国内外海上风力发电设备产品发展新态势及启示
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国内外风力发电的发展现状及展望摘要:风力发电由于其零污染等特点逐渐显示出其巨大的优势,使其日渐受到国际社会的普遍关注,本文主要对风力发电和其主要构件在国内外的发展现状和未来发展趋势进行介绍,指出我国风力发电产业存在的问题,并且对风力发电主要组成结构的发展现状与趋势做出做出总结概述。
关键字:风力发电、研究现状、塔架引言自19世纪末人类研制成功了风力发电机组,并建成了世界上第一座风力发电站后,一个多世纪以来,世界各国纷纷研制了各种类型的风力发电设备,风力发电的重要意义受到国际社会的普遍关注与高度重视,风力发电的学术研究和推广普及工作取得了相当大的进展,并且由于社会发展及人类生存的需要,人类对能源的需求也越来越大,因此全世界都在寻求更加高能效、低能耗的新型能源。
一、国外风力发电发展现状作为世界经济最发达的国家,美国政府高度重视对风能的开发利用。
在美国的50个州中,大约有30个州已经开始利用风能资源。
在1998~2004年期间,美国风力发电的总装机容量已经超过6740MW,可以满足160万个中等家庭的日常用电需要。
美国的GEWIND是世界主要的风电发电机供应商之一,于2002年进入风力发电领域。
美国GEWIND风电产品装机容量为1.5MW~3.6MW,都具有变速变桨距运行的特征,配置独特的电子控制装置,不仅能够用于陆上风电场,还能用于海上风电场。
丹麦VESTAS已在全球65个国家和地区安装了4万多台风机,截至2009年末,丹麦VESTAS全球装机容量超过3.8万MW。
在中国13个省区的风电场都有丹麦VESTAS的产品,丹麦VESTAS公司在天津建立了生产基地,携2MW、3MW风机进军中国海上风力发电市场。
当前国外风力发电市场的主力机型是1.3MW,2009年全世界新装机组的单机平均功率为1.6MW。
2009年全世界MW级的风电机组当年装机容量占到了总装机容量的91.4%,单机容量逐步增大已成为国际风力发电发展的必然趋势。
海上风电发展现状及趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长,海上风电作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐崭露头角。
海上风电发展迅猛,成为全球清洁能源市场的重要一环。
本文将介绍海上风电的发展现状以及未来的发展趋势。
一、海上风电的发展现状海上风电是指在海洋上的风能利用,并通过将风能转化为电能,供应给人们使用。
相比陆地风电,海上风电具有以下优势:1.更稳定的风力资源:海上风电可以利用到更稳定、更强劲的海上风力资源,相比陆地风电更为可靠。
2.更大的装机容量:海上风电场通常可以容纳更多的风力发电机组,具有更大的装机容量。
3.更低的视觉影响:海上风电场相对于陆上风电场,对人们的视觉影响较小,更易被接受。
目前,全球海上风电的发展已经取得了显著的进展。
欧洲是全球海上风电的主要发展地区,其中丹麦、英国、德国等国家在海上风电技术和装备方面处于领先地位。
同时,亚洲国家如中国、韩国、日本等也开始积极推动海上风电的发展。
根据2020年的数据,全球海上风电装机容量已超过25GW,其中欧洲占据了近80%的份额。
这一数字与2010年的不到4GW相比,增长了超过6倍。
可以看出,海上风电正以惊人的速度在发展壮大。
二、海上风电的发展趋势海上风电作为一种新兴的能源形式,未来的发展前景广阔。
以下是海上风电的发展趋势:1.技术进步与成本降低:随着技术不断进步,海上风电的设备和工艺将更加成熟。
与此同时,生产规模的扩大以及成本的降低也将使海上风电更加具有竞争力。
2.深海开发:随着浅海资源的逐渐开发利用,未来海上风电将进一步拓展至深海领域。
深海风资源更为丰富,海上风电的装机容量有望大幅提升。
3.综合利用与能量存储:海上风电场可以与其他能源形式进行综合利用,如与海洋能源、太阳能和储能技术结合,形成能源互补和优化供应系统。
4.国际合作与政策支持:各国政府将继续加大对海上风电的支持力度,加强国际合作,以推动海上风电的发展。
政策的支持和市场的规模也将成为海上风电发展的重要驱动力。
海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:海上浮式风电基础是一种新型的风电基础形式,具有灵活性高、安装便捷等优势,近年来得到了越来越多的关注和投资。
本文将分析当前海上浮式风电基础的发展现状和未来趋势。
一、发展现状1. 技术成熟度提高随着技术的不断进步和研发投入的增加,海上浮式风电基础的技术成熟度逐渐提高。
目前,一些海上风电项目已经采用了浮式基础,并取得了不错的效果。
2. 项目规模逐渐扩大随着海上浮式风电基础技术的不断完善,项目规模也在逐渐扩大。
一些大型风电开发商纷纷投入海上浮式风电项目,推动了全球浮式风电的发展。
3. 政策支持力度加大为了推动清洁能源发展,各国政府纷纷加大对海上浮式风电项目的支持力度。
欧洲多国已经出台了针对海上风电的支持政策,促进了浮式风电的发展。
二、发展趋势1. 技术不断创新未来,海上浮式风电基础将会不断进行技术创新,提升风电机组的效率和稳定性。
随着新材料的应用和智能化技术的发展,浮式风电基础将会更加可靠和高效。
3. 区域多元化发展未来,海上浮式风电基础将面向更多的区域进行发展。
除了传统的海洋地区,陆上水域和淡水水域也将成为浮式风电的新兴市场,为风电产业带来新的发展机遇。
海上浮式风电基础是风电行业的未来发展趋势之一,具有巨大的市场潜力和发展空间。
随着技术的不断进步和政策的支持,相信浮式风电将在未来得到更好的发展。
第二篇示例:我们不得不承认,目前海上飘浮式风电基础技术相对于传统的固定式基础技术还处于发展的初级阶段。
随着技术的不断成熟和发展,人们对于海上飘浮式风电基础技术的潜力也有了更大的认识。
相比较于传统的固定式基础技术,海上飘浮式风电基础技术具有以下几个优势:海上飘浮式风电基础技术可以有效解决水深较大的海域无法使用固定式基础的困扰。
由于海上飘浮式风电基础不需要在海底上固定,而是通过浮力或者吸盘等方式保持稳定,因此可以适用于更深的海域,开辟了更多的海上风电开发潜力;海上飘浮式风电基础技术在安装和维护方面更加方便和灵活。
国内外风电技术现状与发展趋势随着环境保护和能源可持续发展的重要性日益凸显,风电作为清洁、可再生的能源,正越来越受到全球的。
本文将概述国内外风电技术的现状,并探讨其发展趋势。
根据风力发电机的设计与结构,可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两大类。
其中,水平轴风力发电机具有转速高、功率大、适用范围广等特点,但同时也具有较高的噪音和涡流损耗。
而垂直轴风力发电机则具有低速、高效、可靠等优点,适用于风能资源不丰富的地区。
风力发电机在国内外得到了广泛应用。
在欧洲、美国和印度等国家和地区,风力发电已成为重要的能源供应来源。
而在中国,风电项目更是得到了大力发展和推广,成为全球最大的风电市场。
随着全球对可再生能源需求的增加,风电市场的前景十分广阔。
根据国际能源署的预测,到2030年,全球风电装机容量将达到6600吉瓦,到2050年将达到14?吉瓦。
因此,风电技术的发展将拥有巨大的市场潜力。
各国政府对风电技术的发展都给予了极大的支持。
在中国,风电被列为国家战略性新兴产业之一,政府通过提供财政补贴、税收优惠等政策予以大力推动。
在欧洲,各国政府也制定了相应的政策来促进风电技术的发展和应用。
随着科技的不断进步,风电技术也将迎来更多的技术突破。
例如,大型化风机、超高塔筒、长叶片等技术的出现,使得风电发电效率得到了显著提升。
智能化的风电场管理技术也将得到进一步发展,从而提高风电场的运营效率和安全性。
作为中国最大的风电运营商之一,龙源电力集团在风电技术方面不断取得突破。
通过引进和消化国际先进的风电技术,龙源电力集团已经成功建设了多个大型风电场,并在风能资源的评估、风电场设计、风机选型和施工建设等方面积累了丰富经验。
作为全球领先的风电设备制造商,维斯塔斯风能公司在风电技术的研发和应用方面具有较高声誉。
该公司致力于不断推陈出新,通过技术创新提高风电发电效率。
例如,其最新一代的超级长叶片风机,能够显著提高风能的捕获和转化率,为全球风电市场的发展做出了积极贡献。
浅析海上风力发电的现状及展望一、本文概述随着全球能源结构的转型和环保意识的日益增强,可再生能源的开发和利用已成为全球关注的焦点。
其中,海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐展现出其巨大的潜力和价值。
本文旨在浅析海上风力发电的当前发展现状,探讨其面临的挑战与机遇,并展望未来的发展趋势。
我们将从海上风力发电的基本原理、全球范围内的建设情况、技术进步及经济效益等方面入手,进行全面而深入的分析。
通过本文的阐述,我们期望能为读者提供一个清晰、全面的海上风力发电领域发展现状的概览,并为未来的研究和应用提供参考和启示。
二、海上风力发电的现状随着全球能源需求的日益增长,以及对可再生能源的迫切需求,海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐受到世界各国的重视和投入。
当前,海上风力发电在全球范围内的发展呈现出蓬勃的态势,技术不断创新,产业规模持续扩大。
从全球范围来看,欧洲是全球海上风力发电的领跑者,尤其是英国、德国和荷兰等国家,在海上风电的技术研发、项目建设和政策支持等方面均走在世界前列。
亚洲地区,尤其是中国,近年来在海上风力发电领域也取得了显著的进展,装机容量和项目数量均实现了快速增长。
在技术层面,海上风力发电的技术不断成熟和进步,风电机组的单机容量不断增大,基础结构设计更加合理,运维管理也更加智能化和高效化。
随着深远海风电技术的发展,海上风力发电的潜力将进一步释放,为未来的能源结构转型提供有力支撑。
然而,海上风力发电也面临着一些挑战和问题。
海上风电项目的建设成本相对较高,尤其是在深海区域,基础结构的设计和建造难度加大,增加了项目的投资风险。
海上风电的运维管理难度较大,需要克服海洋环境的复杂性和不确定性。
海上风电项目还需要考虑与海洋生态保护的协调问题,确保项目的可持续发展。
尽管如此,随着技术的进步和政策的支持,海上风力发电的未来发展前景仍然十分广阔。
随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力推广,海上风力发电将在未来的能源供应中发挥越来越重要的作用。
风力发电的发展现状及应用风力发电是指利用风能转化为电能的一种可再生能源技术。
风力发电已经成为一种主流的清洁能源技术,在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
本文将从风力发电的发展现状、应用领域以及未来发展趋势等方面进行详细阐述。
一、风力发电的发展现状1.全球风力发电装机容量不断增长随着可再生能源的重视和全球气候变化问题的凸显,风力发电在全球范围内得到了迅猛发展。
据国际能源署(IEA)的数据显示,截至2020年底,全球风力发电的累计装机容量已经达到了约730GW。
并且每年都有大量的新风电项目陆续并网,全球风电装机容量持续增长。
2.风力发电在国际上的应用风力发电已经在全球范围内得到了广泛的应用。
欧洲在风能利用方面具有较大的优势,特别是德国、西班牙、丹麦等国家,这些国家的风电装机容量均居于较高水平。
此外,北美洲的美国和加拿大也是全球风电装机容量较大的国家。
亚洲地区的中国和印度也在风力发电领域有所突破,风力发电已经成为了一种主要的清洁能源。
3.技术不断进步和成本下降在风力发电技术方面,随着技术水平的不断提升,风力发电设备的效率和可靠性都得到了大幅度的提升。
同时,随着产业规模的扩大和技术进步,风力发电的成本也在不断下降。
以陆上风电为例,成本已经下降到了每千瓦时4-5美分左右,甚至更低,逐步逼近甚至低于化石能源的发电成本。
这也是风力发电在全球范围内得到广泛推广的重要原因之一。
4.政策支持和市场机制众多国家和地区都出台了扶持风力发电发展的政策和措施。
比如,德国的“能源转型”政策、美国的生产税收抵免和风能税收抵免政策等,都为风力发电的发展提供了有力的支持。
此外,一些国家还通过竞争性招标和定价机制来推动风电项目的实施和落地。
5.风电产业链的完善随着全球范围内风力发电的迅猛发展,风电产业链也在不断完善和发展。
从风力发电设备制造到风电项目开发、运维和服务等各个环节都形成了相对完善的产业链。
产业链上的各个环节相互协同,促进了风电产业的可持续发展。
海上风电技术的开发与应用随着环境保护意识的不断提高和对传统能源的逐渐耗竭,海上风电技术成为了新型清洁能源中的一种重要形式。
目前,许多国家都开始着手开展海上风电技术的开发与应用。
而对于中国而言,由于其拥有着广阔的海域资源,也在加快着海上风电技术的研发和应用。
本文将探讨海上风电技术的现状、未来以及存在的问题。
一、海上风电技术的现状海上风电技术,即将风能转化为电能的技术。
与陆上风电不同的是,它将风力利用范围拓展至海平面以下,减少了陆地对于风资源的争夺,并具有更稳定更高效的特性。
目前,世界各国都在大力开发海上风电,但欧洲等西方发达国家在这一领域上已远甩中国等发展中国家一大截。
作为全球最大的发展中国家,中国的海上风电建设情况较为落后。
但在近年来,随着政策的相继出台,中国的海上风电也开始慢慢崛起。
据了解,截至2019年底,中国累计海上风电装机容量已达到40万千瓦,而且已经进入规模化发展的阶段。
其中最大的风电场就位于广东省。
综上,我国在海上风电技术方面还有很大的提升空间。
二、海上风电技术的未来展望海上风电技术的未来发展将与以下几个方面密不可分:1、技术的快速进步和降低成本目前,海上风电技术在成本上还不具备与传统能源竞争的优势,例如燃煤发电;同时,该技术还存在可靠性的问题,如台风等自然灾害的考验。
因此,未来海上风电技术需要更快速地发展,并降低相关成本以提高其经济性和市场竞争力;同时,也需要逐步解决上述可靠性问题,以提高其在实际运行过程中的效果。
2、政策的支持中国政府制定了一系列东海、南海、黄海等区域能源规划,并于2019年公布了《2019-2035年能源发展规划》,大力推动海上风电技术的研发和应用。
这些政策的出台为海上风电技术的快速发展提供了政策保障,也为海上风电技术的未来发展做出了重要的贡献。
3、行业的标准化和合规化目前,由于海上风电技术依赖于产业链的协作和配合,所以行业标准化和合规化对于该技术的长期发展至关重要。
浅谈海上风电发展趋势海上风电是指利用风能在海面上发电,是海洋能源开发的重要组成部分。
随着全球能源结构的调整和环保意识的提高,海上风电逐渐成为可再生能源的重要来源之一。
下面,本文将从政策环境、技术发展和市场需求三方面来谈谈海上风电的发展趋势。
一、政策环境政策环境是海上风电发展的重要保障。
目前,各国政府对于海上风电的支持政策越来越多,包括经济补贴、税收减免、能源法规等。
例如,欧盟在《2020年气候与能源框架》中提出了到2020年将可再生能源占总能源消耗比例提高至20%的目标;英国政府制定了海上风电发展计划,力争到2020年实现24GW的海上风电装机容量;中国在《“十三五”规划》中也提出发展海上风电,力争到2020年实现5GW的海上风电装机容量。
二、技术发展技术发展是海上风电发展的关键驱动力。
目前,海上风电技术已逐步成熟,风机组容量逐年提升,海上风电的经济性不断提高。
未来,海上风电技术将朝着以下方向发展:1. 提高风机组容量:目前,世界上最大的海上风电机组容量已经达到12MW。
未来,随着技术的进一步提升,风机组容量有望进一步提高。
2. 降低成本:目前,海上风电的建设成本和运维成本较高,限制了其发展速度。
未来,随着技术的进步和经济规模的扩大,海上风电的成本有望降低。
3. 安全性提高:海上风电建设和运维存在较大风险,需要加强安全保障。
未来,随着技术的发展,海上风电的安全性有望进一步提高。
三、市场需求市场需求是海上风电发展的重要推动力。
随着全球经济的发展和环保意识的提高,清洁能源市场需求不断增加,海上风电市场潜力巨大。
未来,海上风电市场有望朝着以下方向发展:1. 国内市场趋势:目前,中国海上风电发展迅速,海上风电装机容量年均增长率超过100%。
未来,随着国内经济的发展和环保意识的提高,中国海上风电市场潜力巨大。
总之,海上风电具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力,随着技术的不断进步和政策的逐步完善,海上风电将成为未来清洁能源的重要来源之一。
科技发展研究第10期(总第261期)上海科技发展研究中心2011年8月2日编者按:围绕“十二五”科技发展规划重点任务,继第七期、第八期介绍了智能电网的国内外发展情况之后,本期重点介绍海上风力发电技术的国内外发展新态势、新趋势。
供参考。
上海“十二五”科技规划重点领域的国内外发展跟踪研究之二 国内外海上风力发电设备产业发展新态势及启示海上风力发电是人类开发利用海洋、发展低碳经济的重要途径。
随着20世纪90年代陆上风力发电场进入大规模商业化应用,发达国家及大型的风力发电设备制造企业开始将目光聚焦到海上风力发电,开展了积极的规划部署和示范应用,推动了海上风力发电技术发展和相关市场的拓展。
进入21世纪以后,因相关领域一些关键技术的重大突破,全球海上风力发电设备总装机容量和市场规模迅速增长,海上风力发电设备产业的发展前景更加广阔。
一、海上风力发电正成为各国政府的支持重点为推进海上风力发电产业的发展,发达国家制定了详细的产业扶持政策,涵盖了前期示范应用、立法保障、资源普查、风电设备生产补贴、风电上网补贴到过网费用机制等各个环节,为海上风力发电的发展扫清了障碍。
一是通过立法确立海上风电在新能源产业中的地位。
20世纪末以来,欧洲各国在电力市场化的改革进程中同步确立了海上风力发电的法律地位。
丹麦于1996年开始建设示范性海上风电场,根据示范性应用考查结果制定了《能源战略2025》,认为海上风电是丹麦未来风力发电的主要方向,并于1999年向私人投资者开放了海上风力发电领域。
德国和西班牙则分别于2004年和2007年通过立法认可了海上风力发电技术,海上风电建设项目开始爆炸性增长。
二是采取政策性补贴、担保和低息贷款手段扶持海上风电设备制造业。
如丹麦是欧洲海上风力发电最为发达的国家之一,为海上风力发电设备制造业提供了大量优惠政策,主要包括从1981年开始执行的风电设备生产补贴(后并入二氧化碳税补贴),以及对安装丹麦风电机组的项目给予建设补贴,还有为项目建设提供担保和低息贷款的优惠政策。
2011年,美国也发布了《国家海上风电战略:创建美国海上风电产业》,提出在五年内投资5050万美元支持海上风电技术研发和克服市场障碍。
三是研究制定设备标准。
欧盟要求各国分享已经取得的海上风电的经验和教训,协调各个风机制造商联合进行技术研发并尽可能形成规模化海上风电的开发,同时着手制定海上风力发电设备的标准和认证体系,以及统一的海上风电联网机制,加强知识共享与合作研发。
基于欧盟的统一要求,欧洲各国还相继推出了各自的政策。
四是制定激励性的电力上网定价机制。
电力上网定价机制直接决定了海上风力发电企业的积极性。
西班牙实行固定电价和溢价机制1相结合的方式,由海洋风电企业自主选择,无论在未来电力销售价格上升或下降时都能保护海洋风力发电企业的利益。
德国《可再生能源法》在2009年修订后规定海洋风电上网价格从每千瓦时8.92欧分上调至13~15欧分,在此基础上未来每年调低5%,目的是为海洋风电产业设置保护期,同常规能源发电竞争争取时间。
五是完善硬件基础设施。
海洋风力发电受风力资源的限制,发电量的瞬时变化会对接入电网的安全性、平稳运行产生重大影响。
丹麦和西班牙是欧洲风电入网比例最高的两个国家,都超过总电网的15%。
为了保障电网安全,丹麦通过建设跨国电网向别国出口或进口实现风力发电的动态调节,西班牙则通过较常规发电方式更为宽松的入网要求(只有当风力发电企业发电量与预测量相差超过20%时才需支付罚款,常规发电方式的限度则是5%)约束风力发电企业提高发电预测精度,保障电网运行安全。
二、市场规模快速扩张,欧美发达国家掌控主流市场2010年全球海上风力发电装机总容量达到3117.6兆瓦,新增1161.7兆瓦,其中欧洲海上风电累计装机容量为2946.2兆瓦,占全球市场的95%,占全球新增容量的76%,较上一年增长了51%。
欧洲风能协会预计2011年还将有1000至1500兆瓦的海上风电将在欧洲并网,在建的10个海上风电场建成后,欧洲海上风电装机容量将达到6200兆瓦,占到目前可开发潜能19000兆瓦的33%。
目前,海上风电设备的主要生产厂商是德国的Siemens、REpower、Multibrid、1固定电价机制是指电网企业按照前一年电力平均参考销售电价的90%收购海洋风电(超过电网平均上网价格部分由国家补贴给电网企业),溢价方式是指海洋风电与其他电力一样竞价上网,但政府额外为上网风电提供平均参考销售电价的50%作为补贴。
固定电价和溢价方式分别在未来电力销售价格下降或上升时对海洋风力发电企业有利(电力销售价格由电网企业根据市场供需调整),两种上网定价方式由发电企业自主选择。
Nordex 、Enercon ,丹麦的Vestas ,芬兰的WinWinD 和美国的GE Wind 。
其中德国Siemens 和丹麦Vestas 是风机的两大巨头,GE 则几乎垄断了美国市场。
截至2010年,Siemens 和Vestas 分别安装海上风电机组386台和349台,是全球最大的两大制造商。
表1 国外主要兆瓦级海上风机组技术参数 生产商风电机型号 额定功率 MW 叶轮直径m 叶轮转速/r·min -1 叶片数 功率调节 丹麦Vestas V9022.0海上 2 80 可变速9~19 3 变桨距 丹麦BonusBonus3.6MW 3.6 107 可变速5~13 3 变桨距 丹麦NEG-MiconNEG-2Micon72 2 72 同步转速 12~18 3 主动失速 美国GEWind EnergyGE3.6MW 3.6 104 可变速 8.5~15.3 3 变桨距 德国NordexN80-22.5MW 海上 2 80 可变速 10.9~19.1 3 变桨距 德国EnerconE-2112 4.5 114 可变速 8~13 3 变桨距 德国REpower Repower 5M 5 126 可变速6.9~12.13 电动变桨距三、关键技术相继取得突破,未来发展方向逐步清晰海上风力发电设备和机组主要是由叶片、驱动系统、控制系统和发电系统四大模块构成。
近年来,由于大型风力发电机组运行可靠性问题己经基本解决,国际上将风电机组开发的重点逐步转移到了高效率、高性能的数兆瓦级实用型商品化机型。
目前,近海风电机组主要有Vestas 公司的2MW 、3MW 风电机组,Siemens 公司的2.3MW 、3.6MW 风电机组,GE 公司的3.6MW 风电机组,德国Repower 公司的5MW 风电机组和德国Multibread 公司的5MW 半直驱风电机组。
此外,德国Enercon 公司已经开发了6MW 的近海风电机组(叶片直径127m )。
综合分析海上风电技术的发展热点和主要公司的研发重点,四大模块的未来发展趋势如下:一是叶片技术的主攻方向是外形设计和新材料应用。
叶片技术是风力发电机组的核心技术之一。
为获得更大的风轮直径和相同额定功率下更低的额定转速,海上大型风机叶片翼型基本都是对梯形叶片进行优化。
未来在大尺寸叶片方面,需要对叶片翼型进行更加精确的计算和设计。
同时,风机叶片材料的强度和刚度是决定风力发电机组性能优劣的关键。
目前大型海上风机叶片主要采用高强轻质的碳纤维复合材料,未来含有碳纤维与玻璃纤维层压制品将成为兆瓦级风叶片的换代产品。
此外,竹质绿色环保叶片已成为该领域的一个热点方向。
二是驱动系统发展的重点是齿轮箱的制造设计与监测。
驱动系统齿轮箱是影响和制约风力发电发展的关键技术,而齿轮箱和轴承的强度寿命和变载荷能力是风力发电机组性能的主要指标之一。
目前主要发展方向是在设计方面简化齿轮箱和轴承结构以提高可靠性,在制造方面提高原材料纯净度和改进工艺流程,在产品检测方面优化状态监控手段,提供实时信息以保障机组稳定运行。
三是控制系统突破的关键在于风机状态实时检测和软件处理模式研究。
未来风电控制技术将主要通过风机自主收集载荷数据,将设计目标与实际载荷相比较“感知”健康状况,根据控制策略和自主容错技术“防范”风机故障,从根本上保证风机系统的自主运行和平稳功率输出,减少载荷波动。
四是发电系统研究的重要方向是永磁直驱同步电机。
感应双馈异步电机和永磁直驱同步电机是两类主要的风力发电机技术,前者是风电行业的主流机型,后者则代表着风力发电产品发展的趋势。
永磁直驱技术能大幅减少直驱风电机组的空间尺寸,并在并网发电后较双馈异步技术更容易满足“低电压穿越”2要求,有利于保证整个电网的2当电网故障或扰动引起风电并网点的电压跌落时,在一定的电压跌落范围和规定时间内,风电机组能够不间断并网运行。
稳定性。
随着采用一级行星齿轮和适当增速比的“半直驱”技术于近年出现,永磁体及变流成本降低以及安全可靠性提高,“直驱”及“半直驱”将成为研发和生产的热点。
四、国内发展起步较晚,亟待奋起直追国内海上风电开发刚刚起步,截至2010年总装机容量为106兆瓦,只占世界海上风电市场很小的份额。
然而,国内海上风电的市场规模前景十分广阔。
据PikeResearch预计,到2017年我国海上风电发电能力将达到11.7GW,成为世界第二大海上风电市场。
目前,国内的海上风电技术和产业发展已经具备了一定的基础。
在技术研发方面,国内已经掌握了兆瓦级海上风电机组的核心技术,风电机组技术实力增强。
湘电集团5MW永磁直驱海上风力发电机成功下线,攻克了海上风力发电机组整机集成、专有单主轴承同步永磁发电机设计等多项技术难关;华锐风电科技集团自主研发的6兆瓦风电机组于2011年6月下线,该机组采用永磁直驱技术,成为为国内最大风机机组。
此外,在风电并网技术方面,也取得了一系列进展。
在示范项目方面,上海东海大桥海上风电项目是欧洲之外第一个海上风电并网项目,该项目位于东海大桥东侧的上海市海域,全部采用华锐风电科技集团自主研发的34台3兆瓦海上风电机组。
整体来看,为了抢占海上风电技术和产业发展机遇,学习借鉴发达国家和地区的经验与做法,上海乃至国内的海上风电技术和产业的发展亟待从以下几个方面进行突破:一是加大关键技术的研发力度。
目前国内已能够制造除齿轮箱和轴承以外的其他海上风电机组零部件,但齿轮箱和轴承仍基本依赖进口,国内产品故障率较高。
此外,国产风力发电机组以双馈异步电机为主,陆上风力发电场就曾因为输出功率不稳定多次出现断网事故,而代表未来发展方向的同步直驱电机已经研制但尚未大规模生产。
二是强化示范运营。
国内海上风电机组制造商引进国外的技术和经验,起步较高,但缺乏真正商业运行考验,尤其是体现在风电场设计、设备运输安装和运营维护等方面缺乏配套服务手段,亟需选择合适项目进行示范运营,积累经验。
三是完善相关政策配套。
当前,《海上风电开发建设管理暂行办法》对海上风电场建设制定了规范,但国家能源局主持编制的《风电标准体系框架》尚未颁布,海上风电设备制造的企业准入和产品标准以及海上风电上网电价和跨区过网费用机制仍然是政策空白。