風(fēng)能是潔凈環(huán)保的可再生能源,人類(lèi)對風(fēng)能的利用至少已經(jīng)有3000年歷史,由于受到當時(shí)經(jīng)濟、技術(shù)方面的因素制約,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展緩慢。19世紀70年代世界爆發(fā)石油危機之后,歐美等發(fā)達國家為尋找能夠替代化石燃料的新能源,投入了大量的科研經(jīng)費與激勵政策研制風(fēng)電機組。二十世紀,風(fēng)力發(fā)電事業(yè)在全球范圍內蓬勃發(fā)展,風(fēng)電機組單機發(fā)電量從最初的kW級發(fā)展到現在的MW級,從最初的小型離網(wǎng)型單機發(fā)展到現在大型并網(wǎng)型機組。從最初的木制葉片、固定輪轂及側偏尾舵調速發(fā)展到現在的玻璃纖維片、定槳距或變槳距以及偏航對風(fēng)調節系統。
全球風(fēng)能理事會(huì )(GWEC)2012年3月7日公布的調查結果顯示,2010年全年新建風(fēng)力發(fā)電設備的裝機總容量排名首位的是中國(16.5GW),比排名第二的美國(5.12GW)多出2倍多。這意味著(zhù)中國的裝機總容量遠超美國,是世界第一風(fēng)電大國。
從目前的發(fā)電方式的碳排量來(lái)看,煤發(fā)電為275g,油發(fā)電為204g,天然氣發(fā)電為181g,風(fēng)力發(fā)電為20g。風(fēng)力發(fā)電的碳排量相比之下小得多。除水電外,風(fēng)電是開(kāi)發(fā)技術(shù)最成熟、開(kāi)發(fā)成本最低,也是未來(lái)最具大規模價(jià)值的可再生能源之一。
中國“十二五”規劃提出的100GW風(fēng)電裝機目標中,將有至少20GW的份額屬于低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)。譬如,廣西的風(fēng)場(chǎng)大部分屬于低風(fēng)速區,近期開(kāi)發(fā)的力度加大,而在廣西風(fēng)力發(fā)電規劃項目選定的96個(gè)風(fēng)電場(chǎng)選點(diǎn)中,桂林占了48個(gè),可以說(shuō),桂林是廣西風(fēng)力發(fā)電開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。
建立風(fēng)場(chǎng)的首要任務(wù)就是要選擇適合于風(fēng)場(chǎng)地域特點(diǎn)的風(fēng)電機組。譬如,為適應桂林地區的特殊運行環(huán)境,必須要求風(fēng)電制造企業(yè)調整原有設計方案,并提供調整方案后樣機的試驗數據,以保證調整方案的合理性。
在風(fēng)場(chǎng)的運行過(guò)程中密切關(guān)注風(fēng)電機組設計方案中較為薄弱的環(huán)節,提高風(fēng)電機組運行的可靠性。由于近年來(lái)風(fēng)電發(fā)展迅速,部分生產(chǎn)企業(yè)急于占領(lǐng)市場(chǎng),忽略對調整方案樣機的測試與試驗,給風(fēng)電發(fā)展帶來(lái)了巨大的隱患。
本文結合在廣西地區低風(fēng)速風(fēng)區的工作實(shí)踐經(jīng)驗,主要討論風(fēng)場(chǎng)選擇風(fēng)電機組及運行維護應重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題。