淺談風電產(chǎn)業(yè)中的風能技術

1 前言

風能技術是一項高新技術，它涉及到氣象學、空氣動力學、結構力學、計算機技術、電子控制技術、材料學、化學、機電工程、電氣工程、環(huán)境科學等十幾個學科和專業(yè)，因此是一項系統(tǒng)技術，其難度毫不遜色于航天技術。

2 風能技術的劃分

風能技術分為大型風電技術和中小型風電技術，雖然都屬于風能技術，工作原理也相同，但是卻屬于完全不同的兩個行業(yè)。具體表現(xiàn)在：政策導向不同、市場不同、應用領域不同、應用技術更是不同，完全屬于同種產(chǎn)業(yè)中的兩個行業(yè)。因此，在中國風力機械行業(yè)會議上已經(jīng)把大型風電和中小型風電區(qū)分出來分別對待。此外，為滿足市場不同需求，延伸出來的風光互補技術不僅推動了中小型風電技術的發(fā)展，還為中小型風電開辟了新的市場。

（1）大型風電技術

我國大型風電技術與國際還有一定差距。大型風電技術起源于丹麥、荷蘭等一些歐洲國家，由于當?shù)仫L能資源豐富，風電產(chǎn)業(yè)受到政府的助推，大型風電技術和設備的發(fā)展在國際上遙遙領先。目前我國政府也開始助推大型風電技術的發(fā)展，并出臺一系列政策引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展。大型風電技術都是為大型風力發(fā)電機組設計的，而大型風力發(fā)電機組應用區(qū)域?qū)Νh(huán)境的要求十分嚴格，都是應用在風能資源豐富而資源有限的風場上，常年接受各種各樣惡劣環(huán)境考研。環(huán)境的復雜多變性，對技術的高度要求就直線上升。目前國內(nèi)大型風電技術普遍還不成熟，大型風電的核心技術仍然依靠國外，國家政策的引導使國內(nèi)的風電項目迅猛在各地上馬，都期望能借此分得一杯羹。名副其實的“瘋電”借著政策的東風開始燎原之勢。雖然風電項目紛紛上馬，但多為配套類型，完全擁有自主知識產(chǎn)權的大型風電系統(tǒng)技術和核心技術少之又少。還需經(jīng)歷幾年環(huán)境考驗的大型風電技術才能逐漸成熟。此外，大型風電技術中發(fā)電并網(wǎng)的技術還在完善，一系列的問題還在制約大型風電技術的發(fā)展。

（2） 中小型風電技術

我國中小型風電技術可以與國際相媲美。在本世紀70年代中小型風電技術在我國風況資源較好的內(nèi)蒙、新疆一帶就已經(jīng)得到了發(fā)展。最初中小型風電技術被廣泛應用在送電到鄉(xiāng)的項目，為一家一戶的農(nóng)牧民家用供電。隨著技術的更新不斷的完善與發(fā)展，不僅能單獨應用還能與光電組合互補，已被廣泛應用于分布式獨立供電。這些年來隨著我國中小型風電出口的穩(wěn)步提升，在國際上，我國的中小型風電技術和風光互補技術已躍居國際領先地位。

中小型風電技術成熟受自然資源限制相對較小，作為分布式獨立發(fā)電效果顯著。不僅可以并網(wǎng)，而且還能結合光電形成更穩(wěn)定可靠的風光互補技術，況且技術完全自主國產(chǎn)化。無論從技術還是價格在國際上都十分具有競爭優(yōu)勢，現(xiàn)在在國際上已打響了中小型風電的中國品牌。在國內(nèi)最具技術優(yōu)勢和競爭力的中小型風力發(fā)電一直是被政府和政策遺忘的一個角落。究其原因，在早期國家一直把中小型風力發(fā)電定位到內(nèi)蒙、新疆等偏遠地區(qū)農(nóng)牧民使用且歸入農(nóng)機類，價格低廉、粗制濫造、性能可靠度低、安全無保障、使用地多為人煙稀少區(qū)，國內(nèi)市場大多都在喪失可靠性的前提下大打價格戰(zhàn)，在人們潛意識里形成較差的認識，因此得不到國家的重視和發(fā)展。

目前國內(nèi)中小型風電的技術中“低風速啟動、低風速發(fā)電、變槳矩、多重保護等等”一系列技術得到國際市場的矚目和國際客戶的一致認可，已處于國際領先地位。況且中小型風電技術最終是為滿足分布式獨立供電的終端市場，而非如大型風電技術是滿足發(fā)電并網(wǎng)的國內(nèi)壟斷性市場，技術的更新速度必須適應廣闊而快速發(fā)展的市場需求。

（3）風光互補技術

風光互補技術整合了中小型風電技術和太陽能技術，綜合了各種應用領域的新技術，其涉及的領域之多、應用范圍之廣、技術差異化之大，是各種單獨技術所無法比擬的。

風能和太陽能是目前全球在新能源利用方面技術最成熟、最具規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展的行業(yè)，單獨的風能和單獨的太陽能都有其開發(fā)的弊端，而風力發(fā)電和太陽能發(fā)電兩者互補性的結合實現(xiàn)了兩種新能源在自然資源的配置方面、技術方案的整合方面、性能與價格的對比方面都達到了對新能源的綜合利用最合理，不但降低了滿足同等需求下的單位成本，而且擴大了市場的應用范圍，還提高了產(chǎn)品的可靠性。

此外，太陽能和風能同屬新能源，太陽能比風能起步要晚的多。太陽能光伏發(fā)電30元/瓦左右的價格受到大眾認可，可是轉(zhuǎn)換效率僅有15%左右；中小型風力發(fā)電的價格僅為同等功率的1/5-1/6時，轉(zhuǎn)換效率卻有60%-80%，如此低的價格更有甚者還在壓低。光電生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成的污染遠大于風電，卻比風電能得到長足的發(fā)展，這樣的對比反差耐人沉思。如果從人們用能的角度考慮，最終是為了滿足用電，從發(fā)電量來衡量風能的成本要比太陽能經(jīng)濟許多。

風光互補整合了太陽能和風能優(yōu)勢，不僅為“節(jié)能、減排”開辟了新的天地，而且以應用科學來滿足人類需求方面，為世界進入第四次革命打開了新的一頁。

3 風能技術的發(fā)展需要不斷的創(chuàng)新

目前，我國風能發(fā)展中技術創(chuàng)新還很薄弱，缺乏有自主知識產(chǎn)權的核心技術。因此，在很大程度上還要從國外引進技術。雖然，在知識經(jīng)濟到來的時代，所有國家都充分利用全球資源，通過技術引進和國際合作來縮小差距，提高競爭能力。但是，如果沒有自主創(chuàng)新能力，就不知道引進什么先進技術，引進以后也沒有能力消化吸收，更不能進行再創(chuàng)新。另一方面，國外的核心技術是引進不來的，必須靠自主創(chuàng)新來掌握核心技術。再者，國內(nèi)的自主創(chuàng)新技術需要政策給予配套、引導、扶持，擁有核心技術的風能產(chǎn)品要加大扶持力度，這樣“墻內(nèi)開花墻外香”的局面才能得以改變，創(chuàng)新的動力才能來自不斷的創(chuàng)新。

4 結語

風電產(chǎn)業(yè)中的風能技術已從單一發(fā)電向各個需要用電的領域不斷的創(chuàng)新，其附加產(chǎn)品也應運而生，如:路燈、景觀、交通監(jiān)控、通訊、灌溉、種植、養(yǎng)殖、海水淡化、防火、警報、海島高山等?？梢婏L能這個新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了無數(shù)個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型，而風能在各個領域的應用技術成了這些產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風向標。即將引發(fā)的世界革命必將來自于以風能技術等新能源產(chǎn)業(yè)的革命。