摘要：在风力发电方面，我国的风电已经占据世界最大的风电市场份额(2018年),并且正在向风力发电的第三代技术方向发展。新时代，我们应该大力关注我国风力发电的现状与发展趋势，推动我国新能源的发展。 关键词：风力发电；现状；发展趋势
一、风力发电的历史发展
20世纪初，美国发明了世界上第一台风力发电机组——风洞发电机组，该风力发电机组由风机、发电机转子和风轮组成，通过转子转动带动发电机运转。1875年首台机组建成并投入运行，此后风力发电机组的发展便开始了一系列的变革。二战期间，世界上第一台风力发电机组——法国巴黎 Burolan式127 MW涡轮发电机面世，自此开启了风力发电机组的历史。
早期的风力发电机组大多为手摇式，工作效率较低，而随着科技发展，风力发电机组越来越轻便、智能、自动，并且发电效率也越来越高。随后的风力发电机组逐渐向小型化、智能化、自动化的方向发展，使风力发电成为了一种必然趋势。在大型风力发电机组领域，美国
、法国和英国占据着重要地位，而我国正处于风能开发应用的初期阶段。
二、风力发电发展现状
（一）我国风力发电产业发展的历史
在中国风力发电产业的发展历史上，我国风力发电设备制造业一直保持着较快的发展速度，在上世纪80年代初至90年代中期，中国风力发电设备制造业快速发展，目前已经占据了全球市场份额的三分之一以上，并且已经形成了较强的竞争能力和较大行业影响力。随着我国工业技术不断进步和风力发电技术的不断发展，我国风力发电产业逐渐进入到了一个快速发展时期。近年来，我国风力发电设备制造业已开始步入稳定发展阶段，相关生产企业数量增加，并且大型整机企业也开始向高质量、高附加值、智能化、自动化方向发展。我国在风力发电领域有着较好的政策环境和广阔地市场前景，未来我国在风力发电领域将会拥有较好的发展前景。
（二）风力发电技术现状
我国在风力发电技术方面起步较晚，目前在风力发电领域已经取得了一定的成绩，并在发
电技术方面积累了一定的经验。在风力发电技术方面最重要的是风机技术，从第一代开始就主要是通过改变风轮的转速来实现对风力发电效率的提升和对风能的利用。现阶段我国风机技术已经开始走向了第三代技术——风力发电技术（包括风力发电机控制系统、风力发电机及其组成）。我国目前在风力发电领域已经取得了很大的成就，并且也拥有了自己独特的风能资源评价系统（风速曲线计算方法）与技术。
（三）风机制造行业的现状
我国是世界上风电装备制造能力的强国，也是全球风电装备制造能力最强的国家之一。我国风电设备制造企业主要分布在南方地区或沿海地区，其中有20家以上是上市公司，它们主要从事风力发电机组研制与生产，以及风力发电机组制造与销售业务。2016年我国风电行业市场规模约为1286亿元，同比增长25.5%,国内市场增速较快，我国风电设备制造企业已实现收入1.1亿元，同比增长58.6%。目前我国风电行业已经从原来的低端产品逐渐向中高端产品迈进，而随着风力发电成本的不断下降和新能源在我国的大力推广，我国在风电领域也正在逐渐走向高端化。目前我国市场上存在一部分进口风电设备供应商，这些风机供应商主要生产大型风机、塔筒、叶片等部分风电设备配件，但是由于其技术较为先进、
工艺相对复杂、成本较高等原因，这类风机供应商存在一定竞争优势，但竞争优势有限。我国风电行业虽然发展迅速但是技术水平仍有待提升、品牌影响力不足等问题日益凸显。
四、风能发电的发展趋势分析
（一）风速计算模型的建立
随着现代科学技术的不断发展，风力发电已经从理论研究发展到了实际应用中，已经出现了很多理论研究成果，如美国提出的 VEM模型（风速计算),它是根据风力大小而设计出来的具有自动调整能力（包括风速、风向、风速风向和风速）、具有多维信息变量控制能力（多变量组合模型、二次元网格分析）、风速与风向不稳定度分析等一系列新方法。随着近几十年来世界各国对风力发电研究程度逐渐提高，这一成果在全球风力发电中得到了广泛应用。其结果表明世界各国不仅对风速进行了研究和开发，而且已建立了许多风力发电机计算模型。我国目前风能利用系统中没有一种能直接进行研究，其研究只能基于已有的风能模型或数值模型作为基础，在此基础上进一步建立模拟分析模型以求得最优风场角度和速度值是未来风能发电的发展趋势。
（二）风资源预测与评价的建立
在风电设备发展的过程中，其风能消纳面临着两个重要问题：一是风电机组风能利用率低；二是风能利用需要技术突破和创新。基于风电机组技术的发展和风电技术与装备的进步，使得我国在风电领域的研究不断深入，在风资源预测与评价方面取得了一定成果。比如预测中国东南沿海地区至新疆西部沿天山一带沿海等地每年约有100个风向、风速、气温等气象要素可为风电机组提供近12小时风资源信息。这些信息是国家电网、南方电网以及其他电网公司非常重视的，为进一步提升风电机组性能、减少风电场投资、提高风电机组运行安全性提供了技术支撑，同时也为解决风电发电量等相关问题提供了技术手段和基础数据支持。
大型风力发电机组
这也是未来风能发电的发展趋势之一。
（三）基于风电场场论的综合风场设计方法
基于风电场场论的综合风场设计方法，从不同的角度考虑风场的运行状况，针对不同风电机组提出适合不同风场的优化设计方法。这种方法建立在风电场理论基础之上，更重要的需要风机本身具有最优的性能。该方法具有一定的局限性。由于风电场内部存在着许多相互关联的环节，不能准确地反映风力的运行特性。另外，目前综合风场设计主要关注于风
机安装之后获得的风况信息或者是根据风力机组所处地理位置，计算出不同位置处风力机组所处最优位置处的风速等参数。因此在设计之前应该充分地了解这一区域内其它风力发电装置所处位置以及运行状态等多方面信息，并据此确定风电机组设计的最佳位置来适应未来风能发电的发展。
（四）风电场运行参数和仿真模型建立
风电场运行参数主要包括风速、风向角、风速比、出力比等，这些参数是决定风电场运行好坏的重要因素。其中风速是决定风电场是否成功运行的关键因素之一，风速越高，风电场越能够发电。但我国风力发电设备的发电效率与国外相比还是有很大差距，这是我国风力发电机组起步晚、发展不平衡的原因之一。此外，风力发电机组运行过程中所产生的机械磨损、环境污染、空气污染等问题对机组运行造成很大隐患，因此建立合理规范的风力发电运行模型，对降低风电场运行成本、改善机组运行质量、减少故障发生等方面具有重要意义。针对风电场运行模型建立过程中遇到的难题，近年来许多国家采取各种方法进行了有效的解决。因此我国急需建立风电场运行参数和仿真模型。
（五）风能转换与传输参数优化及仿真方法研究
风能转换与传输参数优化是风力发电中最为重要的研究内容之一，其优化问题涉及到电网、设备和能量分配等诸多方面。为了减少风能转换过程中产生的损耗，降低风电场发电成本，以提高发电效率，风力发电一般都需要考虑风能转换和传输相关的问题。由于风能转换过程对电网和设备没有任何直接经济影响，因此对于电网传输参数优化问题是主要研究内容。近年来，国内外已有许多基于风能发电设备和风电场发电功率计算仿真模型研究风能转换与传输参数优化问题且取得了一些成果。因此，随着我国对风能转换与传输参数优化及仿真方法的关注，并不断开发新理论新方法来提高其应用水平将是风电学界研究主要方向之一。
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