世界風電制造技術發(fā)展的12大特點

　　低成本，新能源，“用電荒”迎來了風力發(fā)電行業(yè)的迅猛發(fā)展，世界風電制造技術發(fā)展呈現(xiàn)以下12大特點

　　1、產(chǎn)業(yè)集中是總的趁勢

　　2009年，世界排名前十位的風力發(fā)電機組制造企業(yè)占據(jù)了全球78.7%的市場份額，世界排名前十五位的風電機組制造企業(yè)占據(jù)了全球88.1%的市場份額，丹麥VESTAS、美國GEWIND、中國華銳、德國ENERCON、中國金風這前5家企業(yè)，就占據(jù)了國內(nèi)外49.8%市場份領?？梢钥闯鍪澜顼L電機組制造企業(yè)形成了由十多家大型風電機組制造企業(yè)控制或壟斷的局面。

　　近幾年，風電設備制造企業(yè)之間的兼并、重組、收購愈演愈烈。法國阿?，m集團收購Multibrid;丹麥的Vestas公司兼并NEG.Micon公司;美國GE公司收購了德國安然風電公司;Siemes公司收購了丹麥AN/Bonus和德國winergyAG公司;印度Suzlon公司控股了Repower公司;金風科技收購了德國Vensys公司;

　　湘電股份1000萬歐元收購荷蘭達爾文公司;中復連眾收購了德國NOI公司;中航惠騰2009年收購了荷蘭CTC葉片公司;美國GE公司與哈電集團合資成立了通用哈電風能（沈陽）公司和哈電通用風能（江蘇）公司。此外，各大公司在主要市場集中地都建立了生產(chǎn)基地，一個大公司相當于多個公司的集成。

　　2、水平軸風電機組技術成為主流

　　水平軸風電機組技術，因其具有風能轉換效率高、轉軸較短，在大型風電機組上更顯出經(jīng)濟性等優(yōu)點，使水平軸風電機組成為世界風電發(fā)展的主流機型，并占到95%以上的市場份額。同期發(fā)展的垂直軸風電機組因轉軸過長、風能轉換效率不高，啟動、停機和變槳困難等問題，目前市場份額很小、應用數(shù)量有限，但由于其全風向?qū)︼L、變速裝置及發(fā)電機可以置于風輪下方或地面等優(yōu)點，近年來，國際上相關研究和開發(fā)也在不斷進行并取得一定進展。

　　3、風電機組單機容量持續(xù)增大

　　近年來，世界風電市場中風電機組的單機容量持續(xù)增大，隨著單機容量不斷增大和利用效率提高，世界上主流機型已經(jīng)從2000年的500^-1000kW增加到2009年的2-31VM。

　　我國主流機型已經(jīng)從2005年的600-1000kW增加到2009年的850-2000kW，2009年我國陸地風電場安裝的最大風電機組為2MW。

　　近年來，海上風電場的開發(fā)進一步加快了大容量風電機組的發(fā)展，2008年底世界上已運行的最大風電機組單機容量已達到6MW，風輪直徑達到127m。目前，已經(jīng)開始8-10MW風電機組的設計和制造。我國華銳風電的3MW海上風電機組已經(jīng)在上海東海大橋海上風電場成功投入運行，5MW海上風電機組已在2010年10月底下線。目前，華銳、金風、東汽、國電聯(lián)合、湖南湘電、重慶海裝等公司都在研制5MW或6MW的大容量風電機組。

　　4、變槳變速功率調(diào)節(jié)技術得到廣泛采用

　　由于變槳距功率調(diào)節(jié)方式具有載荷控制平穩(wěn)、安全和高效等優(yōu)點，近年在大型風電機組上得到了廣泛采用。結合變槳距技術的應用以及電力電子技術的發(fā)展，大多風電機組開發(fā)制造廠商開始使用變速恒頻技術，并開發(fā)出了變槳變速風電機組，使得在風能轉換上有了進一步完善和提高。2009年，在全球所安裝的風電機組中有95%的風電機組采用了變槳變速方式，而且比例還在逐漸上升。我國2009年安裝的MW級風電機組中，也全部是變槳距機組。2MW以上的風電機組大多采用三個獨立的電控調(diào)槳機構，通過三組變速電機和減速箱對槳葉分別進行閉環(huán)控制。

　　5、雙饋異步發(fā)電技術仍占主導地位

　　以丹麥Vestas公司的V80.V90為代表的雙饋異步發(fā)電型變速風電機組，在國際風電市場中所占的份額最大。德國Repower公司利用該技術開發(fā)的機組單機容量已經(jīng)達到5MW。西門子公司、德國Nordex公司、西班牙Gamesa公司、美國GE風能公司和印度Suzlon公司都在生產(chǎn)雙饋異步發(fā)電型變速風電機組，2009年新增風電機組中，雙饋異步發(fā)電型變速風電機組仍然占80%以上。目前，歐洲正在開發(fā)10MW的雙饋異步發(fā)電型變速恒頻風電機組。

　　我國內(nèi)資企業(yè)華銳風電、東方氣輪機、國電聯(lián)合動力、廣東明陽等企業(yè)也在生產(chǎn)雙饋異步發(fā)電型變速風電機組。2009年我國新增風電機組中，雙饋異步發(fā)電型變速風電機組仍然占82%以上。目前，我國華銳風電研發(fā)的3MW的雙饋異步發(fā)電型變速恒頻風電機組已經(jīng)投入運行。

　　6、直驅(qū)式、全功率變流技術得到迅速發(fā)展

　　無齒輪箱的直驅(qū)方式能有效地減少由于齒輪箱問題而造成的機組故障，可有效提高系統(tǒng)的運行可靠性和壽命，減少維護成本，因而得到了市場的青睞。采用無齒輪箱系統(tǒng)的德國Enercon公司在2009年仍然是德國、葡萄牙風電產(chǎn)業(yè)的第一大供應商和印度風電產(chǎn)業(yè)的第二大供應商，在新增風電裝機容量中，Enercon公司已占本國市場份額的55%以上。西門子公司已經(jīng)在丹麥的西部安裝了兩臺3.GMW的直驅(qū)式風電機組，這兩臺風力機正處于試運行階段。其他主要制造企業(yè)也在積極開發(fā)研制直驅(qū)風電機組。我國新疆金風科技有限公司與德國Vensys公司合作研制的1.5MW直驅(qū)式風電機組，已有上千臺安裝在風電場。

　　金風科技在2009年是我國風電市場的第二大供應商。同時，我國湘電公司的2MW直驅(qū)風電機組也已批量進入市場。其他如廣西銀河艾邁迪、航天萬源、濰坊瑞其能、包頭匯全稀土、江西麥德公司、山東魯能等制造企業(yè)也開發(fā)研制了直驅(qū)風電機組。2009年新增大型風電機組中，直驅(qū)式風電機組已超過17%。

　　伴隨著直驅(qū)式風電系統(tǒng)的出現(xiàn)，全功率變流技術得到了發(fā)展和應用。應用全功率變流的并網(wǎng)技術，使風輪和發(fā)電機的調(diào)速范圍擴展到。至150%的額定轉速，提高了風能的利用范圍。由于全功率變流技術對低電壓穿越技術有很好且簡單的解決方案，對下一步發(fā)展占據(jù)了優(yōu)勢。與此同時，半直驅(qū)式風電機組也開始出現(xiàn)在世界風電市場上。在軸承支撐方式上，單個迥轉支承軸承代替主軸和兩軸承成為某些2兆瓦以上機組的選擇，如富蘭德的2.5兆瓦風機，這說明無主軸系統(tǒng)正在成為歐洲風電機組發(fā)展的一個新動向。

　　7、大型風電機組關健部件的性能日益提高

　　隨著風電機組的單機容量不斷增大，各部件的性能指標都有了提高，國外己研發(fā)出3000V-12000V的風力發(fā)電專用高壓發(fā)電機，使發(fā)電機效率進一步提高;高壓三電平變流器的應用大大減少了功率器件的損耗，使逆變效率達到98%以上;某些公司還對槳葉及變槳距系統(tǒng)進行了優(yōu)化，如德國ENERCON公司在改進槳葉后使葉片的Cp值達到了0.5以上。從2007年胡蘇姆風能展的情況看，歐洲風電設備的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，為今后的快速發(fā)展奠定了基礎。

　　我國在大型風電機組關鍵部件方面也取得明顯進步，如南京高速齒輪箱廠、重慶齒輪箱廠、大重減速機廠、杭州前進齒輪箱廠和德陽二重等主要齒輪箱制造企業(yè)生產(chǎn)的大型風電機組齒輪箱，供貨能力充足，質(zhì)量已有明顯提高;保定惠騰、連云港中復連眾和中材科技已能生產(chǎn)長達48.8m，與3兆瓦風電機組配套的大尺寸葉片，蘭州電機廠生產(chǎn)的發(fā)電機等產(chǎn)品質(zhì)量都有很大提高。從2009年上海第四屆風能展的情況看，我國風電設備的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，為今后的快速發(fā)展奠定了穩(wěn)固的基礎。我國在某些基礎結構件、鑄鍛件等領域已經(jīng)具有優(yōu)勢，不僅能滿足國內(nèi)市場需求，而且已經(jīng)向國際市場供貨。

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