关于风力发电技术关键问题的研究

摘 要：本文笔者通过对国内风机大部件运维现状的论述，对风力发电大部件的主要制造企业，以及风机大部件的运行现状进行切入，以绿能公司的风机大部件的运行现状进行分析调研，探索得出关于风机出质保期验收项目，以及大部件维修模式的改进举措，以完善风力发电的大维修流程。

关键词：风力发电;运维现状;创新;维修模式

风是一种没有公害的能源。提到风能，我国资源丰富，据不完全统计，我国可以用于开发利用的风能资源大概储备了有10亿kW之多，在这么多的风能资源中，陆地上的风能储存量甚至可以高达2.53亿kW，而在海上可以开发和利用的风能甚至可以达到7.5亿kW。我国的风能取之不尽，用之不竭，而且十分有利于发电，它对于发展电力资源更有很多的益处。总之，在我国发展中，风力发电已经越来越成为能源的重要形式。

1 国内风力发电机的运维现状

截止目前，国内的风力发电行业已经形成三足鼎力的局面。主要包括风力发电企业，风力发电机组制造厂，第三方企业这三者。一些风力发电企业未雨绸缪，会分别设立自己的运维公司，大大降低对风力发电成本的要求，比如国电龙源、大唐公司，这些风力发电企业就有自己独立的运维公司，由于配套式一体化服务，这些公司的制造商也会对其设备性能有一个较为熟悉的了解，可以根据相关的批量价格优势更好地实现对风力发电机的运维，但运行维护并不是这些风力发电企业的主业，因此难免有遇到专业问题无法解决的困扰，这个时候就需要配套的第三方企业，即专做风力发电机业务的企业来实现，这些企业具有较高的市场竞争优势，可以实现对风力发电机的全方位运维，最终促进最具有性价比优势的风力发电全方位发展，促进我国工业的综合发展。

2 风力发电技术发展瓶颈

截止到2020年的9月份，我国的并网风力发电机组总计已经超过8GW。在一定的质保期内，那些即将出质保期的风力发电场越来越受到社会大众的关注，其运维模式也日益受到社会大众的关注。风力发电机組的大部件一般上主是指齿轮箱和发电机，对一些偏航系统和变浆系统，或者是叶片和变频器等，其绝大多数的大部件对于机组的安全性和可靠性都有着重大的影响，而这些器具一旦发生故障，其恢复成本也是十分昂贵的。本文，笔者在设计年发电量2200小时的1.5MW机组中，其年度满发收入大约累计能达到165万元，每发生一次巨型齿轮箱的重大故障，就要根据南高齿和大重仅齿轮箱达到100万左右的费用，当加上吊装费的时候，费用可能更多，剩下的如果加上运输费、人工费甚至可能达到20万左右，期间各种设备维修的恢复费用总和甚至可能达到130万左右，如此庞大的支出便成为我国现代风力发电技术所面临的重要问题。在实践中，不少风力发电公司为了进一步贯彻公司的效益，不断提升风力发电的工作运行，进一步降低大部件的故障恢复成本，进而研究出与大部件故障与维修有关的新技术，这些公司在做好风力发电机组的后期保质维修工作中付出了较大的努力，为其后期的检修维护工作提供了较好的基础。

3 风力发电技术的新发展方向

在当前风力发电技术种，有不少小型的风力发电公司，他们的规模比较小，但一些公司的专业设备比较少，其技术水平也是有限的，这些都不利于风力发电技术的集约型发展，因此，在风力发电技术的新发展中，要集中力量办大事，把绝大多数可以在风力发电技术应用的技术应用到新的风力发电中，这样可以最大限度的促进风力发电技术的发展。

其次，在技术方面，不少风力发电技术并不完善，风力发电机组的制造商，并没有将学术前沿的风电技术应用到风力发电领域，在当前风电运行中这具有一定程度的不足。一方面他们作为整机设计单位，直接与备件生产商沟通，有量的优势，对某些部件的功能、使用最了解。笔者认为最早在各大发电企业还处于疯狂圈地开发风场的时候，某集团公司就已经意识到运行维护的重要性成立了自己的维护中心，可以学习目前的金凤、联合动力等风力发电公司的运维模式，他们都有专门的维护团队。

最后，对于风力发电机一些发电前沿技术的使用，也可以通过进一步对风力发电采取更加高效便捷的发电方式，降低发电成本，提升发电效率，采取占据发电总成本采购费的50%的费用进行发电损耗控制，最终推动风力发电整个产业的良好发展，对于一些在发展中遇到的难题和绊脚石，一些风力发电企业也会采取强强联合的方式，不断提高风力发电的运营效率，促进企业内的优胜劣汰，将一些发电效率低的企业淘汰出去，达到行业自净的效果，不断提升全行业发电效率和发电产能。尤其对于一些设备难以进行二次维修和破坏的企业，更要不断提高其发电厂的运维的优势，不断促进风力发电企业风力发电技术的发展，提升风力发电的行业整体优势。

4 结束语

综上所述，当前的风力发电行业处在一个较好的发展环境中，当然也会面临一些较为复杂的考验和难题，但是作为开发商，我们有能力相信，风力发电技术在缺乏机组的整体性能的前提下，还是要有一定的专业前景和专业指导，否则将会面临略币驱逐良币的劣势。这就需要我们风力发电行业在发展自身的同时做好运维和备件维修。他们以一对一的维修，直接到风场维护，针对频发故障点进行技改。各个风场维修备件共享等不同方式为风场服务。

参考文献：

[1] 王伟. 同步风力发电机稳态模型及其并网问题研究[D].北京：北京交通2008

[2] 马威. 基于永磁同步发电机直驱式风电系统建模与仿真[D].兰州：兰州理工2010

[3] 沈旭珍. 永磁直驱风力发电系统并网运行控制策略研究[D].保定：华北电力2011

[4] 张凤岗. 双馈变速凸极同步电机及其控制研究[D].武汉：华科技2006

作者简介：

石银业（1981.04—），男，汉族，内蒙古呼和浩特市人，内蒙古农业大学学士，内蒙古自治区水利水电勘测设计院，研究方向：电气设计。

（内蒙古自治区水利水电勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010000）