一、中國風電機組制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著計算機技術(shù)與先進的控制技術(shù)應(yīng)用到風電領(lǐng)域，并網(wǎng)運行的風力發(fā)電控制技術(shù)得到了較快發(fā)展，控制方式從基本單一的定槳距失速控制向變槳距和變速恒頻控制方向發(fā)展，甚至向智能型控制發(fā)展。作為風力資源較為豐富的國家之一，我國加快了風電技術(shù)領(lǐng)域的自主開發(fā)與 研究 ，“十五”期間，600kw風力發(fā)電機組開始產(chǎn)業(yè)化實施，兆瓦級失速型。兆瓦級變速恒頻的風力發(fā)電機組國產(chǎn)化已列入國家“863”科技攻關(guān)頂目。

1、定槳距失速調(diào)節(jié)型風力發(fā)電機組

定獎距是指槳葉與輪載的連接是固定的，槳距角固定不變，即當風速變化時，槳葉的迎風角度不能隨之變化。失速型是指槳葉翼型本身所具有的失速特性，當風速高于額定風速69，氣流的攻角增大到失速條件，使槳葉的表面產(chǎn)生渦流，效率降低，來限制發(fā)電機的功率輸出。為了提高風電機組在低風速時的效率，通常采用雙速發(fā)電機（即大/小發(fā)電機）。在低風速段運行的，采用小電機使槳葉縣有較高的氣動效率，提高發(fā)電機的運行效率。失速調(diào)節(jié)型的優(yōu)點是失速調(diào)節(jié)簡單可靠，當風速變化引起的輸出功率的變化只通過槳葉的被動失速調(diào)節(jié)而控制系統(tǒng)不作任何控制，使控制系統(tǒng)大為減化。其缺點是葉片重晏大（與變槳距風機葉片比較），槳葉、輪載、塔架等部件受力較大，機組的整體效率較低。

2、變槳距調(diào)節(jié)型風力發(fā)電機組

變獎距是指安裝在輪載上的葉片通過控制改變其槳距角的大小。其調(diào)節(jié)方法為：當風電機組達到運行條件時，控制系統(tǒng)命令調(diào)節(jié)槳距角調(diào)到45”，當轉(zhuǎn)速達到一定時，再調(diào)節(jié)到0“，直到風力機達到額定轉(zhuǎn)速并網(wǎng)發(fā)電；在運行過程中，當輸出功率小于額定功率時，槳距角保持在0°位置不變，不作任何調(diào)節(jié)；當發(fā)電機輸出功率達到額定功率以后，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)輸出功率的變化調(diào)整槳距角的大小，使發(fā)電機的輸出功率保持在額定功率。隨著風電控制技術(shù)的發(fā)展，當輸出功率小于額定功率狀態(tài)時，變槳距風力發(fā)電機組采用OptitiP技術(shù)，即根據(jù)風速的大小，調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)差率，使其盡量運行在最佳葉尖速比，優(yōu)化輸出功率。變槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點是槳葉受力較小，槳葉做的較為輕巧。槳距角可以隨風速的大小而進行自動調(diào)節(jié)，因而能夠盡可能多的吸收風能轉(zhuǎn)化為電能，同時在高風速段保持功率平穩(wěn)輸出。缺點是結(jié)構(gòu)比較復雜，故障率相對較高。

3、主動失速調(diào)節(jié)型風力發(fā)電機組

將定槳距失速調(diào)節(jié)型與變槳距調(diào)節(jié)型兩種風力發(fā)電機組相結(jié)合，充分吸取了被動失速和槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點，槳葉采用失速特性，調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用變槳距調(diào)節(jié)。在低風速肘，將槳葉節(jié)距調(diào)節(jié)到可獲取最大功率位置，槳距角調(diào)整優(yōu)化機組功率的輸出；當風力機發(fā)出的功率超過額定功率后，槳葉節(jié)距主動向失速方向調(diào)節(jié)，將功率調(diào)整在額定值以下，限制機組最大功率輸出，隨著風速的不斷變化，槳葉僅需要微調(diào)維持失速狀態(tài)。制動剎車時，調(diào)節(jié)槳葉相當于氣動剎車，很大程度上減少了機械剎車對傳動系統(tǒng)的沖擊。主動失速調(diào)節(jié)型的優(yōu)點是其言了定獎距失速型的特點，并在此基礎(chǔ)上進行變槳距調(diào)節(jié)，提高了機同頻率后并入電網(wǎng)。機組在葉片設(shè)計上采用了變槳距結(jié)構(gòu)。

其調(diào)節(jié)方法是：在起動階段，通過調(diào)節(jié)變槳距系統(tǒng)控制發(fā)電機轉(zhuǎn)速，將發(fā)電機轉(zhuǎn)速保持在同步轉(zhuǎn)速附近，尋找最佳并網(wǎng)時機然后平穩(wěn)并網(wǎng)；在額定風速以下時，主要調(diào)節(jié)發(fā)電機反力轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)速跟隨風速變化，保持最佳葉尖速比以獲得最大風能；在額定風速以上時，采用變速與槳葉節(jié)距雙重調(diào)節(jié)，通過變槳距系統(tǒng)調(diào)節(jié)限制風力機獲取能量，保證發(fā)電機功率輸出的穩(wěn)定性，獲取良好的動態(tài)特性；而變速調(diào)節(jié)主要用來響應(yīng)快速變化的風速，減輕槳距調(diào)節(jié)的頻繁動作，提高傳動系統(tǒng)的柔性。變速恒頻這種調(diào)節(jié)方式是目前公認的最優(yōu)化調(diào)節(jié)方式，也是未來風電技術(shù)發(fā)展的主要方向。變速恒頻的優(yōu)點是大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速，來適應(yīng)因風速變化而引起的風力機功率的變化，可以最大限度的吸收風能，因而效率較高；控制系統(tǒng)采取的控制手段可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率，但控制系統(tǒng)較為復雜。

二、2006年國內(nèi)首臺1.5兆瓦風電機組研制成功

2006年11月，國內(nèi)首臺自主知識產(chǎn)權(quán)的1.5兆瓦風電機組由沈陽工業(yè)大學風能技術(shù) 研究 所研制成功。

1.5兆瓦風電機組的研制成功，攻克了一批制約我國大型風電機組及其主要部件設(shè)計、生產(chǎn)、制造中的共性和關(guān)鍵性技術(shù)，使我國風電產(chǎn)業(yè)擺脫了受制于人的局面，標志著我國風電設(shè)備國產(chǎn)化取得了重大進展。

10個月21日，1.5兆瓦風電機組出廠儀式在遼寧省沈陽市舉行，國家發(fā)改委、科技部、遼寧省發(fā)改委和科技廳、地方有關(guān)主管部門、風電投資商和研制開發(fā)單位的代表，以及有關(guān)專家約200多人參加了儀式。而在不久前北京舉行的“2006長城國際可再生能源論壇”上，沈陽工業(yè)大學也向國內(nèi)外同行展示了其1.5兆瓦風電機組樣品。

1.5兆瓦風電機組的研制開發(fā)，是在國家“863”計劃1兆瓦變速恒頻風電機組項目的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，采用了世界先進的風電機組設(shè)計理念，可在風速變化的條件下，通過雙饋異步發(fā)電機，相應(yīng)變化風電機組的轉(zhuǎn)速，以獲取最大的能量，并結(jié)合電力電子變流技術(shù)，保持機組電壓和頻率的平穩(wěn)輸出。

該1.5兆瓦風電機組除變流器從國外進口以外，機組的整體設(shè)計和總裝生產(chǎn)以及控制系統(tǒng)、變槳距系統(tǒng)、發(fā)電機、齒輪箱等關(guān)鍵零部件均由國內(nèi)企業(yè)提供，其零部件國產(chǎn)化率達到85%以上，滿足國家發(fā)改委有關(guān)風電項目國產(chǎn)化率70％以上的要求。

成立于1983年的沈陽工業(yè)大學風能技術(shù) 研究 所，一直專門從事風電技術(shù) 研究 ，曾多次承擔并出色完成國家或省級科研項目。經(jīng)過3年半的艱苦努力，2005年7月率先在國內(nèi)研制開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的1兆瓦變速恒頻風電樣機，在營口仙人島風電場一次并網(wǎng)發(fā)電成功，在風速達到3米/秒以上便可發(fā)電，機組多項指標均達到國際先進水平，實現(xiàn)了我國兆瓦級風電機組零的突破。在此基礎(chǔ)上，又用一年多的時間，自主完成了1.5兆瓦風電機組的研制工作，縮短了我國在風電技術(shù)上與國外先進水平的差距，對促進我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展將起到重要的作用。

風電是目前技術(shù)最成熟、最具產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景的可再生能源發(fā)電技術(shù)，越來越受到世界各國的高度重視。我國風能資源豐富，技術(shù)可開發(fā)量約10億千瓦，開發(fā)潛力巨大。加快風電發(fā)展，對于增加能源供應(yīng)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。為了貫徹落實《可再生能源法》，國家已確定了2020年風電裝機容量達到3000萬千瓦的發(fā)展目標，并制定了一系列配套政策和措施，我國風電已進入一個快速發(fā)展階段。但總體來看，我國風電研發(fā)技術(shù)比較薄弱，風電設(shè)備生產(chǎn)能力不足，大型風電設(shè)備仍依賴進口，制約著我國風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

為了促進1.5兆瓦風電機組的實際應(yīng)用，沈陽工大風能所和青島國電藍德環(huán)境工程有限公司組建了沈陽華創(chuàng)風能有限公司，走“產(chǎn)、學、研”相結(jié)合的道路，致力于創(chuàng)造我國風電的國際品牌，打造國內(nèi)外知名的風電制造產(chǎn)業(yè)基地。目前公司已接到國內(nèi)風電場1.5兆瓦風電機組定單60臺。

目前該1.5兆瓦風電機組仍處于樣機階段，實際技術(shù)水平和整機性能如何，還有待在野外風電場中檢驗。

三、2007年中國首臺完全自主知識產(chǎn)權(quán)1.5兆瓦風力發(fā)電整機下線

2007年8月１６日下午，中國首臺完全自主知識產(chǎn)權(quán)的抗臺風型１．５兆瓦變槳變速風力發(fā)電機組在廣東中山市下線。該風機的成功下線標志著中國兆瓦級風力發(fā)電機組的產(chǎn)業(yè)開發(fā)取得突破。產(chǎn)品成本比進口產(chǎn)品和合資產(chǎn)品降低２０％以上。

這臺發(fā)電機組是中山市火炬技術(shù)開發(fā)區(qū)廣東明陽風電技術(shù)公司研發(fā)制造的，是中國第一個完全按照中國的風力資源和氣候特點，以發(fā)電成本最低為開發(fā)目標，能夠抵御臺風、沙塵、嚴寒等極端氣候條件，具有當代世界先進水平并完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全新一代風力發(fā)電機。此次新下線的風機機型，在同等極限氣候等級下比歐洲標準設(shè)計的風機提高發(fā)電量達到１５％－２０％。

此次下線的明陽１．５兆瓦風機得到了世界風電技術(shù)權(quán)威德國勞氏船級社的全程認證。明陽電氣集團公司董事長張傳衛(wèi)告訴記者，明陽電氣的風機年產(chǎn)能達到４５０臺，預計２０１０年風機整機的產(chǎn)能能達到１０００臺。

中國風力發(fā)電資源蘊藏量超過１０億千瓦。國家已確定２０２０年的風力發(fā)電機的全國總裝機目標為５０００萬千瓦。在今后的１３年中，僅國內(nèi)風力發(fā)電設(shè)備投資每年將超過５００億元，每年新增裝機將超過５００萬千瓦。

四、2007年首臺2兆瓦風力發(fā)電機組下線

我國目前自主設(shè)計生產(chǎn)的最高等級——首臺2兆瓦風力發(fā)電機組日前在南通鍇煉實業(yè)有限公司成功下線，該機組國產(chǎn)化率達到85%。專家表示，自主生產(chǎn)風機等級的提升，有效地解決了兆瓦級風電機組進口增加投資成本的問題；而電監(jiān)會剛出臺的要求電網(wǎng)全額收購可再生能源電量的政策，為風電產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展掃除了體制障礙。

1、風電設(shè)備產(chǎn)業(yè)培育進程加快

根據(jù)該公司的計劃表，2兆瓦風力發(fā)電機組樣機已制造完成，安裝調(diào)試工作結(jié)束后將在啟東風電場并網(wǎng)發(fā)電。據(jù)了解，該機組南通鍇煉實業(yè)（集團）有限公司擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，同時擁有10項專利。

國產(chǎn)風電機組可比國外同類型產(chǎn)品成本低約20%，但我國目前只能夠成批生產(chǎn)國外10年前主流技術(shù)的產(chǎn)品，遠遠不能滿足市場需求?，F(xiàn)在2兆瓦風力發(fā)電機組的研制成功，較國外同類產(chǎn)品性價比有優(yōu)勢，是中國風電機組國產(chǎn)化的重大突破，意味著風電設(shè)備 行業(yè) 培養(yǎng)進程加快。

此前國內(nèi)生產(chǎn)能力最大的金風科技還沒有2兆瓦級產(chǎn)品下線，金風科技去年與VENSYS公司聯(lián)合開發(fā)2.5MW直驅(qū)機組，實現(xiàn)1.5MW機組產(chǎn)品小批量生產(chǎn)，計劃2007年完成1.5MW機組批量生產(chǎn)，以及2.5MW直驅(qū)機組的試制工作。

2、風電上網(wǎng)瓶頸破除

由于可再生能源法的頒布和節(jié)能減排政策的推行，最近風電投資熱潮頗高。但在目前的電價體系中，出于電網(wǎng)穩(wěn)定運行以及利益保護的原因，電網(wǎng)并沒有充分吸納風力發(fā)電，這成為投資風電獲得回報的最大障礙。

電監(jiān)會8月1日發(fā)布的《電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》規(guī)定，包括水力發(fā)電、風力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電和地熱能發(fā)電在內(nèi)的可再生能源電量，將由電網(wǎng)企業(yè)全額收購。除大中型水力發(fā)電外，可再生能源發(fā)電機組不參與競價上網(wǎng)，實行高電價和差額補貼電價政策。該政策9月1日起執(zhí)行。

該辦法解決了困擾新能源發(fā)電企業(yè)已久的發(fā)電并網(wǎng)問題，而且是優(yōu)先全額收購發(fā)電量，將解決可再生能源發(fā)電企業(yè)的盈利問題。

五、2007年國內(nèi)首臺2.5兆瓦風力發(fā)電機生產(chǎn)線落戶北海

2007年8月24日上午，由貴州長征電氣股份有限公司重點投資的風力發(fā)電設(shè)備項目--廣西銀河艾萬迪斯風力發(fā)電有限公司（銀河風電）總裝廠及葉片生產(chǎn)基地奠基儀式在廣西北海市銀河軟件科技園隆重舉行。廣西區(qū)黨委常委、北海市委書記溫卡華；北海市市長連友農(nóng)及商界名流200多人參加了奠基儀式，該項目的奠基建設(shè)，標志著長征電氣風力發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化的階段。據(jù)介紹，目前，我國已經(jīng)將發(fā)展清潔能源納入國家戰(zhàn)略，相對于其他清潔能源，風能的開發(fā)利用最具產(chǎn)業(yè)化前景。

經(jīng)過多年來的精心調(diào)研，反復論證，廣西銀河集團有限公司于2005年底與德國AVANTIS公司正式啟動了2.5兆瓦直驅(qū)變槳風力發(fā)電機組研發(fā)設(shè)計項目。07年4月，廣西銀河集團有限公司、艾萬迪斯能源咨詢有限公司、貴州長征電氣有限公司共同投資組建了銀河風電公司，公司注冊資本1億元。同年7月，長征電氣通過股權(quán)收購的方式持有該公司70%的股權(quán)，獲得了銀河風電的控股權(quán)。銀河風電依據(jù)目前國際風機主流技術(shù)發(fā)展路線，匯集德國風機設(shè)計機構(gòu)，專業(yè)配套廠商、中外雙方技術(shù)人員，針對國內(nèi)和國際市場研發(fā)生產(chǎn)大容量風力發(fā)電整機，總投資3億元人民幣。

目前產(chǎn)品整機設(shè)計已經(jīng)完成，產(chǎn)品型號碼AY908，核心管理、技術(shù)人員全部到位，主要零部件采購基本完成，具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。據(jù)了解，銀河風電建設(shè)的風機總裝廠房和葉片生產(chǎn)基地，預計主要廠房在2007年12月竣工，2008年二季度計劃推出首臺2.5兆瓦直驅(qū)型風機的樣機。預計項目投產(chǎn)后可實現(xiàn)年產(chǎn)200臺2.0兆瓦、2.5兆瓦及3.0兆瓦風機的生產(chǎn)能力。為穩(wěn)定上游供應(yīng)鏈，銀河艾萬迪斯公司已與德國EUROS公司簽定了技術(shù)許可證合同，配套供應(yīng)適用于2.5MW風機的44m長的風機葉片。項目全部投產(chǎn)后可實現(xiàn)銷售收入50億元人民幣，這將會成為銀河集團、北海市乃至廣西環(huán)北部灣經(jīng)濟圈新的產(chǎn)業(yè)增長點。同時也填補了國內(nèi)超大量風力發(fā)電設(shè)備的空白。

風能發(fā)電項目是再生能源，清潔能源的開發(fā)與利用符合北海城市發(fā)展的定位和經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是國家重點支持和鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，銀河科技立足于北海，扎根于北海，服務(wù)于北海，并不斷發(fā)展狀大?，F(xiàn)在，銀河軟件科技園已成為廣西高新科技產(chǎn)業(yè)示范基地，為北海的經(jīng)濟發(fā)展作出了積極的貢獻，銀河集團和長征電氣及艾萬迪斯能源咨詢有限公司聯(lián)合開發(fā)的風力發(fā)電設(shè)備項目，投資規(guī)模大，科技含量高，經(jīng)濟效益好，具有廣闊的發(fā)展前景。項目建成后，將有望成為北海乃至廣西北部灣經(jīng)濟地區(qū)新的產(chǎn)業(yè)增長點和新的亮點。

銀河科技風力發(fā)電項目正式開工建設(shè)，對進一步提升北海工業(yè)化水平，促進高新科技產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?，產(chǎn)業(yè)化起到快速深遠的推動作用。

六、2007年中船重工首臺850千瓦國產(chǎn)化風電機組總裝啟動

2007年8月16日，中船重工海裝風電設(shè)備有限公司首臺850千瓦國產(chǎn)化風力發(fā)電機組總體裝調(diào)啟動儀式在重慶華渝電器儀表總廠隆重舉行。繼8月10日2兆瓦風力發(fā)電機組樣機動工之后，首臺850千瓦國產(chǎn)化風電機組總裝啟動儀式的成功舉行，標志著海裝風電公司在風電裝備產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化上實現(xiàn)了“零”的突破。

風電是國家鼓勵和支持的可再生清潔能源，市場前景廣闊。風電產(chǎn)業(yè)是重慶市開發(fā)成套設(shè)備、振興裝備制造業(yè)的重點支持項目，也是中船重工調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、貫徹落實“軍品為本、民品興業(yè)”方針的重大民品項目。

海裝風電公司風電項目的啟動是在中船重工的正確決策和重慶市政府的強力推動下誕生的，經(jīng)過兩年的國際國內(nèi)市場調(diào)研，并經(jīng)中國風能協(xié)會、國內(nèi)有關(guān)院士和專家的指導幫助，選定了自主研發(fā)的2兆瓦和850千瓦2個機型，完成了產(chǎn)品定位和850千瓦樣機生產(chǎn)，一次性買斷了德國Frisia公司的全部技術(shù)和產(chǎn)品制造權(quán)，850千瓦樣機是同類型國產(chǎn)機中技術(shù)最先進和具有競爭力的新產(chǎn)品，是經(jīng)消化吸收再創(chuàng)新的首臺國產(chǎn)機型，集合了海裝風電公司和國內(nèi)尤其是重慶市各大零部件供應(yīng)商長時間艱苦開發(fā)的技術(shù)成果。繼2兆瓦機組在8月1日進入裝配階段后，今天首臺850千瓦機組又進入了裝配階段，這為今年內(nèi)使兩臺樣機豎立在祖國大地上提供了堅強保證。

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