吴加林：建设坚强智能风力发电网

(——2009年中国国际海上风电和传输大会上嘉宾发言)

成都佳灵电气制造有限公司  吴加林

    尽管去年出现了金融危机，但风力发电的建设在中国却仍然如火如荼，一片红红火火，呈现出前所未有的繁荣景象。无论投资者，决策者，还是经营者心中都隐含着不小的担忧，国产风电行业缺乏自主知识产权和核心技术，投资高、收益低、风险高、可靠性低、有效运行时间不长、电能质量不稳定影响并网及长距离传输困难等因素，制约了风电建设的发展。问题的严重性还不仅仅如此，国外对我们进行封锁，而我们非常崇拜的技术真就那么先进完善吗？现我们就引进国外技术生产建设的国内风电现状进行简单的探讨。
    一、现行风力发电系统存在的主要问题
    1、系统整体效率低
    传统风电场整体发电运行效率低，输出功率的有效时间每年只有2000多小时，不到全年8760小时的30%，即便在这么短的有效时间里，真正能满发功率的时候也不到10%，其余时间里发电机的效率大部分在35%左右。据有关部门对现行风电场调查统计总结出的概率如图1。
目前国内引进的机型主要为双馈和永磁直驱。双馈齿轮箱就吃掉10％，转速范围窄，在低于额定转速1/5时就不能并网发电，小风不能发电，甚至于反过来靠电网拖着转，齿轮箱在冬天还要靠电加热。
   永磁直驱的传动效率比双馈有所提高但仍存在起动阻力矩较大，不能真正做到微风发电，控制和调节过程中仍可能出现倒拖的问题，所以现行的风电系统整体效率极低。 

   图1、某风电场输出功率的概率分布图

    2、无功消耗大、系统稳定性差
    目前的主要方式是，大功率并网性机组，不管是双馈或直驱，采用690伏电压，每台机组带一套变流器，后面再挂一个箱式变压器。发电功率很小或不发电时，变流器、变压器常年挂网运行，使整个风电场需要实时补偿大量无功能量。由于风力的不稳定特性，使风力发电机会频繁的投入和退出，风力发电场的输电网是一个有限的小电网，某一机组的进退都会严重影响电压的波动，而电网却又不允许电压出现较大的波动，于是只有加大变流器的无功补偿和电压稳定能力，这无疑加大了变流器的的成本和有功的消耗。就是这样还仍然满足不了并网的无功需要，所以各风电场毫无例外地还要配备高压动态无功补偿装置。所以现行的这种风力发电网是低效、脆弱、极不可靠的系统。