新能源和可再生能源發(fā)電設(shè)備及技術(shù)：風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

　　在20世紀(jì)內(nèi)，人們還積極地在開(kāi)發(fā)某些新能源和再生能源的發(fā)電技術(shù)，如風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光電技術(shù)、燃料 電池、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等，同時(shí)還在開(kāi)發(fā)H2能源的發(fā)電技術(shù)。這些新型發(fā)電技術(shù)在21世紀(jì)初、中期將趨于商業(yè)化，也將成為21世紀(jì)中發(fā)電行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中 不可忽視的一些新技術(shù)。據(jù)世界權(quán)威部門(mén)預(yù)測(cè)2060年新能源發(fā)電有可能達(dá)到裝機(jī)總量的50％。目前，以風(fēng)力發(fā)電最為迅速，排在全球前三名的是德國(guó)、美國(guó) 和丹麥。

　　風(fēng)力發(fā)電設(shè)備行業(yè)作為動(dòng)力工業(yè)的一個(gè)分支，年增長(zhǎng)率超過(guò)32%。據(jù)預(yù)測(cè)，風(fēng)力裝機(jī)發(fā)電量從2001年底 的25GW增至2005年底的60GW。已商業(yè)化機(jī)組的單機(jī)容量從55kW增加到2500 kW，風(fēng)電成本從20美分/kW*h持續(xù)下降到3美分/ kW*h，運(yùn)行可靠性的發(fā)電成本接近常規(guī)火電，迅速發(fā)展為初具規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)，2002年全世界裝機(jī)容量累積達(dá)到24471MW，較2001年增加了 38.21%。歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)電能力已達(dá)到10萬(wàn)兆瓦，成為發(fā)展最快的電源。

　　美國(guó)、西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家為尋求替代化石燃料的能源，避免過(guò)渡依賴(lài)石油，已投入大量經(jīng)費(fèi)，用新技術(shù)研制現(xiàn)代 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。目前風(fēng)力發(fā)電的趨勢(shì)是提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。提高單機(jī)的發(fā)電容量等級(jí)和效率。降低單位造價(jià)及發(fā)電成本。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)的一項(xiàng)國(guó)際能源研究報(bào)告指 出到2020年，風(fēng)能可提供世界電力需求的10%，創(chuàng)造170萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，并在全球范圍減少100多億噸二氧化碳廢氣。

　　一、風(fēng)電設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài)

　　（一）單機(jī)容量向大型化發(fā)展

　　為了降低單位于瓦造價(jià)及發(fā)電成本，世界各國(guó)競(jìng)相研制大功率的風(fēng)電機(jī)，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)及中間試驗(yàn)，目前世界上兆瓦級(jí)的風(fēng)電機(jī)己具備了商業(yè)化價(jià)值，其單機(jī)容量可達(dá)1500kW。

　?。ǘ?span>風(fēng)電機(jī)組由恒速運(yùn)行向變速運(yùn)行發(fā)展

　　由于變速運(yùn)行的風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組具有發(fā)電量大；對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速變化的適應(yīng)性好；具有較高的尖速比，可將槳葉做薄，降低生產(chǎn)成本，降低噪音及提高風(fēng)輪的效率；精確地控制功率因素 等優(yōu)點(diǎn)，已成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展方向。德國(guó)EneIcon公司是生產(chǎn)變速風(fēng)電機(jī)最多的公司。瑞典、荷蘭、加拿大和意大利都在開(kāi)發(fā)研制大容量A—D—A （交—直—交）變速風(fēng)電機(jī)組。目前市場(chǎng)上廣為采用的雙速風(fēng)電機(jī)不僅具有變速風(fēng)電機(jī)的一些優(yōu)點(diǎn)，且不存在電力變換設(shè)備的費(fèi)用和復(fù)雜性，因而得到很多公司的青 睞。

　?。ㄈ┒嘞蜃儤喾较虬l(fā)展

　　變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能主動(dòng)以全順槳方式來(lái)減少葉輪所承受的風(fēng)壓，具有結(jié)構(gòu)輕巧良好的變風(fēng)速性能和運(yùn)輸、起吊難度小等優(yōu)點(diǎn)，因而是大容量風(fēng)電機(jī)的發(fā)展方向。從己建25臺(tái)大型兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)樣機(jī)情況看，其中23臺(tái)大型兆瓦機(jī)組均采用變槳距。

　　（四）采用柔性結(jié)構(gòu)

　　采用柔性葉片和柔性塔架，以降低材料消耗和最大限度吸收振動(dòng)、減輕動(dòng)載荷。如美國(guó)Mod—2型采用柔性塔架，與Mod—1型剛性塔架比較，前者風(fēng)輪直徑較后者大30 m，而塔架重量明顯減輕。因此采用柔性結(jié)構(gòu)可大大降低風(fēng)電機(jī)生產(chǎn)成本。

　?。ㄎ澹┙?jīng)濟(jì)性將上一新臺(tái)階

　　通過(guò)不斷的技術(shù)改造及創(chuàng)新，如采 用大型化、變速、柔性結(jié)構(gòu)和葉片與輪毅采用踐院板鉸接方式連接等技術(shù)，以期降低風(fēng)電機(jī)組的生產(chǎn)成本，從而使風(fēng)電的發(fā)電成本能夠低于常規(guī)火電廠的發(fā)電成本， 使上網(wǎng)電價(jià)處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如歐洲2000年風(fēng)電成本達(dá)到3美分/kwh，而美國(guó)2002年風(fēng)電電價(jià)降至2.5美分/kWh。