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特大型风力发电机组技术概述施跃文 高辉 陈钟（国华能源投资有限公司）在过去十年里，全球风电市场高速发展，新增装机容量和总装机容量的年均增长率都在28％左右，见表1。
截至2007年底，全球风电总装机容量达到了9400万千瓦，年发电量超过2000亿千瓦时，约占全球总发电量的1.3%，仅2007年新增装机容量就高达2000万千瓦以上。
表1 全球风电装机容量（1998－2007年）年度新增装机容量(M W ) 新增装机容量增长率% 总装机容量(M W ) 总装机容量 增长率% 19982520 10200 19993440 36.51 13600 33.33 20003760 9.30 17400 27.94 20016500 72.87 23900 37.36 20027270 11.85 31100 30.13 20038133 11.87 39431 26.79 20048207 0.91 47620 20.77 200511531 40.50 59091 24.09 200615318 32.84 74141 25.47 200720076 31.069412326.95 平均 27.52 28.09 注：数据来自全球风能协会在风电装机容量快速增长的同时，风电技术也取得了长足的进步，特别是风力发电机组（以下简称风机）本身，由上世纪90年代的定桨距、恒速技术，发展到今天被广泛应用的变桨变速技术，而且单机容量不断刷新记录。
海上风电技术逐渐成熟，全球装机容量已经超过100万千瓦，有力地促进了特大型风机（单机容量大于或等于3MW）的研发。
风电设备制造企业一方面努力扩大产能，批量化生产现有产品，满足陆地风电市场需求，另一方面纷纷推出特大型风机，为未来海上风电市场竞争做准备。
降低度电成本，提高可靠性是风机设计遵循的原则，为了实现这一目标，特大型风机设计中采用了更多的创新技术。
下面将分别介绍几家国外风电设备制造企业所生产的特大型风机技术特点，旨在开阔视野，希望对我国风电设备和零部件的研发有所启迪。
特稿2004年中国风能产业回顾与2005年发展中国风能协会施鹏飞从1998年起只要元旦刚过，我就开始盘点前一年国内风电装机新增了多少？累计到了多少？因为在1995年我参与组织的北京国际风能大会上，当时的电力部长向全世界郑重宣布中国要在2000年底达到风电装机100万kW，所以后来特别关注每年的增长情况。
那时按惯例各省电力局每到11月末统计上报当年电力基本数据，迎接年底前例行召开的全国电力工作会议。
由于风电机组单机容量小，台数多，官方的统计又在年底之前一个多月，数据难免不够准确，不得不自己开始统计。
为了求得与实际情况相近的数据，规定以12月31日完成风电机组吊装为依据，不考虑是否完成调试并网运行，统计界限明确，便于操作。
每年元月上旬反复向从事风电场开发、风电设备制造和有关管理人员征询，相互印证，感谢大家的热心支持，坚持至今。
我的老朋友曼森（Birger T Madsen）先生曾于1985年作为Vestas公司的代表和丹麦政府风电考察团的专家，由我陪同到西藏那曲调查开发风电场的可能性。
两年后Vestas公司曾经面临倒闭，他开始创建了自己的BTM咨询公司，以每年3月出版一本类似世界风电年鉴的统计和预测而著名，称作《国际风能发展和世界市场最新统计200X年（International Wind Energy Development, World Market Update 200X）》，一到春节前他总约我提供中国前一年的风电数据，但是他公布的统计依据是风电机组制造商的发货纪录，不考虑是否安装，所以有关中国的数据一般比我的统计要大一些。
2002年在波特兰举行的美国风电年会期间，遇到台湾工业研究院能源与资源研究所洁净能源技术组组长江怀德博士，感谢他提供了台湾省的风电装机统计数据。
盘点完2004年全国风电装机的家底后稍感欣慰，当年新装的数量创历史纪录，比前一年正好翻了一番。
除台湾省外新增风电机组250台，装机容量19.7万kW，新增3个风电场。
人民日报/2006年/2月/23日/第016版科教周刊・人与自然风电发展潜藏危机中国可再生能源学会风能专业委员会副主任施鹏飞●风电产业腾飞的源头是风电机组。
目前我国只能够成批生产国外10年前主流技术的产品，技术差距还在拉大，自主开发新产品的能力更是薄弱●风电产业如同刚学迈步的婴儿，目前的状态是谁给的奶少才能让谁领养，这个婴儿吃不饱●现在风电领域存在很大风险，不是装金子的大桶，而是熔炉自去年2月《可再生能源法》通过以来，我国的风电事业表面上形势很好，实则危机四伏，面临很大风险。
风电产业腾飞的源头是风电机组。
只有培育出高质量的风电机组制造业，才能保障风电产业的健康持续发展。
我国生产的风电机组虽然比国外同类型产品成本低约20%，但我们目前只能够成批生产国外10年前主流技术的产品，技术差距还在拉大，自主开发新产品的能力更是薄弱，远远不能满足市场需求。
2004年当年国产机组只占18%，2005年也只有28%。
风力发电机组设备看起来很简单，实际技术很复杂，主要难度是机组在野外应可靠运行20年，经受住各种极端恶劣天气和非常复杂的风力交变载荷，没有实践经验的积累是很难想象的。
美国波音公司、西屋公司，中国的直升机研究所和火箭研究院都涉足过风电机组开发，均未成功，都是对风电技术的困难估计不足。
要使风电产业链的源头风电机组制造业成长起来，必须要培育健康稳定的市场。
只有有了健康稳定的市场前景，才能吸引和聚集人才，认真攻关，尽快掌握国外当前主流技术。
国外发生过Micon公司在全世界几千台齿轮箱因质量问题被迫更换，国内进口Nedwind公司50多台机组在新疆达坂城安装后至今不能发电的教训，应当牢记。
而要培育起健康、广阔的风电市场，除了国家的科研和产业支持的资金外，必须从政策上和法规上给予风电项目比常规电源项目投资回报率略高的上网电价。
2004年我国风电只有11亿千瓦时，占当年总电量2.2万亿千瓦时的0.05%。
按风电高于常规发电平均上网电价每千瓦时0.25元测算，其差额部分在全国分摊还不到1厘钱。
关于当前风电产业发展的几点建议中国可再生能源学会风能专业委员会施鹏飞1.以应对气候变化为要求制定风电发展规划目标我国风电发展规划目标曾多次修订，最初规划的2010年装机容量为400万千瓦，2020年为2000万千瓦，后来随着产业的发展分别修订为500万千瓦和3000万千瓦，2008年初的“十一五”规划修订为2010年达到1000万千瓦。
实际上2008年底已完成吊装容量为1200万千瓦，不完全统计的2009年上半年新增容量为460万千瓦，全年可能新增1000万千瓦，累计超过2000万千瓦，2020年3000万千瓦的装机目标将提前十年实现。
目前，非水电可再生能源的发电量仍然很小，2008年风电上网电量约120亿千瓦时，占全国总上网电量3.4万亿千瓦时的0.35%，2009约为240亿千瓦时，约占0.6%，2010年预计可达440亿千瓦时，约占1%。
按照2007年公布的可再生能源中长期发展规划，要求2020年在大电网覆盖地区非水电可再生能源的上网电量达到3%，而那时电力总装机容量可能达到15亿千瓦，年发电量7.5万亿千瓦时，所以风电装机至少须达到1亿千瓦，上网电量2100亿千瓦时。
如果2020年风电装机1～1.5亿千瓦，上网电量2000～3000亿千瓦时，只占当时总上网电量的3%～4.5%，贡献仍然很小。
但是，2000～3000亿千瓦时风电电量对减排二氧化碳有很大作用，能够增加我国在应对气候变化的话语权。
建议在制定可再生能源规划目标时，以应对气候变化为要求，测算出增加的成本，再考虑国家经济发展的承受能力，制定出合理的风电装机容量。
2.风电设备制造企业能否在竞争中生存要由市场选择近年，在国家的激励政策下，风电得到高速发展，西部省区风电上网电价高于当地火电标杆电价部份由全国分摊，当地政府积极发展风电；开发商要承担强制性市场份额，在风电场项目保本的情况下也积极开发；两者拉动市场，促进风电设备制造商大干快上，先进入者已经获得较好效益，其他机械制造行业看准风电是新兴产业，纷纷投入。
收稿日期:2007-01-26第一作者简介:帅士章(1974-),男,工程师,主要从事气候评价、气候资源开发与评价工作。
文章编号:1003-6598(2007)03-0013-03贵州省风能资源评价的相关计算帅士章,潘徐燕,罗 楠(贵州省气候中心,贵州贵阳 550002)摘 要:就贵州风能资源评价的相关计算方法及初步成果进行了介绍。
关键词:贵州省;风能资源;计算方法中图分类号:TK81 文献标识码:B1 前言风能资源评价,主要由气象部门按照有关技术规定和要求,以现有气象站的风资源观测数据为基础,对风能资源的大小和分布进行基本评价,提出风能资源的评价汇总报告。
“贵州省风能资源评价”项目为全国统一部署的大型风电场建设前期工作的贵州部分,重点是开展贵州省风能资源普查和资源评价工作。
2 有自记风台站风能资源参数计算方法211 平均风速(V E )V E =1n 6ni =1V i V E —平均风速,V i —风速观测序列,n —平均风速计算时段内(年、月)风速序列个数。
212 风向频率根据风向观测资料,按16个方位统计观测时段内(年、月)各风向出现的小时数,除以总的观测小时数即为各风向频率。
213 风能方向频率(F )根据风速、风向逐时观测资料,按不同方位(16个方位)统计计算各方位具有的能量,其与总能量之比作为该方位的风能频率。
例如,按下式计算年风能方向频率:F 东=12ρ6m i =1V i312ρ6n j =1V j 3,该式为1a 内东风所具有的能量参考文献[1]Fisher E L,et al 1An experi m ent in nu merical p redicti on off og and atratus[J ].J A t m os,Sci,1963,20:425-4371[2]Zdunkowski W ,et al 1A p reli m inary p redicti on analysis ofradiati on f og [J ]1Pure App le Geophys,1969,75:278-2991[3]Zdunkowski W ,et al 1A radiative convective model for thep redicti on of radiati on f og [J ].Bound -Layer Meteor,1973:152-1771[4]B r own R,Roach W T 1The physics of radiati on fog:Ⅱ-anu merical study [J ].Quart J Poy Meteor Soc,1976,102:333-3541[5]傅刚,张涛,周发,等.一次黄海海雾的三维数值模拟研究[J ].青岛海洋大学学报,2002,32(6):859-8671[6]樊琦,王安宇,范绍佳,等.珠江三角洲地区一次辐射雾的数值模拟研究[J ].气象科学,2004,24(1):1-71[7]石红艳,王洪芳,齐琳琳,等.长江中下游地区一次辐射雾的数值模拟[J ].解放军理工大学学报,2005,6(4):404-4081[8]马振华,王绍武,王明星,等.大气科学辞典[M ].北京:气象出版社,1994.4271[9]Cott on W R,ANTHES R A.风暴和云动力学[M ],北京:气象出版社,1993.331-3421占总能量的比值。
风电装机容量迅猛增长及其隐忧施鹏飞（20070205）《中华人民共和国可再生能源法》实施一年来，上至国家元首下到县长乡长，各级政府对开发风电空前关注，2006年9月胡锦涛总书记视察了新疆金风公司的生产设施，同年11月在新德里举办的世界风能大会上，印度总统卡拉姆将世界风能协会荣誉奖颁发给金风公司武钢董事长。
各类投资商、开发商和制造商纷纷涉足风电场项目和风电设备制造的开发，蜂拥而至形成热潮。
按照年底机组吊装完成数量的初步统计，2006当年新增装机约133万千瓦（见附表1），超过以前20年的累计风电容量，与2005当年装机50万千瓦比较增长率超过160%。
除去因遭超强台风“桑美”袭击而报废的14台机组和一台退役的垂直轴机组，2006年底累计近260万千瓦，与前一年126.6万千瓦相比较增长率约105%。
其中内资企业产品约54万千瓦（见附表2），市场份额占40%，比前一年提高11%。
新疆金风公司的产品约44万千瓦，以定桨定速技术的机组为主。
东方汽轮机公司、华锐风电等公司的兆瓦级变桨变速技术的产品开始批量生产，并安装到风电场调试运行。
外资与合资企业的产品仍然占多数，而且在技术上以变桨变速机组为主，有些已在国内总装，如美国通用电气（沈阳）、西班牙歌美飒（天津）和印度苏司兰（天津）等公司的产品，采用国内生产的部件比例逐步增长。
进口单机容量2兆瓦的机组2006年内首次在国内安装。
当年新增兆瓦级机组约66万千瓦，接近50%。
根据2005年底累计装机126万千瓦，假设风电的等效满负荷小时数全国平均为2000，估计2006年风电上网电量约25亿千瓦时。
现在得不到有关部门对2006年实际风电上网电量的统计，这个数据对风电产业至关重要。
在设备制造产业方面，从事风电机组整机开发和研制的企业估计超过30家，新企业产品下线的喜讯频传，外资和合资制造商纷纷在中国建厂生产，丹麦维斯塔斯（Vestas）、西班牙歌美飒（Gamesa）、航天万源安迅能和恩德（银川）等公司陆续举办产品下线庆祝仪式，内资企业也不甘落后，东方汽轮机公司、华锐风电和沈阳华创等也首次将产品投放市场，更多的企业正在研发具有自主知识产权的风电机组，形成“百花齐放”之势。
2005年中国风电场装机容量统计（20060323修订稿）施鹏飞shi-pengfei@资料来源是从事风电场开发、风电设备制造和有关管理人员，对他们的支持深表感谢。
如发现本统计中的错漏之处，欢迎指正。
重要说明：1. 本统计以截止到2005年12月31日完成风电机组吊装为依据，不考虑是否并网运行。
本统计只为宏观上了解风电机组吊装完成情况，与行政机构、开发商和制造商等在管理方面的统计无关。
2. 累计数据减去了已经拆除或退役的机组。
与2004年统计表比较，2005年累计数据减去了退役的机组21台，1720kW（泗礁-Aeroman，10台，300 kW；平潭-Windmaster，4台，800 kW；荣成-Vestas，3台，165 kW；南澳-Newind，2台，300 kW；东方-Vestas，1台，55 kW；达坂城一场-Wincon，1台，100 kW）。
减少1个风电场（泗礁）。
3. 鉴于风电场的范围没有明确规定，不再对风电场装机容量进行排序。
本统计中风电场的概念是以场内变电站为单位的地理位置，与项目核准、业主采用的名称等无关，这是为了回避行政、资产等可能变化的因素，使其具有长期稳定性，当然也要照顾历史的习惯及现实的一些因素，需要有个过程，并在统计表中加以说明，望能得到大家的理解和支持。
风电场的统计以风电场内的变电站划分，多个业主及项目共用一个场内变电站视为一个风电场，不考虑行政归属、业主的组成和项目的分期建设。
4. 一般情况下县里的第一个风电场采用了县的名称，以后县里再增加风电场则不利于区别。
本统计中风电场的名称尽量逐步采用风电场内变电站所在位置村一级的地名，再冠以县名，以便区分。
2004年统计表中的“惠来”改为“惠来海湾石”、“汕尾”改为“汕尾红海湾”等。
请继续提供有关村级地名和县级地名。
5. 累计装机统计表中省（市、自治区）的顺序按照中国地图出版社目录。
6. 制造商当年装机统计表中“产地”是完成风电机组机舱总装的国家。
加快风电发展施鹏飞中国风能协会、中国水电＿Ｔ－程顾问集团个人简历：施鹏飞，男，教授级高级工程师，现任中国水电工程顾问集团公司专家委员会委员。
１９６５年毕业于北京机械学院机械系。
１９６５年至１９７５年在第一机械工业部青海第～机床厂任技术员。
１９７５年至１９８４年在第一机械工业部西宁高原机电研究所任技术情报室主任。
１９８１年至１９８３年作为访问学者出国留学，在荷兰能源研究中心（ＥＣＮ）参加３００千瓦风力发电机组性能测试和１０千瓦风电机组概念设计；在英国里丁大学（ＲｅａｄｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ｉ程系进修风力，柴油发电系统计算机模拟。
１９８４年至１９９５年借调中国风能技术开发中心任对外联络部主任，负责执行国家科委的政府间风能合作项目，其间还承担了联合国亚太经社理事会地区风能工作组秘书处的：［作。
１９９５年至１９９８年在电力部（１９９７年后为国家电力公司）水电水利规划设计总院任新能源处处长，１９９８年至２０００年任副总工程师，２００１年退休返聘任中国水电工程顾问集团公司专家委员会委员。
现在主要从事风电场项目的规划、可行性研究报告的评估、组织编制风电前期工作中需要的规程规范、国家标准等。
１９９５年至２００３年任第五届和第六届中国太阳能学会副理事长。
２００４年任中国风能协会副理事长。
１国际风电发展迅速２００４年全世界当年新增风电装机容量８３２．万ｋＷ，累计装机容量达到４７６２万ｋＷ。
风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续，１９９６年到２００４年的平均增长率约为３０％。
２００４年世界累计风电装机最多的十个国家见表１。
表１２００４年世界累计风电羹帆量多的十个国家（万ｋＷ）德国西班牙美国丹麦印度意大利荷兰日本英国中国１∞３８２６６７４３１２２９９１１３１０８９０８９７６资料来源：世界风艟协会２中国风电场发展近况中国风能资源丰富，开发潜力巨大，必将成为未来能源结构中一个重要的组成部分。
现有风能资源储量是根据全国９００多个陆地上气象站离地１０ｍ高度资料进行估算的。
风电机组
建成风场的效果：
施鹏飞先生从收集到的47个2006年年底前建成、2007年没有新增装机的风电场数据和这些风电场2007年的上网电量数据，初步推算出12个省的平均年等效满负荷小时数。
省平均最高为2 401小时，最低为1 325小时。
除去单个风电场的最高值3 552小时和最低值978小时，全国平均约1 787小时，比估测值2 000小时约小10% 。
统计中的风电场多采用技术成熟的机组，上网电量主要受风能资源和管理水平的影响。
这一结果也表明， 我国的风电项目的可行性论证和风电场运行管理水平亟待提高。
一些质量问题。
2004年中国风电场装机容量统计
水电总院施鹏飞
Tel. 82070637 E-mail:*******************
本统计以完成风电机组吊装为依据，未考虑是否并网运行，也未减去2004年内拆除的机组。
资料来源是从事风电场开发、风电设备制造和有关管理人员，对他们的支持深表感谢。
如发现本统计中的错漏之处，欢迎指正。
2004年新增风电机组249台，装机容量19.7万kW，新增4个风电场。
与2003年当年新增装机9.8万kW相比，2004年当年新增装机增长率为101%。
2004年累计风电机组1291台，装机容量76.4万kW。
共有44个风电场。
分布在14个省（市、区）。
与2003年累计装机56.7万kW相比，2004年累计装机增长率为34.7%。
2004年新增市场份额：国内产品占25%，新疆金风的份额最大，占新增总装机的20%，国内产品的82%。
进口产品占75%，西班牙Gamesa的份额最大，占新增总装机的36%，进口产品的48%。
2004年累计市场份额：国内产品占17.8%，新疆金风的份额最大，占累计总装机的11.7%，国内产品的66.2%。
进口产品占82.2%，丹麦NEG Micon的份额最大，占累计总装机的29.7%，进口产品的36.1%。
2004年分省累计风电装机（按装机容量排序）
2004年风电场累计装机（按装机容量排序）
注：以完成整机吊装作为统计依据。
Remarks: Installation completed, before commissioning.
2004年当年装机INSTALLED IN 2004
注：以完成整机吊装作为统计依据。
Remarks: Installation completed, before commissioning.
注：以2004年1月1日至12月31日期间完成整机吊装为统计依据。
Remarks: Installation completed, before commissioning.
2004年中国风电场装机 WIND FARMS IN CHINA 2004
注：以完成整机吊装作为统计依据。
Remarks: Installation completed, before commissioning.。
