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发展潜力大 中小型风力发电行业前景被看好

2015-06-12 06:12
小鱼时代
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  日前,在2015第十一届UPS供电系统及其基础设施技术峰会上,清华大学信息科学技术学院博士生导师杨耕指出,新能源发电和分布式发电作为未来配电网的趋势之一,其运用前景和发展潜力毋庸置疑。对此,安思卓(南京)新能源有限公司营销副总宋江涛认为,风力发电是可再生清洁能源生产的重要组成部分,合理地选择风电与其它清洁能源的互补可以得到很好的利用效果。因此,建立一个利用风力发电并存储的住宅能源系统,无疑是为未来的能源发展提供了一个有效的运行模式。

  中小型风电未普及

  随着现有不可再生能源的储量逐年减少,以及能源开发而导致的环境污染等问题,人类开始思考新的能源利用方式。其中,风能作为一种资源丰富、清洁可再生的新能源,使得各国都把风能作为重点开发的能源之一。目前,世界风能资源十分丰富,但各国开发利用的风能资源不到全世界风能资源的20%。调查表明,只要在占国土面积0.6%的地方安装风力发电机,就可以满足20%的电力供应。

  宋江涛介绍,现阶段全球风力发电主要有两种利用方式,一类是作为常规电网的电源并网运行,此类商业化机组单机容量较大,目前已达到了MW级,既可以单独并网,也可以由多台甚至成百上千台组成风电场。一类是独立运行供电系统,即用小型风力发电机为蓄电池充电,再通过逆变器转换成交流电向终端用户供电,或者采用中型风电机与柴油发电机或光伏太阳电池组成混合供电系统,可解决小的社区用电问题。

  根据风电场的运行经验,大规模的风电并网存在着一些问题,比如:风力发电成本过高;风电场的选址要求高,只有少部分地区能满足大规模建场要求;风速的波动性和随机性会导致在风电容量比较高的风网中产生闪变、频率偏差、谐波等电能质量问题;风电场基本都建于偏远地区,长距离运输时电量损耗大;风电机组的尺寸都较大,安装运输比较困难,并且使用寿命达不到预期值,叶片断裂、控制系统失灵等事件时有发生,产生的后果相当严重。

  宋江涛认为,分布式风力发电可以将风电系统以小规模、分散式方式布置在用户附近,能独立地输出电能的系统,具有投资省、系统可靠性高、清洁可再生等优点,而且具有就近入网、就地消纳和不需要电网传输等优势。

  风力制氢并可储能

  因为风能的间歇性、不稳定特点,无法直接利用风力发电机24小时提供电力,需要借助储能设备将风能转化储存起来。据介绍,储能技术分为三类,包括机械储能、电化学储能和电磁储能。目前,针对风电设备的特点、风电设备建设的地理位置,通常使用的是电化学储能,在电化学储能中最为常用的是蓄电池储能。

  根据储能的经济性,使用最多的是铅酸蓄电池,但是该电池具有使用寿命有限(4~5年)、环境要求高(自然通风良好,环境温度最好在25±10℃的工作场所)、维护手段复杂和维护成本高(年折旧费占成本总额的50%以上)的特点,如果无法提供良好的维护与保养,会极大地影响电池的使用寿命。而在电化学储能中,近几年开发的风力氢气转换和存储的技术为此提供了另一个合理的合作模式。

  2003年,美国国家可再生能源实验室在美国科罗拉多国家风力技术中心发起了一个风力氢气(Wind2H2)的示范项目。Wind2H2项目把涡轮机与风力氢气转换器的电解槽相连,利用风能产生的电力把水分解成氢气和氧气,氢气可被储存并随后被用于内燃机或燃料电池中发电。据介绍,制氢企业十分认同Wind2H2对风能利用的有效性,2007年,若干企业开始利用风电能源进行制氢储能设备的研究与开发并加入美国Wind2H2,现阶段已完成新能源制氢设备的工业规模及社区或个人使用规模设备系统的商业化,并且可直接利用风能进行储能,在技术和成本上具有极大优势。所以,风电制氢储能具有寿命长(长达30年)、维护手段简单、维护成本低的特点。

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