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对我国自行研制大型风力发电机组的一些看法
（一）(2009-05-25 10:23:59)
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近十年来，西欧的反核情绪影响核电的发展；从环境躁护的角度出发．公众舆论对扩大化石能源的消耗产生阻力．为寻找替代能源。国外掀起了一股风能开发热韶，随着并网型大中型风力发电机组技术的日趋成熟．以及并网技术的日臻完善．已开发了一大批容量为55kW~750kW 商品机组．建造了数以千计的风力发电场。大中型风力发电机甥以机群方式，由计算机集中控制．向电网输送强大的电力，是目前大规模利用风能的育效形式。据粗略统计，l991年底，全世畀已经生产的并网型风力发电讥组总容量超过 250万 kW。装机2万多台。美国装机1．6万多台．年发电量25亿kW ·h，相当一座中型棱电站．风电成本6.5美分／kW ·h．可望降到4.8美分／kW ·h。
我国风力发电在“六五”、“七五”、“八五”计划期问也有较大发展．除小型风力发电机组已有商品机组批量生产外．大中型风力发电机组还停留在科研阶段．未有商品机组向世。因此，我国现有风力发电场大都是用进口机组作商业性售电运行．单位功率投资高选 7000元／kw，致使单位电能成本太高。如不采取高电价政策．则投资回收期较长，严重影响风力发电场的进一步开发和发展。因此．应利用引进技术．采 用部分进口件，开发我国自己的大容量讥组．提高可靠性，努力降低成本，像单位功率投资降到5O00元／kw以下，这是摆在我们面前的任务。
对我国自行研制大型风力发电机组的一些看法
（二）(2009-05-26 10:26:16)
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麟风 设计 水平轴 新能源机型和容量
在1991年，电力部抗州饥械设计研究所对国外lOOkW~250kW 风力发电机组主要技术参数、总体结构布置及运行宴况进行了全面的分析和评价，同时结合我国消化吸收先进技术的宏观能力和机械电子工 业、复合材料工业的宴际技术水平及生产能力，认为我国自行开发的大型风力发电机组的容量．第一步以 200kW为宜．第二步应开发300kW~500kW，采用当今国际上流行的上风向、三叶片、定桨距失速控制玻璃钢增强聚酯叶片、叶尖液压气动刹车和高低速轴制动的双制动系统机型。我们采用这种机型的主要依据如下：
a．新疆达坂城风电一场13台 Bonus—l50和 Wincon一100、达坂城风 电二场 4台Bonus一300和4台NTK一300、广东南澳风电场以及1994年底安装的辽宁瓦房店东岗风电场的风力发电机组都是该种机型．运行平稳．可靠性高．一致公认是先进机组
b．该种机型我们已掌握了总体布置、总体参数计算技术．有大量的总体和部件技术资料，因此设计、研制把握性大，安装、调试、运行也有章可循，同时也便于同类机组进行性能比较．。
c．易实现国产化。除叶片、叶尖液压装置难度较大，风力发电专用异步发电机需专门研制外，其余部件都易在国内解决．且整机性能不比国外差，容易使单位功率投资控制在 5000元／kw 以下．d．由于无机械或液压变距机构．控制系统也不设功率调节环节．因而可靠性大大提高。从已引进该机
组在新疆达坂城风电场、南澳风电场运行来看．未发生任何事故。达坂城风电场l3台 Bonus一150运行三年来，只发生三次停机事故．二次为电网本身故障，一次为偏航误操作(应为左偏航，而指令为右偏航)。南澳风电场 3台 NTK一130运行二年来一直正常，只是大风时经常处于超功率运行，调整安装角后消除了这种现象，说明相应的风轮直径、机组容量尚可提高。南澳风电场NTK一150风力发电机组叶片的叶尖安装角调至-1°．说明该机组容量裕度也较太。
在与丹麦 NTK公司专家进行技术谈判时、他们认为将 NTK一150风力发电机组的容量提高至
2O0kW是可行的．并且年发电量还可提高15%，其它技术经济指标在同类风力发电机组中仍是较为先进的。实际上．该公司曾生产过型号为 NTK一200F机组就是 NTK 150机组的变型。说明在NTK一150和 Bonus一150的基础上．开发200kW 机组是可行的。
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（三）(2009-05-27 12:39:47)
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风 设计 水平轴 新能源 杂谈要建立专业化的风电公司
丹麦、德国、荷兰均有集科研、设计、制造、销售、维护、保养于一体的风力发电专业化公司。美国的 专业化公司业务还包括运行管理在内。丹麦的VESTAS公司．截止1991年底，共生产了5000台风力发电机组。机组容量由3okw发展到500kW，1991年的销售营业额为6．3亿丹麦克朗．机型由失速控制向变距调节型发展。丹麦的NTK公司共生产了1800台风力发电机组．机组容量由65kW发展到500kW，机型由变距调节型向失速控制发展．1991年产值达1.5亿美元。德国有 ENERCON 公司．生产80kW和300kW变转速机组．在国内已建成一个由电力公司管理的l0台 300kW 机组、总装机容量为3000kW 的风电场TACKE公司、HUSUMER公司也是德国的两家风电专业化公司。
我国虽于1992年底经国家计委批准成立中国福霖风能公司，但只投资建设风电场．由于国内没有大容量商品机组，只好从丹麦进口，致使度电成本高。投资回收慢．经济效益低而步履维艰，新疆电力局成立了风能公司，并建立了风能研究所；内蒙古电力局也成立风电研究所，但由于种种原因，还不能像国外专业化公司郡样，开发大容量商品机组。
因此，建立国家级的或地区级的集科研、设计、制造、销售、运行、维护、保养于一体的风力发电专业化公司，消化吸收匡外先进技术．尽快自行开发大型风力发电机组是非常必要的。
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（四）(2009-05-31 13:04:36)
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风 水平轴 设计 新能源 杂谈关于开发费用问题
我国在“六五”、“七五“、“八五”计划期问都投一定数量资金用于开发风力发电。虽然数额远比国外少得多．但以攻关方式解决了农牧地区一家一户的小型发电机组的研制和批量生产，基本上解决了像内蒙、青海、新疆等牧区牧民的生活用电。但在大中型风力发电机组的开发方面我国仍停留在科研阶段，达不到商品机组的可靠性要求，与国外差距很大。
“七五”计划期间国家计委投资100万元，以某大学为主，仿制2台Vestas-55机组，在长岛投入试运行。作了技术鉴定．但达不到商品机组批量生产的要求，如果再投入一定数量资金进行局部改造，有可能达到批量生产的要求。
由国家计委投资100万元．地方投资35万元，由福建省电力局负责，电力部杭州机械设计研究所设计的我国第一台200kW风力发电机组，研制工作历时8年，于1993年作了技术鉴定，但仍不能作商业性发电运行。宜再投入一定数量资金，进行局部改进和完善。
由某省机电设计院负责的“七五”计划攻关项目30kW并网型风力发电机组．鉴定后一个月即发生叶片断裂，由于资金无着落而没有修补。
1993年电力邦杭州机槭设计研究所风力发电室，在部分关键部件进口的前提下．消化吸收了引进机组的总体布置。自行开发了上风向、三叶片、定桨距失速控制玻璃钢增强聚醅叶片、叶尖液压气动刹车和高低速轴制动的双制动系统的200kW 风力发电机组．并于1993年7月设计完毕，由鞍山铁塔制造总厂制造。该机组各项技术、经济指标均超过或接近国外同类机组。不包括开发费用的整机总造价为 100万元(1994年价格)．在轮毂高度风速7m／s地区，年发电量55万度，年单位度电投资仅为1．82元．约为国外机组的一半．单位功率投资仅5000元／kW，也为国外讥组的一半。但由于制造资金束落实，虽然部分关键部件已从国外进口，至今仍末批量投产。
由于大容量风力发电机组是多学科的综合性发电工程，牵涉专业面广，难度大，特别在研制、试验、工厂组装、现场安装、调试、试运行、直至鉴定等实施过程中，肯定会碰到一系列技术难题．需要不断地完善和改进，这就必须在资金上给予保证，否则就不能进行下去，或者达不到理想的技术、经济指标。国外的风力发电均由专一政府机构投资专业化公司来开发，这一方面开发了本国的商用机组，较快地建立和完善风电工业技术生产体系；另一方面也为本国的大容量商品化机组出口奠定了基础。在现阶段，引进国外先进技术是加速我国科技进步的有效举措，但值得注意的是国外先进机组的技术转让费是相当昂贵的，例
如NTK1 50XLR机组的全都技术引进费用为240万美元，NTK300机组的全部技术引进费用为 300万美元，尚不包括消化吸收及国产化费用。相比之下，如果我们仅拿出相当于机组制造价格的费用来开发大型风力发电机组，显然是有很大的困难．这也是从“六五” 至“八五”计划期间我国大型风力发电设备未能实现商品化的一个重要原因。
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（五）(2009-06-01 12:31:36)
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风 设计 水平轴 新能源 杂谈几个关毽部件应采取的对策
4．1 叶片
叶片的性能对整机的可靠性、机组特性和发电量影响很大．因此，叶片是大中型风力发电机组的关键部件。我国叶片制造厂尚未掌握失速控制叶片和变距调节叶片的气动特性、外形参数、结构强度、白振频率匹配、生产配料工艺及动量平衡原则等全部设计、计算、制造、试验和检验技术。而带叶尖气动刹车的失速控制叶片是国外最近几年发展起来的新技术．也是国外的一种专利产品。目前叶片长度已达17m．失速控制风力发电机组容量已达 500kW。
我国虽于六五计划期间由丹麦专家提供叶片外形参数并进行气动特性计算，由上海玻璃钢研究所制造了直径32m的变距型玻璃钢叶片，安装在福建平潭风电场我国第一台200kW机组上。但该叶片表面光洁度差，动平衡不能满足要求．对叶片的运行耐久性也有顾虑．因而不敢长期投入运行。
“七五”计划期间．某厂完全仿制丹麦Vestas一55机组失速控制叶片，进行套模制造，应该说叶片气动外形相当精确．与原叶片完全一样．但在长岛风电场运行中．仍发现叶片功率曲线较为平坦；而在瓦房店风电场55kW机组运行中，一片叶片从根部断裂。据初步分析，叶片失效与安装状态和本身强度等多方面因素有关．因此单纯的仿制也是不行的，要有固定的专业人员参加到叶片设计、制造和运行的全过程之中．
带叶尖气动刹车的失速控制叶片仿制难度更大，特别是叶尖气动刹车阻尼设计(包括叶尖气动特性、构造、强度等)、制造、试验和检验技术更是难上加难。如果采取攻关方式，当然也是能够制造出来的，但费时太长，况且国外带叶尖气动刹车的失速控制叶片目前已经系列化、标准化、商品化，例如丹麦的LM公司专门生产这种叶片。叶片是风力发电机组的关键部件，举足轻重，为减小初期开发的难度，保证机组长期运行的可靠性．还是先进口为好。将来整机商品化解决了，可采取台资方式生产，随着人关的逼近，叶片价格也会逐步降下来。
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（六）(2009-06-08 13:20:40)
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4．3 发 电机
风力发电专用异步发电机有其特殊要求，一是要求启动电流低．对电网冲击小。二是由于风力发电机组经常处于部分负荷下运行，为了获得更多的发电量，要求发电机在部分负荷下有较高的效率和功率因素。我国目前尚无风力发电机专用的异步发电机产品，而研制又历时较长国外ABB跨国公司有风力发电专用的异步发电机系列产品，为减少开发难度，建议进口。将来整机商品化解决了，可采用合资生产，也可进口。发电机的价格所占比重不大，如发电机质量好，使整机的性能大大提高．权衡之下，还是合算的。
总之．采用部分关键部件引进、大部分零部件国内制造、以现有引进的先进机组的总体布置为主要参考、吸取各种型式的优点以及与国内制造条件相结合的开发路线是正确的。在国外先进机组技术转让费高昂的情况下，自行开发的经济性是十分显著的，这将大大缩短我国与国外风力发电机组制造水平的差距。集技术引进、消化吸收及国产化于一体，尽快地建立和完善我国风电工业技术生产体系，能较快地用自行开发的大型风力发电机组来装备我国各风电场，降低度电成本。
