吳加林：建設堅強智能風力發電網

(——2009年中國國際海上風電和傳輸大會上嘉賓發言)

成都佳靈電氣制造有限公司  吳加林

    盡管去年出現了金融危機，但風力發電的建設在中國卻仍然如火如荼，一片紅紅火火，呈現出前所未有的繁榮景象。無論投資者，決策者，還是經營者心中都隱含著不小的擔憂，國產風電行業缺乏自主知識產權和核心技術，投資高、收益低、風險高、可靠性低、有效運行時間不長、電能質量不穩定影響并網及長距離傳輸困難等因素，制約了風電建設的發展。問題的嚴重性還不僅僅如此，國外對我們進行封鎖，而我們非常崇拜的技術真就那么先進完善嗎？現我們就引進國外技術生產建設的國內風電現狀進行簡單的探討。
    一、現行風力發電系統存在的主要問題
    1、系統整體效率低
    傳統風電場整體發電運行效率低，輸出功率的有效時間每年只有2000多小時，不到全年8760小時的30%，即便在這么短的有效時間里，真正能滿發功率的時候也不到10%，其余時間里發電機的效率大部分在35%左右。據有關部門對現行風電場調查統計總結出的概率如圖1。
目前國內引進的機型主要為雙饋和永磁直驅。雙饋齒輪箱就吃掉10％，轉速范圍窄，在低于額定轉速1/5時就不能并網發電，小風不能發電，甚至于反過來靠電網拖著轉，齒輪箱在冬天還要靠電加熱。
   永磁直驅的傳動效率比雙饋有所提高但仍存在起動阻力矩較大，不能真正做到微風發電，控制和調節過程中仍可能出現倒拖的問題，所以現行的風電系統整體效率極低。 

   圖1、某風電場輸出功率的概率分布圖

    2、無功消耗大、系統穩定性差
    目前的主要方式是，大功率并網性機組，不管是雙饋或直驅，采用690伏電壓，每臺機組帶一套變流器，后面再掛一個箱式變壓器。發電功率很小或不發電時，變流器、變壓器常年掛網運行，使整個風電場需要實時補償大量無功能量。由于風力的不穩定特性，使風力發電機會頻繁的投入和退出，風力發電場的輸電網是一個有限的小電網，某一機組的進退都會嚴重影響電壓的波動，而電網卻又不允許電壓出現較大的波動，于是只有加大變流器的無功補償和電壓穩定能力，這無疑加大了變流器的的成本和有功的消耗。就是這樣還仍然滿足不了并網的無功需要，所以各風電場毫無例外地還要配備高壓動態無功補償裝置。所以現行的這種風力發電網是低效、脆弱、極不可靠的系統。