技術解析現(xiàn)有大型風電機組投資價值不高的五大成因

　　日前國家已將風電設備列為“產(chǎn)能過剩”行業(yè)，但是面對節(jié)能減排與氣候變化的緊迫形勢，面對風電不足全國發(fā)電總量1%的供電份額（到目前為止全國大型風電安裝總量也不過幾萬臺），面對廣泛豐富的風能資源及其在可再生能源領域中最具發(fā)展空間、潛力的品種，剛剛興起的風電設備行業(yè)無論如何也不應成為被列對象，因此我們不難從中解讀出另外一個層面的含義市場對大型風電設備的技術現(xiàn)狀不滿意，不滿意的表象是“產(chǎn)能過剩”？

　　的確，在當前的大型風電建設中，“成本高、效力低、故障多、功能少、拓展難”是各個相關方面長期抱怨與公認的5大現(xiàn)實表象，這同時也是構成風電“產(chǎn)能過剩”表象與投資價值不高的5大主要起因，因為難于被投資者大量認可買單從而形成產(chǎn)能過剩，而透過這些表象均可從對現(xiàn)有大型風電機組整體形態(tài)與結構的技術解析中獲得直接的因果成因答案，其中的有些因果成因關系又可形成交叉復合，即一個起因會導致多個表象的顯現(xiàn)或是使之影響程度進一步擴展；反之亦然，一個表象可由多個起因形成，因此難于完全逐條對位細分清楚，以下就從其主要表象與結構的因果關系入手進行一番概要的對位分析

　　1.成本高成因的技術解析

　　無論任何形態(tài)類型的風電機組，其有效采風面積、采風能力及在單位乘風面積上能夠形成的乘風強度和乘風出力位置所能形成的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)力臂的大小是決定風輪出力能力高低的直接原因。

　　從現(xiàn)有形態(tài)大型風電機組的葉片上看，其是采用攻擊角度的乘風出力方式，因此葉片難于形成更為寬大的乘風幅面規(guī)格的設計，而采用超長放大單一風輪葉片長度的方式所能形成的整體有效乘風面積的增加量是十分有限的，難于將單一風輪葉片的乘風面積設計很大；

　　而從超長葉片的重量與形成乘風出力面積與乘風力臂的分布形態(tài)上看，現(xiàn)有大型葉片接近50-60%的重量卻是集中在葉根部或是接近于葉根部且部分還呈現(xiàn)圓形，主要作用是形成對超長葉片根部的支撐能力，沒有能夠形成乘風出力作用與乘風面積，而在遠離主軸可形成較大旋轉(zhuǎn)力臂導致形成實際有效旋轉(zhuǎn)力矩的葉尖部又是那么窄?。ㄎ锢韺W上的力矩（M）指使推動物體轉(zhuǎn)動的力（F）乘以到轉(zhuǎn)軸的力臂距離 （L）即M = F×L）。

　　可見，當前風輪的大直徑設計沒有導致相應比值大出力能力的形成，因而難于形成有效功率設計的大幅度提高（這同時也是導致效力低、拓展難的成因之一）。而在設備單機出力能力不能形成很大條件下所形成的設備綜合成本必定會很高，因為現(xiàn)有設備大型風電結構復雜，從而每個機組均要形成各個方面的支撐結構、運行功能、調(diào)節(jié)控制、傳輸設備等的具全俱備。

　　2.效力低成因的技術解析

　　在風力強度相同的條件下，當前的大型風電單一葉片超長加大設計的直接結果將導致其風輪旋轉(zhuǎn)速度的降低，導致齒輪箱傳動比值加大，超長葉片還將導致塔筒效應與振動效應的明顯顯現(xiàn)；

　　葉片長度加大必然要求加強其葉根部的結構強度設計，因此還將導致葉片體積重量的龐大【目前1.5-2兆瓦葉片已達18t左右；而3兆瓦已達30t；而5兆瓦……10兆瓦呢，按照慣性思維應該50t……100t？）】，因為慣性所致又將導致在低風速狀態(tài)下難于驅(qū)動超重葉片啟動旋轉(zhuǎn)，因此難于形成更多的投資收益獲得時空。

　　此外，調(diào)控方式的單一是形成效力低表象的另一重要原因，因為在自然界風力加大的時刻立刻采用轉(zhuǎn)槳瀉風的調(diào)控方式又將導致強風時刻增多收益能力的丟失，這尤其是在3-5兆-10瓦及其以上設計功率下將表現(xiàn)的愈加明顯。

　　3.故障多成因的技術解析

　　現(xiàn)有大型風電機組的整體設計形態(tài)導致其調(diào)控需求復雜，種類繁多，甚至延伸到對每一個葉片乘風姿態(tài)的隨時調(diào)控上，調(diào)控機構、結構與部件需求多，從而導致故障發(fā)生機會的增加；而其整體設計形態(tài)又導致其對于多數(shù)零部件的材料與制造的品質(zhì)與規(guī)格要求已經(jīng)大大超出普通機械設備部件的要求能力范疇，非高價與進口產(chǎn)品能夠勝任，而這又是導致成本高的原因。大型風輪旋轉(zhuǎn)速度減慢導致的齒輪箱傳動比設計需求的大幅度提高也是形成故障高的起因（結構復雜又是導致成本高的起因之一）。

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