陳志成 河北新天科創(chuàng)新能源技術(shù)有限公司

目前資源問題已經(jīng)是人類生存發(fā)展面臨的重大問題，合理地開發(fā)利用風(fēng)能源，將是人類解決資源問題的重要方法。風(fēng)力發(fā)電它具有投資小、成本低、污染小、產(chǎn)能高等優(yōu)點(diǎn)，必將成為分析大型風(fēng)力發(fā)電的重點(diǎn)，研究發(fā)電機(jī)組技術(shù)也成為大型趨勢。

一、大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組概述

（一）風(fēng)力發(fā)電的概念

風(fēng)力發(fā)電是國家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，我國已經(jīng)擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電是通過傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等電器機(jī)組，將其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，傳送到變壓器，最后傳輸?shù)诫娋W(wǎng)里面的一種新型能源。風(fēng)力發(fā)電是一種可再生能源，它的使用，為我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，提供了不可缺少的力量。

（二）大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的分類

隨著風(fēng)力發(fā)電科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)取得顯著的進(jìn)步，尤其是在發(fā)電機(jī)組方面[1]。如：雙饋?zhàn)兯俸泐l技術(shù)、直驅(qū)變速恒頻技術(shù)、半直驅(qū)變速恒頻技術(shù)等，這些新技術(shù)的應(yīng)用可以最大限度的將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，可以減少機(jī)械的損耗，調(diào)節(jié)無用功率。

（三）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)歷史

現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是先進(jìn)的，涉及多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，在每個(gè)科學(xué)領(lǐng)域都能完美地詮釋。最早的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在各個(gè)領(lǐng)域受到排斥，存在很多問題的。當(dāng)時(shí)只有葉片之分、軸向之分、風(fēng)輪的區(qū)分等簡單的形式。隨著時(shí)間推移，人們子啊實(shí)踐的基礎(chǔ)上逐步進(jìn)步，產(chǎn)生新的理念和觀點(diǎn)，這些觀念逐步在實(shí)踐的基礎(chǔ)上成熟，形成葉片、軸向、風(fēng)向等相統(tǒng)一的格局。

二、大型風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀

（一）風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

我國地大物博，資源豐富，但是由于人們過度開采，資源再生能力差，促使我們尋找新能源。而風(fēng)能源正是可以再生清潔能源，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)在新能源戰(zhàn)略部署中。它的未來發(fā)展不僅在我國非?？捎^，在國外也是非常盛行。我國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)量居世界第一，我國已經(jīng)成為以風(fēng)力發(fā)電為主的國家之一。

（二）大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)現(xiàn)狀

大型風(fēng)力發(fā)電在能源資源上優(yōu)勢逐漸擴(kuò)大，對環(huán)境的污染逐漸降低，傳統(tǒng)的發(fā)電形式對自然環(huán)境影響不可逆轉(zhuǎn)。由于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不完善，導(dǎo)致現(xiàn)在仍然不能直接取替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能很好地控制整體系統(tǒng)的運(yùn)行，還需要在技術(shù)和設(shè)備上進(jìn)一步提升，才能更好地發(fā)揮作用。

目前我國科技水平有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)度，但是大型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)仍然相對落后。這就需要我們不斷學(xué)習(xí)，并結(jié)合我國實(shí)際現(xiàn)狀研發(fā)適合我國的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。如在風(fēng)力發(fā)電使用的情況，多數(shù)發(fā)電機(jī)組都能在電力運(yùn)行中滿足需求，可以根據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)的能耗調(diào)節(jié)，因此可以減少資源的浪費(fèi)。

三、大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)要點(diǎn)

（一）功率調(diào)節(jié)

就目前科技來看，我國大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)功率的方式主要有失速調(diào)節(jié)和變漿距調(diào)節(jié)。失速調(diào)節(jié)是不允許發(fā)動(dòng)機(jī)組葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，它是通過失速自認(rèn)的葉片特有的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)功率的調(diào)節(jié)[2]。這種方法能將發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障的概率降到最低，是最容易被人接受的方法。但是受失速葉片性能的限制也是它的主要缺點(diǎn)。

變漿距調(diào)節(jié)方式正好和失速調(diào)節(jié)相反，它允許發(fā)電機(jī)組葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，在不同風(fēng)速下，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片可以根據(jù)風(fēng)速的大小進(jìn)行自由的調(diào)節(jié)，以便達(dá)到更好保持最佳方向，使風(fēng)輪持續(xù)工作，達(dá)到最佳的效能轉(zhuǎn)換。它的風(fēng)葉比較薄、結(jié)構(gòu)簡單、重量小、制造簡單等優(yōu)點(diǎn)，在很多大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上得到了推崇。但是變漿距調(diào)節(jié)也存在缺點(diǎn)，變槳的機(jī)構(gòu)復(fù)雜，增加了機(jī)械發(fā)生故障的概率，需要超高的技術(shù)水平管控，隨著科技的發(fā)展這些缺點(diǎn)也得到了一定解決。

（二）發(fā)電機(jī)技術(shù)

直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)是利用發(fā)電機(jī)制造成本來獲得高效效率，增加運(yùn)行的可靠性，就經(jīng)濟(jì)方面是可以采用的方法。輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠降低風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的噪音和能耗的損失[3]。但這也是造成機(jī)械故障的主要原因，為了減少機(jī)具的損耗，還需要定期的維護(hù)和保養(yǎng)，保養(yǎng)時(shí)就要停止機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，在一定程度上占據(jù)了發(fā)電的功效，也增加成本和人員安全事故的發(fā)生。

發(fā)電機(jī)的無刷化技術(shù)就是利用滑環(huán)和電刷對電流進(jìn)行控制[4]。電流大時(shí)對相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)靠滑就會觸碰，不僅能造成機(jī)械的磨損，還能對線路腐蝕，長此以往運(yùn)營，會使機(jī)具磨損更加嚴(yán)重，需要定期的保養(yǎng)。

結(jié)合以上兩種發(fā)動(dòng)機(jī)要求，從而產(chǎn)生永磁電機(jī)和無刷雙饋電機(jī)。這兩種電機(jī)要根據(jù)具體機(jī)器型號，選擇合適發(fā)電機(jī)，才能夠發(fā)揮最大功效，降低成本，減少維修概率。

四、大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展趨勢

根據(jù)對大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)的考察，在新型能源發(fā)電技術(shù)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組影響廣泛。就目前而言，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在世界上應(yīng)用已經(jīng)超過各國其他形式發(fā)電的30%，并且這項(xiàng)技術(shù)在不斷的進(jìn)步[5]。這一科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步直接關(guān)系到設(shè)備基建的建設(shè)以及在實(shí)際應(yīng)用中效率的高低，因此在未來的發(fā)展方向上，降低發(fā)電成本、提高技術(shù)水平將是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研究的重點(diǎn)。

五、結(jié)束語

綜上所述，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)是一項(xiàng)非常有潛力、可繼續(xù)研發(fā)的技術(shù)。隨著科技的發(fā)展，各國的風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組技術(shù)都在不同程度的提高，使風(fēng)力發(fā)電噪音更小、成本更低。在未來發(fā)展中將會朝向應(yīng)用更簡便、發(fā)電質(zhì)量更好、能耗消耗更低的方向發(fā)展。