他發電方式相比,建造風力發電廠的成本相對較低廉而且建造周期短,建筑規模靈活多變,可根據資金數額進行調整。風力發電不需要煤炭、燃料,也不需要核材料,對環境的影響比較小,除了日常的保養工作,基本上沒有其他能耗。風力發電操作簡單,運行安全,實際占地面積小,對地理環境的要求比較低,發電方式也呈現多樣化。
我國風能資源的利用技術
1 風電并網技術
風電并網發電是風能利用的主要形式,要想實現風能的可持續發展,就必須要保證電網的輸電質量。開發與研究風電并網技術,要明確風電與電網之間的相互影響,考慮風電場輸出電網的構架、輸電線路的傳輸等,風電調度方式的選擇也是風電并網技術的重要研究內容,調度方式要滿足系統的調度高峰,以優先調度風電為原則,合理進行電力電量的分配與電力系統的調度。為了保證電網輸電的平衡,做好風電功率預測是十分必要的,它可以很好的提高風電裝機的容量,優化裝置的性能,延長裝置的使用壽命。
2 海上風電技術
海上風電主要指的是近海風電,與陸地風電相比具有一定的優勢。海上風電不占用土地、風速高、發電量大,隨著科學技術的發展,海上風電已逐漸成為國際風電開發與利用的新方向。海上風電起步較晚,處于不斷的發展過程中,在實踐應用中要十分注意海上風電機組的基礎設計與施工,做好機組的運輸與安裝工作。
3 風/氣互補發電系統
風力發電的缺點是不可控性和間隙性,為了擴大風能的應用,將風能與其他能源組成互補系統是一種很好的解決辦法。風/氣互補發電系統是通過具有快速啟停和快速負荷調節特性的燃氣輪機電站或者煤氣機電站來補償風電場出力的波動,在一定時間內維持系統的穩定輸出,保證整個發電系統良好的可調度性。
規劃風電發展的障礙及建議
1 政策障礙
目前,我國關于風能利用的法律、法規并不完善,政策上的漏洞無法保障風能利用的順利進行,一些投資者的合法權益得不到法律的保護。為了使我國風能資源的開發走上法制化和規范化道路,我國要以建立風力發電的市場化機制為基本出發點,建立、健全風能開發利用的法律、法規,保證法規的可操作性和科學性,保障投資者的合法權利,為我國風能資源的開發與利用提供一個良好的平臺,以此促進我國風能開發的迅速發展。
2 技術障礙
風能的利用需要強大的科學技術的支撐,過硬的技術才能保證風能的開發與合理運用,風能資源開發利用遇到的技術難題主要有風電與電網的連接和儲能問題。經過研究與總結,具體的解決辦法有:第一,修建抽水蓄能發電站,應用此種辦法,風能的轉化效率不是很高,也很受地域的限制。第二,蓄電池儲能,應用具有高能量密度的鋰離子蓄電池等。在一些風能豐富的地區,利用風能點解水產生氫,氫可以儲存風能,通過燃料電池可以生產高純度的水,應用這種辦法,既利用了風能,又為解決我國淡水資源緊缺提供了途徑。在農村地區,利用大型動力儲能電池可以為農村經濟的發展提供穩定的小型電源,在一定程度上促進了農村的現代化進程。目前,這一領域的開拓還沒有引起有關部門的重視,也沒有得到很多業內人士的重視,在未來,要實現風能的大規模應用,必須要解決大型蓄電池儲能問題。這些技術難題的解決需要風電人才的智慧,相關部門與政府要大力增加研究和開發技術上的投入,為風能資源的利用提供強大的支持。
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