风力发电技术的现状与发展趋势_百度文库
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风力发电技术的现状与发展趋势
最​新​的​风​力​发​电​现​状​,​一​起​学​习​吧​。
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你可能喜欢页面不存在，请访问　　7、大型风电机组关健部件的性能日益提高
　　随着风电机组的单机容量不断增大，各部件的性能指标都有了提高，国外己研发出V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 Cp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已经形成，为今后的快速发展奠定了基础。
　　我国在大型风电机组关键部件方面也取得明显进步，如南京高速齿轮箱厂、重庆齿轮箱厂、大重减速机厂、杭州前进齿轮箱厂和德阳二重等主要齿轮箱制造企业生产的大型风电机组齿轮箱，供货能力充足，质量已有明显提高；保定惠腾、连云港中复连众和中材科技已能生产长达48.8m，与3兆瓦风电机组配套的大尺寸叶片，兰州电机厂生产的发电机等产品质量都有很大提高。从2009年上海第四届风能展的情况看，我国风电设备的产业链已经形成，为今后的快速发展奠定了稳固的基础。我国在某些基础结构件、铸锻件等领域已经具有优势，不仅能满足国内市场需求，而且已经向国际市场供货。
　　北京科诺伟业能源科技有限公司、合肥阳光电源有限公司、北京清能华福风电技术有限公司、天津瑞能电气、龙源电气、九州电气和禾旺电气等10多家企业已具备兆瓦级风电机组变流器研发、生产和供货能力。
　　8、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。 ====分页符====
　　9、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。好的疲劳特性和好的减振结构有助于保证叶片长期的工作寿命。
　　额外的叶片状况检测设备将被开发出来并安装在风电机组上，以便在叶片结构中的裂纹发展成致命损坏之前或风电机组整机损坏之前警示操作者。对于陆上风电机组来说，不久这种检测设备就会成为必备品。
　　为了增加叶片的个刚度并防止它由于弯曲而碰到塔架，在长度大于50米的叶片上将广泛使用强化碳纤维材料。
　　为了方便兆瓦级叶片的道路运输，某些公司已经把叶片制作成两段。例如德国Enercon公司的E126 6MW风电机组的叶片由内、外两段叶片组成，靠近叶根的内段由钢制造，外包玻璃钢壳体形成气动形状表面。
　　智力材料例如压电材料将被使用以使叶片的气动外形能够快速变化。
　　为了减少叶片和整机上的疲劳负荷，可控制的尾缘小叶可能被逐步引入叶片市场。
　　热塑材料的应用：LM Glasfibre公司正开展一项耗资8百万欧元的研究项目，目的是用玻璃钢、碳纤维和热塑材料的混合纱丝去制造叶片。一旦这种纱丝铺进模具，加热模具到一定温度后，塑料就会融化，并将纱丝转化为合成材料，这可能会使叶片生产时间缩短50%。
　　10、风电场建设和运营的技术水平日益提高
　　随着投资者对风电场建设前期的评估工作和建成后运行质量的越来越高的要求，国外已经针对风资源的测试与评估开发出了许多先进测试设备和评估软件。在风电场选址，特别是选址方面已经开发了商业化的应用软件。在风电机组布局及电力输配电系统的设计上也开发出了成熟软件。国外还对风电机组和风电场的短期及长期发电量预测做了很多研究，取得了重大进步，预测精确度可达90%以上。
　　11、恶劣气侯环境下的风电机组可靠性得到重视。
　　由于中国的北方具有沙尘暴、低温、冰雪、雷暴，东南沿海具有台风、盐雾，西南地区具有高海拔等恶劣气候特点，恶劣气候环境已对风电机组造成很大的影响，包括增加维护工作量，减少发电量，严重时还导致风电机组损坏。因此，在风电机组设计和运行时，必须具有一定的防范措施，以提高风电机组抗恶劣气候环境的能力，减少损失。因此，今年来中国的风电机组研发单位在防风沙、抗低温、防雷击、抗台风、防盐雾等方面着手进行了研究，以确保风电机组在恶劣气候条件下能可靠运行，提高发电量。
　　12、低电压穿越技术得到应用
　　　　随着风电机组单机容量的不断增大和风电场规模的不断扩大，风电机组与电网间的相互影响已日趋严重。一旦电网发生故障迫使大面积风电机组因自身保护而脱网的话，将严重影响电力系统的运行稳定性。因此，随着接入电网的风力发电机容量的不断增加，电网对其要求越来越高，通常情况下要求发电机组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行（fault ride-through)，并在故障切除后能尽快帮助电力系统恢复稳定运行，也就是说，要求风电机组具有一定低电压穿越(lowvoltage ride-through)能力。随着风力发电装机容量的不断增大，很多国家的电力系统运行导则对风电机组的低电压穿越（LVRT）能力做出了规定。我国的风电机组在电网电压跌落情况下，也必须采取相应的应对措施，确保风电系统的安全运行并实现LVRT功能。目前，我国已有多家企业的风电机组产品通过了低电压穿越性能试验。
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我国当前大型风电机组发展趋势分析
&&来源：中国风力发电网&&[已有人评论]&&
　　8、低风速地区设备研发取得进展
针对我国大多数地区处于低风速区的实际情况，国内企业通过技术创新，研发出针对性的风电机组产品及解决方案，最为明显的特征为风轮叶片更长、塔架更高，捕获的资源更多。以1.5MW风电机组为例，2012年新增机组中，60%以上为风轮直径86米及以上的风电机组，有的1.5MW机组甚至采用了直径93米以上的风轮。国内提供1.5MW风电机组的30余家企业之中，已有10多家具备了直径90米以上风轮机型的供应能力。2MW低速风电机组的风轮直径达到108米以上，金风公司2.5MW低速风电机组的风轮直径甚至达到了121米。这些低速风电机组在我国南部省份的分散式中发挥较好的作用。
9、大型风电机组关键部件的性能日益提高
我国在大型风电机组关键部件方面也取得明显进步，如南京高速齿轮箱厂、重庆齿轮箱厂、大连重工减速机厂、杭州前进齿轮箱厂和德阳二重等主要齿轮箱制造企业生产的大型风电机组齿轮箱，供货能力充足，质量已有明显提高；中材科技、保定惠腾、连云港中复连众等叶片制造企业供货能力充足，质量已有明显提高，国内已能生产长达48.8m, 与3兆瓦风电机组配套的大尺寸叶片，与6MW风电机组配套的叶片也已经下线；永济电机厂、兰州电机厂生产的发电机等产品批量大，质量有很大提高。从2013年上海第七届风能展的情况看，我国风电设备的产业链已经形成，为今后的快速发展奠定了稳固的基础。我国在某些基础结构件、铸锻件等领域已经具有优势，不仅能满足国内市场需求，而且已经向国际市场供货。
北京科诺伟业能源科技有限公司、深圳禾旺电气、合肥阳光电源有限公司、北京清能华福风电技术有限公司、天津瑞能电气、金风天诚科创、龙源电气、九州电气等10多家企业已具备兆瓦级风电机组变流器研发、生产和供货能力。
10、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。好的疲劳特性和好的减振结构有助于保证叶片长期的工作寿命。
额外的叶片状况检测设备将被开发出来并安装在风电机组上，以便在叶片结构中的裂纹发展成致命损坏之前或风电机组整机损坏之前警示操作者。对于陆上风电机组来说，不久这种检测设备就会成为必备品。
为了增加叶片的个刚度并防止它由于弯曲而碰到塔架，在长度大于50米的叶片上将广泛使用强化碳纤维材料。
为了方便兆瓦级叶片的道路运输，某些公司已经研究把叶片制作成两段的技术。例如使叶片由内、外两段叶片组成，靠近叶根的内段由钢制造，外包玻璃钢壳体形成气动形状表面。
11、风电场建设和运营的技术水平日益提高
随着投资者对风电场建设前期的评估工作和建成后运行质量的越来越高的要求，国外已经针对风资源的测试与评估开发出了许多先进测试设备和评估软件。在风电场选址，特别是选址方面已经开发了商业化的应用软件。在风电机组布局及电力输配电系统的设计上也开发出了成熟软件。国外还对风电机组和风电场的短期及长期发电量预测做了很多研究，取得了重大进步，预测精确度可达90%以上。
12、恶劣气候环境下的风电机组可靠性得到重视。
由于中国的北方具有沙尘暴、低温、冰雪、雷暴，东南沿海具有台风、盐雾，西南地区具有高海拔等恶劣气候特点，恶劣气候环境已对风电机组造成很大的影响，包括增加维护工作量，减少发电量，严重时还导致风电机组损坏。因此，在风电机组设计和运行时，必须具有一定的防范措施，以提高风电机组抗恶劣气候环境的能力，减少损失。因此，近年来中国的风电机组研发单位在防风沙、抗低温、防雷击、抗台风、防盐雾等方面着手开发了适应恶劣气候环境下的风电机组，以确保风电机组在恶劣气候条件下的风电场能够可靠运行，提高发电量。
13、低电压穿越技术得到应用
随着风电机组单机容量的不断增大和风电场规模的不断扩大，风电机组与电网间的相互影响已日趋严重。一旦电网发生故障迫使大面积风电机组因自身保护而脱网的话，将严重影响电力系统的运行稳定性。因此，随着接入电网的容量的不断增加，电网对其要求越来越高，通常情况下要求发电机组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行（fault ride-through），并在故障切除后能尽快帮助电力系统恢复稳定运行，也就是说，要求风电机组具有一定低电压穿越(low voltage ride-through)能力。随着装机容量的不断增大，我国的电网系统运行导则对风电机组的低电压穿越（LVRT）能力做出了规定。目前，我国的兆瓦级风电机组在电网电压跌落情况下，能够采取相应的应对措施，确保风电系统的安全运行并实现LVRT功能。目前，我国已有三十多家企业的风电机组产品具备了低电压穿越性能，二十多种机组通过了中国电力科学院的低电压穿越性能试验。
14、海上风电技术成为重要发展方向
在我国，随着海上风电场规划规模的不断扩大，各主要风电机组整机制造厂都积极投入大功率海上风电机组的研制工作。华锐率先推出3MW海上风电机组，并在上海东海大桥海上风电场批量投入并网运行。华锐公司江苏盐城海上风电机组研发基地制造的6MW海上风电机组，已于2011年10月在江苏射阳县临港产业区完成首台机组的吊装。金风公司在江苏大丰县建设海上风电机组研发基地研制的6MW直驱式海上风电机组已经下线。湖南湘电收购了荷兰达尔文公司，合作研发的5MW海上直驱永磁风电机组已经投入运行。重庆海装在国家科技部支持下，成立了&海上风力发电工程技术研发中心&，形成了全套产业链的整合，完成了5 MW海上风电机组的研发。国电联合动力研制的6MW海上风电机组已经安装试运行。东方汽轮机研制的5.5MW海上风电机组已经下线，明阳风电、上海电气、南车株洲电力、浙江运达等都在全力研制大型海上风电机组。
到2020年底，全国规划建设总容量达3000万千瓦海上风电场。未来风能技术更新发展的驱动力主要来自蓬勃崛起的近海风电场建设，这一发展趋势已经不可逆转。 &
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（来源：中国风力发电网）
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