全球海上风电专利发展探究

《全球海上风电专利发展探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、全球海上风电专利发展探究【摘要】海上风电技术是当前风电发展的热点，代表了风电发展的前沿和趋势。本文对全球海上风电专利进行统计分析，研究了专利总量、生命周期、技术领域、主要国家和机构等，并就中国海上风电专利的发展状况提出了若干建议。【关键词】海上风电；专利；技术领域【中图分类号】G306【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2012)09-0051-02海上风电以其独特的优势引领着风电发展的未来，代表了国际前沿的风电发展水平。世界各主要国家和地区都十分重视海上风电的开发和利用，以更加高效、大规模地发展风电，广泛应用新技术、新材料、新结构

2、，并采用大容量风机建设大规模海上风电场，带动了海上风电专利的迅猛发展。一、国内外海上风电发展状况(%1)全球海上风电发展状况全球海上风电从1990年起步，到2010年底，已建成43个海上风电场，安装了1339台风电机组，总容量达到366.6万千瓦。2010年，全球海上风电新增装机144.4万千瓦，同比增长110%,占全球风电新增装机的3.7%o1.欧洲近几年，欧洲海上风电开始了较大规模的开发，据统计,2010年欧盟新增海上风电装机约90万千瓦，累计装机容量约300万千瓦，在建和已获得许可的建设规模超过2000万千瓦。其中，英国已建成的装机容量为

3、130万千瓦，最近又制定了规模宏伟的海上风电发展目标。法国在日本福岛核危机爆发后加快了海上风电的发展步伐，将启动价值100亿欧元的海上风电国际招标，总规模300万千瓦。2•美国美国积极开发建设海上风电，2010年批准在马萨诸塞州建设百万千瓦级海上风电项目。今后5年，将投资5050万美元发展海上风能技术研发和环境研究。根据规划，2020年美国海上风电装机将达1000万千瓦。（二）中国海上风电发展状况中国大陆海岸线长18000公里，可利用海域面积300多万平方公里，海上可开发和利用的风能储量约为7.5亿千瓦,远大于陆上风电。1•行业发展近年来，中国

4、在推进陆上风电快速发展的同时，也积极发展海上风电。总体上而言，与陆上风电高速发展相比，中国的海上风电尚处于起步和探索阶段。目前，中国的海上风电装机容量占风电总装机的比例不到1%O2010年，世界海上风电装机350万千瓦，中国现在只占4%左右。1.存在问题虽然我国海上风电有了一个良好开端，但有许多问题有待研究解决：一是基础工作薄弱。海上风能资源评价工作尚未系统开展，海洋水文测量、海底地质勘查工作也很薄弱。二是技术支撑薄弱。适宜海上风电建设的5兆瓦及以上大容量机组还处于测试和试运行阶段。三是产业链尚未建成。海上风电产业链存在很多“短腿”。四是管理上

5、协调衔接不够，需要各部门加强统筹协调。1.发展规划根据国家《新兴能源产业发展规划》，我国将通过示范项目建设带动海上风电技术和装备的进步，为海上风电大规模建设打好基础。“十二五”期间，在重点开发建设河北、江苏、山东海上风电的基础上，加快推进上海、浙江、福建、广东、广西和海南等沿海区域海上风电的规划建设。沿海各省市在海上风电发展中更为雄心勃勃。根据已完成规划的各省初步目标，上海、江苏、浙江、山东、福建等省2015年海上风电规划装机约1010万千瓦。（三）海上风电发电机技术海上风力发电系统的结构组成与陆地相似，包括风能捕获、能量转换、能量传输和控制系

6、统部分。但海上风场要克服强风载荷、腐蚀和波浪冲击等特殊环境的影响，因此不能直接采用陆地风电技术。1.发电机驱动技术目前，国内外风力发电机存在两大技术路线。(1)双馈式。双馈式发电机稳定性高、风能利用率高、并网安全便捷，但齿轮箱的存在使故障率较高从世界风电机组使用来看，85%以上是齿轮增速型机组，包括2兆瓦、2.3兆瓦、3兆瓦、3.6兆瓦、5兆瓦等各级别机型。(2)直驱式。直驱永磁机组由于省去了成本较高的齿轮箱，具有低转速、高效率、高功率、单机容量大、运行稳定、可靠性好以及后期维护成本小等优点。直驱永磁风机。永磁发动机一般采用钦铁硼磁性材料，占直

7、驱永磁风机原材料的50%。——励磁直驱技术。该技术不会受制于永磁体，且具有切入风速小、方便实现电网的低电压穿越功能等优势，且不用担心永磁体退磁的问题。这两种技术目前正有逐渐融合之势，国内部分企业已经开始生产兼顾两种技术优势的半直驱风机。1.发电机结构风力发电机就安装结构而言，可分为两种类型：一种是水平轴风力发电机，叶片安装在水平轴上；另一种是垂直轴风力发电机，风轮轴是垂直布置的，由叶片带动垂直轴转动,再去带动发电机进行发电。以大型水平轴风力发电机例，发电机主要由塔架、风轮、机舱以及控制系统等部件构成。塔架是风力发电机的安装支撑，一般有型钢桁架结

8、构、混凝土结构、圆锥型钢管焊接并组装而成的3种结构。风轮一般是由2〜3个叶片装在轮毂上组成，是风力发电机接受风能的部件。大型风力发电机的叶片直径都在6