我国并网型风电产业发展策略.doc

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1、全球风电产业技术发展及趋势纵观世界风电产业技术现实和前沿技术的发展，H前全球风电制造技术发展主要呈现如下特点：1.1水平轴风电机组技术成为主流水平轴风电机组技术，因其具有风能转换效率高、转轴较短，在大型风电机组上显出经济性等优点，使水平轴风电机组成为世界风电发展的主流机型，并占到95%以上的市场份额。同期发展的垂直轴风电机组因转轴过长、风能转换效率不高，起动、停机和变桨困难等问题，H前市场份额很小、应用数量有限，但由于其全风向对风、变速装置及发电机可以置于风轮下方或地面等优点，近年来，国际上相关研究和开

2、发也在不断进行并取得一定进展。1.2风电机组单机容量持续增大近年来，世界风电市场屮风电机组的单机容量持续增大，随着单机容量不断增大和利效率提高，世界上主流机型已经从2000年的500-1000kW增加到2008年的2^-3MW,近年来，海上风电场的开发进一步加快了大容量风电机组的发展，2008年底世界上已运行的最大风电机组单机容量己达到6MW,风轮直径达到127m.H前，己经开始8-10MW风电机组的设计和制造。1.3变桨变速功率调节技术得到广泛采用由于变桨距功率调节方式具有载荷控制平稳、安全和高效等优

3、点，近年在大型风电机组上得到了广泛应用。结合变桨距技术的应用以及电力电子技术的发展,大多风电机组开发制造厂商开始使用变速恒频技术，并开发出了变桨变速风电机组，使得在风能转换上有了进一步完善和提高。2007年，在全球所安装的风电机组屮有92%的风电机组采用了变桨变速方式，而且比例还在逐渐上升。我国2008年安装的兆瓦级风电机组屮，也都是变桨距机组。2MW以上的风电机组人多采用三个独立的屯控调桨机构，通过三组变速发电机和减速箱对桨叶分别进行闭环控制。1.4双馈异步发电技术己占主导地位以Vestas公司的V8

4、0,V90为代表的双馈异步发电型变速风电机组，在国际风电市场屮所占的份额最大。德国Repower公司利用该技术开发的机组单机容量己经达到5MW.西门子公司、德国Nordex公司、西班牙Gamesa公司、美国GE风能公司和印度Suzlon公司都在牛产双馈异步发电型变速风电机组，2008年新增风电机组屮，双馈异步发电型变速风电机组仍然占80%以丄。H前，欧洲正在开发10MW的双馈杲步发电型变速恒频风电机组。1.5直驭式、全功率变流技术得到迅速发展无齿轮箱的直骡方式能有效地减少由丁•齿轮箱问题而造成的机组故障

5、，可有效提高系统的运行可靠性和寿命，减少维护成本，因而得到了市场的青睐。采用无齿轮箱系统的徳国Enercon公司在2007年仍然是徳国、葡萄牙风电产业的第一大供应商和卬度风电产业的第二大供应商。西门子公司已经在丹麦的西部安装了两台3.6阪的直驱式风电机组，这两台风力机正处于试运行阶段。其他主要制造企业也在积极开发研制直驱风电机组。我国新強金风科技有限公司与徳国Vensys公司合作研制的1.5MW直骡式风电机组，己有数百台安装在风电场。2007年新增风电机组屮，直驱式风电机组已占15%。伴随着直驱式风电系

6、统的出现，全功率变流技术得到了发展和应用。应用全功率变流的并网技术，使风轮和发电机的调速范围扩展到0-150%的额定转速，提高了风能的利用范围。由于全功率变流技术对低电压穿越技术有很好H简单的解决方案，对下一步发展占据了优势。与此同吋，半直驱式风电机组也开始出现在世界风电市场上。在轴承支撑方式上，单个冋转支承轴承代替主轴和两轴承成为某些2MW以上机组的选择，如：富兰德的2.5MW风机，这说明无主轴系统正在成为欧洲风电机组发展的一个新动向。1.6人型风电机组关键部件的性能口益提高随着风电机组的单机容量不断

7、增大，各部件的性能指标都有了提商，国外己研发出3000=12000V的风力发电专用高压发电机，使发电机效率进一步提高；高压三电平变流器的应用大大减少了功率器件的损耗，使逆变效率达到98%以上;某些公司还对桨叶及变桨距系统进行了优化，如德国ENERCON公司在改进桨叶后使叶片的饰值达到了0.5以上。从2007年胡苏姆风能展的情况看，欧洲风电设备的产业链己经形成，为今后的快速发展莫定了基础。某些基础结构件、铸锻件有向我国转移的趋势。1.7智能化控制技术的应用加速提高了风电机组的可靠性和寿命鉴于风电机组的极限

8、载荷和疲劳载荷是影响风电机组及部件可靠性和寿命的主要因素之一，近年来，风电机组制造厂家与有关研究部门积极研究风电机组的最优运行和控制规律，通过采用智能化控制技术，与整机设计技术结合，努力减少和避免风电机组运行在极限载荷和疲劳载荷，并逐步成为风电控制技术的主要发展方向。1.8叶片技术发展趋势随着风电机组尺寸的增大，叶片的长度也变得更长，为了使叶片的尖部不与塔架相碰，设计的主要思路是增加叶片的刚度。为了减少重力和保持频率，则需要降低叶片的重量，