我国风力发电技术现状和发展趋势

关键词： 风力发电  资源  风电机技术  

　　风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。

　　我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势，截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。2008年8月，中国风电装机总量已经达到700万千瓦，占中国发电总装机容量的1%，位居世界第五，这也意味着中国已进入可再生能源大国行列。

　　目前世界市场上风电机主要的调节技术

　　1、家桨距调节风电机技术(Stallregulation)

　　这种技术就是所谓的典型丹麦风电技术的核心，其基本原理是利用桨叶翼型本身的失速特性。其优点是：调节简单可靠，控制也可大大简化；其缺点为：桨叶、轮毂、塔架等主要受力部件的受力增大。

　　现在国际上600kW以F的机组，大部分仍在使用该项技术，如MFG-MICON、BONUS、NORDEX等著名厂商都采用该项技术。

　　2、变桨距调节风电机技术(Pitchregulation)

　　主要代表为Vestas。

　　变桨距调节的主要优点为：桨叶受力较小，桨叶可以做得比较轻巧，风电机的结构部件都可以做得比较轻巧；其缺点为：结构复杂。

　　3、主动定桨距调节技术(Activestallregulation)

　　这种调节方法是前述二种方法的组合。目前，国际上几大风电机制造商，如MFGMICON、BONUS等，在大于600kW风电机上均采用此种技术。这种调节方法的主要好处是：具有定桨距调节方法的特性，输出功率变化较小、轮平稳。

　　4、变速恒频(Viarablespeed)

　　这种调节方式从理论上说是最优化的调节方式。目前使用这种技术的制造商主要是德国的Enercon、荷兰的Largeway。

　　这种调节方法可以在输出功率低于额定功率之前使效率达到最高。但当输出功率大于额定功率，即风速大于额定风速后，其调节方式与变桨距方式相同。恒频装置价格昂贵，是这种技术只在德国大量使用，而其它国家很少采用的原因。

　　我国当前风电机技术发展现状及差距

　　我国当前风电机技术开发现状为：具有自主知识产权的200kW／250kW风电机在国家科技部的支持下已开发成功。

　　该机组的开发成功，标志着定桨距失速调节型风电机在技术上获得成功。这种类型风电机的容量可以扩大到750kW。

　　除此之外，风能总公司引进德国Jacobs600kW技术(也是定桨距失速调节型)，正在进行部件国产化工作。第一批2台，国产化率达到40%(包括塔架、机舱)，正在进行发电机、齿轮箱、控制器的国产化工作。

　　两家合资公司(西航发-Nordex和洛拖-MADE)正在引进300kW／600kW风电机技术，都是定桨距失速调节的风电机。

　　我国在80年代中期曾开发过变距调节的20kW、30kW、40kW和50kW风电机。由于当时我国机械基础水平和调节控制水平较低，开发出来的机组可靠性差，尤其是变距系统故障率高，机组常发生故障，到80年末基本上都停运，没有形成产业化。

　　我国未来风力发电的主要趋势

　　中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。2009年该行业的利润总额将保持高速增长，经过2009年的高速增长，预计2010、2011年增速会稍有回落，但增长速度也将达到60%以上。

　　风电发展到目前阶段，其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于：能力每增加一倍，成本就下降15%，近几年世界风电增长一直保持在30%以上。随着中国风电装机的国产化和发电的规模化，风电成本可望再降。因此风电开始成为越来越多投资者的逐金之地。