风力发电技术在新能源发电中的应用探析

摘要：随着全球能源的转型，新能源发电备受关注。风电发电是新能源中最主要的一种，因其具有清洁和可再生的优点而得到迅速发展。通过对新能源发电发展的研究，分析了目前风电发展状况，主要是针对各类风力发电的构建和运行情况，分析了风力资源不确定性、设备维护难题等。并对其今后的发展方向进行了讨论，以期为风力发电技术在新能源发电中的广泛运用和推广提供借鉴。

关键词：风力发电技术；新能源发电；应用探析

引言：

随着传统化石能源的日益枯竭以及环境问题的不断加剧，新能源发电成为解决能源危机和环境问题的关键途径。风力发电是一种极具发展潜力的新能源。近年来，我国风力发电技术取得了长足发展，风力发电设备规模也在不断增加。但在实际运用中还存在着许多有待于进一步研究与解决的问题。所以，对风力发电技术在新能源发电的运用进行探讨是非常必要的。

一、风力发电技术在新能源发电中的应用意义

（一）清洁环保

在当前大力倡导“绿色发展”背景下，风力发电因洁净、环境友好的特点而显得格外重要。与依靠燃煤等矿物能源的传统电厂相比，风力发电全流程无燃烧化学反应。在操作过程中，利用风力发电，将风电转换成电力，中间没有二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物排放到大气中，从而有效地防止了由温室效应引起的气候变化和酸雨等生态问题。此外，风力发电不会排放废渣、污水等废物，不会污染土壤和水资源，将对周围的生态环境影响降到最低，与大自然融为一体，不管是广阔的草地，还是海岸的海滩，都可以作为洁净电力的来源，保护蓝天白云和绿水青山。

（二）可持续性强

风电在可持续发展中的作用越来越明显。风是自然界取之不尽用之不竭的财富，其能量供给是人类无法想象的。地球上的大气层是一轮又一轮的循环，只要太阳继续向外散发着热能，就永远不会停止运转，产生了无穷无尽的风。这也就意味着，风能不会像煤炭和石油那样，因为其储量是非常有限的，如果继续开发下去，最终会耗尽[1]。而且，只要风电设备建造完成，运营费用就会降低，可以长期稳定地运转，产生源源不断的电力。

二、风力发电技术在新能源发电应用中存在的问题

（一）对生态环境有一定影响

风机在运转过程中，叶片高速旋转切割空气，不仅会产生持续的噪声污染，还会导致一些生物改变迁徙路线和觅食范围，进而降低其繁衍的成功率。另外，由于风电项目占地较广，大量的风力发电及相关设备的布设势必导致原始地形发生变化，致使水土流失等问题，影响当地的生态环境。尤其是在草原、湿地和沙漠等生态脆弱区，生态系统受到破坏后，很难修复，甚至会引起生态系统的连锁效应，对生态系统产生负面的作用。

（二）运维难度较大

风力发电的规模不断增大，运行管理问题也越来越突出。由于风力发电设备通常布置在偏远山区、沿海滩涂等交通条件较差的地方，导致维护工作人员及资源无法及时到达，且对进行例行检查耗时耗力。另外，由于大型风力发电机组大多位于数十乃至数百米的空中，工作条件十分复杂，维护工作更加困难。同时，风力发电设备结构复杂，机电系统相互耦合，一旦出现微小的故障，如果不能快速准确地找到，就会引起连锁反应，造成停产。同时，由于风力发电的快速发展，使得运营管理人员需要不断地进行知识和能力的更新，以适应新的设备时效[2]。

三、风力发电技术在新能源发电中的应用措施

（一）强化储能配套

储能系统能够有效弥补风力发电天然的间歇性短板。一方面，各种新型的能量存储技术正在兴起，比如具有高能量密度和高充放电效率的锂离子电池，能够对电能的迅速反应；利用技术成熟、容量大的优势，抽水蓄能电站可在风力过大时把水抽至高空贮存，当电量不够时再排出水来发电。而飞轮蓄能具有充电速度快，使用寿命长等优点，有助于电能的调控。同时，利用智能调控技术，实现风力发电与蓄电设备的充电、放电等动态特点的精确配合，在风速大、发电量超出负荷时，充分吸收过剩电力；当风力逐渐变小时，储备的电力将会被稳定地排出，保证电网的持续稳定供电，才能最大限度地发挥风能的作用，促进新能源的稳定发展。

（二）推动技术创新与产业协同

在新能源发电领域，风力发电技术的发展离不开技术创新与产业协同。一方面，持续的技术创新是关键，通过研发更高效的风力发电机组，提升风能转换效率，降低发电成本。比如采用新型材料制造叶片，优化风机控制算法，提高发电稳定性。另一方面，产业协同不可或缺，从零部件制造到整机装配，再到电网接入，各环节企业需紧密合作。建立产学研用一体化的创新体系，促进技术成果的快速转化。通过技术创新与产业协同的双轮驱动，风力发电技术将在新能源发电中占据更重要的地位，推动能源结构向绿色、可持续方向转型。另外，在政府、大学、科研院所和企业之间，可以构建了一个产学研用的合作平台，汇集所有的资源，让资金、人才和技术能够更好地流动起来，加快科研结果变成现实的生产力，共同将风电行业推向一个新的高峰，为新能源的发展提供了源源不断的动力。

（三）完善运维保障体系

一方面，建立专业高效的运维队伍；通过与高校和专业培训机构的联合，培养具有机电一体化知识和对风力发电系统工作机理了解的“通才”；通过定期开展企业内部培训和能力评估，使运维人员能够随时了解最新技术动态，并了解新产品的维护方法。另一方面，实现运维管理智能化离不开高科技的支持。其中，物联网技术的应用尤为突出，通过在每台风机上部署大量高精度传感器，对其转速、温度、振动频率等参数进行实时监测，当出现异常情况时，会及时发出警告；引进无人值守，对风机外形及周围进行快速、全面的检测，准确地检测出隐患；在此基础上，通过构建智能化的运行维护管理系统，结合大数据和人工智能的方法，实现对风机的故障智能诊断，实现对机组的健康度的准确估算。并预先制定维护计划，从而有效地提升运行效率，减少系统的失效次数，保证风电系统的稳定可靠运行，促进新能源发电行业的可持续发展[3]。

结论：

总之，风力发电技术在新能源发电中已取得显著成就。虽然在运维、技术创新等方面还存在一定的困难，但随着科学技术的发展，以及政府的大力扶持，上述问题都会逐渐被克服。在今后的发展中，风力发电将成为新能源发展的主要方向，对全球能源结构的转变与环保具有重要意义。

参考文献：

[1]张泽栋.新能源时代电力电子技术在风力发电中的应用分析[C]//建筑技术与理论研究论坛论文集.2024：1-4.

[2]徐川.新能源风力发电中的控制技术研究[J].电力设备管理，2024（3）：94-96.

[3]王伟刚.新能源风力发电的研究综述[J].电工技术，2024（4）：49-52.