風力發電技術的發展方向和特點

    風能是非常重要并儲量巨大的能源，它安全、清潔、充裕，能提供源源不絕，穩定的能源。目前，利用風力發電已成為風能利用的主要形式，受到世界各國的高度重視，而且發展速度最快。               
    風力發電有三種運行方式：一是獨立運行方式，通常是一臺小型風力發電機向一戶或幾戶提供電力，它用蓄電池蓄能，以保證無風時的用電；二是風力發電與其他發電方式（如柴油機發電）相結合，向一個單位或一個村莊或一個海島供電；三是風力發電并入常規電網運行，向大電網提供電力，常常是一處風電場安裝幾十臺甚至幾百臺風力發電機，這是風力發電的主要發展方向。               
    在風力發電系統中兩個主要部件是風力機和發電機。風力機向著變漿距調節技術、發電機向著變速恒頻發電技術，這是風力發電技術發展的趨勢，也是當今風力發電的核心技術。下面簡單介紹這兩方面的情況。
    1 風力機的變漿距調節
    風力機通過葉輪捕獲風能，將風能轉換為作用在輪轂上的機械轉矩。                
    變距調節方式是通過改變葉片迎風面與縱向旋轉軸的夾角，從而影響葉片的受力和阻力，限制大風時風機輸出功率的增加，保持輸出功率恒定。采用變距調節方式，風機功率輸出曲線平滑。在額定風速以下時，控制器將葉片攻角置于零度附近，不做變化，近似等同于定漿距調節。在額定風速以上時，變漿距控制結構發生作用，調節葉片攻角，將輸出功率控制在額定值附近。變漿距風力機的起動速度較定漿距風力機低，停機時傳遞沖擊應力相對緩和。正常工作時，主要是采用功率控制，在實際應用中，功率與風速的立方成正比。較小的風速變化會造成較大的風能變化。
    由于變漿距調節風力機受到的沖擊較之其它風力機要小得多，可減少材料使用率，降低整體重量。且變距調節型風力機在低風速時，可使槳葉保持良好的攻角，比失速調節型風力機有更好的能量輸出，因此比較適合于平均風速較低的地區安裝。 
    變距調節的另外一個優點是，當風速達到一定值時，失速型風力機必須停機，而變距型風力機可以逐步變化到一個槳葉無負載的全翼展開模式位置，避免停機，增加風力機發電量。                 
    變距調節的缺點是對陣風反應要求靈敏。失速調節型風機由于風的振動引起的功率脈動比較小，而變距調節型風力機則比較大，尤其對于采用變距方式的恒速風力發電機，這種情況更明顯，這樣不要求風機的變距系統對陣風的響應速度要足夠快，才可以減輕此現象。
    2 變速恒頻風力發電機                 
    變速恒頻風力發電機常采用交流勵磁雙饋型發電機，其結構如圖1所示。它的結構類似繞線型感應電機，只是轉子繞組上加有滑環和電刷，這樣一來，轉子的轉速與勵磁的頻率有關，從而，使得雙饋型發電機的內部電磁關系既不同于異步發電機又不同于同步發電機，但它卻具有異步機和同步機的某些特性。