国外风力发电机的现状及前景展望

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1、文章编号：1009-1831（2009）02-0077-04中图分类号：F416.61；TM614文献标志码：E国外风力发电机的现状及前景展望赵炜，李涛（昆明理工大学机电工程学院，昆明650093）ThestatusandprospectofwindturbinegeneratorataboardZHAOWei，LITao（KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China）风能是一种清洁的可再生能源，风力发电逐渐成为世界各国重

2、点发展的能源之一，风力发电机的制造业也随之成为新兴的制造产业。风力发电机制造业的发展势必拉动诸如大型锥钢管、钢板等冶金行业、发电机制造、电器控制、液压机械、增强塑料、复合材料等行业的发展；势必拓宽微机在风力发电机控制方面的应用和发展。1大型风力发电机1.1丹麦大型风力发电机现代风力发电机起源于19世纪末期的丹麦，丹麦人首先发明了第一台风力发电机。在1900—1960年期间，丹麦研究制造出10～200kW的各种类型的风力发电机，有些大型风力发电机和电力系统并网，其中以丹麦人盖瑟（Gedser）研制

3、的200kW风力机最为出色，设计者采用异步发电机、定桨距风轮和叶片端部带有制动的翼片，这种结构方式后来成为丹麦风电机组的主流。美国在1941年设计制造了1250kW风力发电机，风轮直径为53.3m，安装在佛蒙特州，于同年10月作为常规电站并入电网，后因一个叶片在1945年3月脱落而停止运行。另外，法国和前苏联也研制过百千瓦级的机组。这期间，由于风力发电机运行不够稳定，容易出现故障及事故，这一新生事物并未在全世界受到人们的关注。1973年发生石油危机以后，美国、西欧等发达国家为寻求替代矿物燃料的能

4、源，投入大量经费，动员高科技产业，利用计算机技术、空气动力学、结构力学和材料科学等领域的新技术研制现代风力发电机组，取得了巨大进展，从而开创了风能利用的新时期。1987年美国研制出单机容量为3.2MW的水平轴风力发电机组，风轮直径约为100m，塔高为80m，安装在夏威夷的瓦胡岛；1987年加拿大研制出单机容量为4.0MW的垂直轴达里厄型风力发电机组，安装于魁北克省，不过这些巨型机组因故障维修困难，经费难以维持，未能发展成商业机收稿日期：2008-10-27；修回日期：2008-11-24组。到

5、20世纪90年代，单机容量为100～200kW的机组已在中型和大型风电场中成为主导机型，其后发展到300kW、500kW、600kW和750kW机型。当前，风力发电机组的技术正沿着增大单机容量、减轻每单位容量的自重、提高转换效率的方向发展。从全球来看，2004年以来兆瓦级风力发电机己经成为商业化机组的主流，1MW以上的风力发电机已占到新增装机容量的74.9%，是2000年的2倍，其中德国的瑞普尔（Repower）公司研制了5MW的风力发电机，其风力机风轮直径达125m。尽管目前国际上主流的风电机

6、组已达到2~3MW，但每个国家和地区的情况不同，有的地区由于运输和物流等原因不适合采用大型风力发电机。在美国，风力发电机的平均容量仍维持在1.3MW左右，印度也很少使用高端的兆瓦级的风力发电机。目前世界最大的风机生产商是丹麦的维斯塔斯（Vestas），其他比较重要的生产商是西班牙的歌美飒（Gamesa）、美国的通用电气（GEwind）、印度的苏司兰（Suzlon）和德国的意耐康（Enercon）。丹麦的维斯塔斯是全球领先的风电解决方案供应商，拥有全球市场23%的份额和35500台的总装机数量。在

7、五大洲63个国家共安装了35500余台风电机。核心业务包括风力发电系统的开发、生产、销售、市场营销和维护。产品形成千瓦级、1.65MW级、2.0MW级、3.0MW级等多个系列。2007年英国独立报将维斯塔斯公司列为“世界最绿色公司指南”第一名。维斯塔斯公司产品的80%可回收循环再利用，其生产过程中能耗的68%来自可再生能源。用一台风机6~8个月生产的能源就可以回收该风机的整个成本，包括制造、运输和最终拆除的费用。图1为丹麦维斯塔斯V90/3.0MW级风力发电机。1.2美国通用电气公司风力发电机美

8、国GE风能公司占据全球风电机组市场份额第二。自从通用电气公司2002年进入风电市场，GE风能公司快速发展成为全球领先的风能企业和风机制造商。在2008年6月第五届亚洲风能Vol.11，No.2Mar.，2009POWERDSM

9、77图1丹麦维斯塔斯V90/3.0MW级风力发电机大会暨国际风能设备展览会上，GE展出了包括其1.5MW风机在内的先进技术与绿色能源理念。GE的1.5MW风机在世界风能产业中应用广泛，目前共有8500台机器在包括中国在内的世界各地运转。最近，GE的1.5MW风机组的运营服