張松剛表示，海上風(fēng)力發(fā)電悄然興起，并將成為重要的能源形式。在上海世博會(huì)期間，上海東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng)已經(jīng)順利并網(wǎng)投入使用。

　　“風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)正從內(nèi)陸及大陸沿海逐步往海上發(fā)展，目前海上風(fēng)電場(chǎng)已成為全球發(fā)展風(fēng)電的熱點(diǎn)。”許浩平指出，“這主要是因?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)力資源豐富，更大單機(jī)容量機(jī)組的安裝比陸上更容易實(shí)現(xiàn)。”

　　智能動(dòng)態(tài)控制風(fēng)電系統(tǒng)

　　盡管世界各地都如火如荼地展開風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)，但是風(fēng)力發(fā)電是低密度能源，具有不穩(wěn)定性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，使風(fēng)力發(fā)電設(shè)計(jì)面臨諸多挑戰(zhàn)。

　　“風(fēng)能的利用最終取決于與電網(wǎng)并網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)最主要的要求就是輸出頻率、電壓和相位要保持與電網(wǎng)一致，”許浩平解釋，這一要求在恒定的風(fēng)速和風(fēng)力下是比較容易實(shí)現(xiàn)的，但現(xiàn)實(shí)是風(fēng)速和風(fēng)力都在不斷變化，因此如何將多變的風(fēng)力電能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“風(fēng)電早期均采用變槳距和變速箱等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，但現(xiàn)今主流技術(shù)主要以智能控制技術(shù)為主。”

陸磊：風(fēng)力發(fā)電主要挑戰(zhàn)來自風(fēng)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)控制。

　　ADI Processor-DS亞洲業(yè)務(wù)區(qū)域經(jīng)理陸磊認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電的主要挑戰(zhàn)來自風(fēng)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)控制。由于風(fēng)無時(shí)無刻不在變化，為了最大限度的利用風(fēng)能，提高風(fēng)力發(fā)電的效率，必須要對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制。

　　陸磊說：“對(duì)于發(fā)電系統(tǒng)，大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是執(zhí)行實(shí)時(shí)控制算法，因此大多數(shù)的控制系統(tǒng)采用了高性能的處理器或DSP，其中所用的DSP要能夠滿足一系列需求。”

　　他表示，ADI的浮點(diǎn)處理器特別適合用于應(yīng)對(duì)風(fēng)電控制算法的復(fù)雜性。其中SHARC浮點(diǎn)處理器作為核心算法處理器為業(yè)界提供了一種可行的解決方案，來滿足設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的所有關(guān)鍵需求。除了能解決上述的挑戰(zhàn)，SHARC處理器還使開發(fā)人員可以用一種非常靈活的方式將內(nèi)部存儲(chǔ)器分為數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器，使應(yīng)用程序能適應(yīng)未來需求的變化而無需改動(dòng)硬件。

　　此外，他還提到，對(duì)必須在100微秒或更少時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的實(shí)時(shí)處理運(yùn)算而言，速度也是一個(gè)關(guān)鍵因素。另外，風(fēng)電系統(tǒng)的必要條件是充足的處理器內(nèi)存，以避免造成處理延遲的等待狀態(tài)。“此外，內(nèi)部存儲(chǔ)器可減少外部器件的數(shù)量，能最大限度地減少電路板設(shè)計(jì)中的EMI問題。”陸磊強(qiáng)調(diào)。


　　此外，張松剛還提到成本和價(jià)格因素也是阻礙風(fēng)力發(fā)電增長(zhǎng)的主要原因之一。“風(fēng)電開發(fā)最大的瓶頸之一就是一次性投入巨大，單位成本較火電、水電高。” 此外，長(zhǎng)期維護(hù)也是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。張松剛指出，風(fēng)力發(fā)電在實(shí)際開發(fā)過程里還受其它一些因素的制約，如風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)須綜合考慮交通、地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)、與電網(wǎng)的連接條件等因素等。

　　智能電網(wǎng)有望打破風(fēng)電瓶頸

　　風(fēng)力發(fā)電對(duì)改善能源結(jié)構(gòu)、提高多種復(fù)合能源的利用率起到了關(guān)鍵作用，但風(fēng)力發(fā)電，特別是大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電一旦實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行將會(huì)給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶來很大影響。

　　風(fēng)電本身是一個(gè)間歇性不可控的能源，并入傳統(tǒng)電網(wǎng)之后，整個(gè)能源系統(tǒng)都要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。隨著風(fēng)電單機(jī)容量的提升，發(fā)電峰谷差也逐漸加大，給發(fā)電調(diào)度和電網(wǎng)安全造成更大的沖擊。

　　張松剛分析，首先由于風(fēng)力發(fā)電的原動(dòng)力不可控，發(fā)電輸出的電能具有波動(dòng)性和間歇性，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模達(dá)到一定程度是將會(huì)改變電網(wǎng)的潮流分布，傳統(tǒng)電網(wǎng)的潮流控制將發(fā)生重大改變，會(huì)直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。其次，由于風(fēng)力發(fā)電的不確定性，所帶來的風(fēng)能功率的波動(dòng)性而使得電網(wǎng)電能質(zhì)量的下降。

　　“風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電一樣也會(huì)有孤島效應(yīng)，采用傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護(hù)及測(cè)控設(shè)備都無法滿足要求，需要更新型的電網(wǎng)保護(hù)及控制設(shè)備；風(fēng)力發(fā)電也需要更多的儲(chǔ)能設(shè)備加入電網(wǎng)。”張松剛強(qiáng)調(diào)，傳統(tǒng)電網(wǎng)很難滿足大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)接入，發(fā)展智能電網(wǎng)將是非常迫切的。

　　風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)難的困境，導(dǎo)致大部分的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施在夜間風(fēng)力發(fā)電高峰期停運(yùn)，傳統(tǒng)電網(wǎng)缺少消化和輸送能力白白浪費(fèi)了大量能源。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)占用土地資源廣，因此目前中國(guó)大部分風(fēng)電場(chǎng)建造在偏遠(yuǎn)地區(qū)。許浩平指出，風(fēng)電場(chǎng)所處地區(qū)配電網(wǎng)較落后，給風(fēng)電并網(wǎng)造成一定困難。

　　而智能電網(wǎng)可以有效地優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度、合理配置電源輸送、增強(qiáng)電網(wǎng)抗故障能力，因此智能電網(wǎng)被視為打破風(fēng)電瓶頸的突破口。