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风能发电的原理

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jiang_0514
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#0楼
风能发电的原理
 风能资源是清洁的可再生能源,安全、清洁、资源丰富,取之不竭,是一种永久性的大量存在的本地资源,可为我们提供长期稳定的能源供应。风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模、开发商业化发展前景的发电方式之一。发展风电对于保障能源安全,调整能源结构,减轻环境污染,实现可持续发展等都具有非常重要的意义。
  风力发电的原理:是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公里的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一般热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行,我国也在西部地区大力提倡,小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统;风力发电机+充电器+数字逆变器,风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成,每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13-25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电。使风力发电机产生的电能变成化学能,然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。通常人们认为风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的,目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为,它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量,当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台220W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合作用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元充电瓶液的代价。由于现在技术的进步,均采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电,山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯,高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正绿色电源,家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣,在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点,无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务。使人们看电视及照明用电与城市同步,也能使自己劳动致富。
  另外,大型发电风电场址的确定,一般需要达到两个要求:一是场址的风能资源比较丰富,年平均风速在6米/s以上,年平均有效风功率密度大于200米/m2,年有效风速小时数(3-25m/s)不小于5000小时。二是场地面积需达到一定的规模,以便有足够的场地布置风机。
(中国风力发电网 综合)
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#1楼
风电上网电价一览表(含税价)

序号 风电场名称 上网电价(元/kWh)

1 浙江苍南风电场 1.2
2 河北张北风电场 0.984
3 辽宁东岗风电场 0.9154
4 辽宁大连横山风电场 0.9
5 吉林通榆风电场 0.9
6 黑龙江木兰风电场 0.85
7 上海崇明南汇风电场 0.773
8 广东汕尾红海湾风电场 0.743
9 广东南澳风电场 0.74
10 甘肃玉门风电场 0.73
11 海南东方风电场 0.65
12 广东惠来海湾石风电场 0.65
13 内蒙古锡林浩特风电场 0.64786
14 广东南澳振能风电场 0.62
15 内蒙古朱日和风电场 0.6094
16 内蒙古辉腾锡勒风电场 0.609
17 内蒙古商都风电场 0.609
18 新疆达坂城风电场一厂 0.533
19 新疆达坂城风电场二厂 0.533
20 福建东山澳仔山风电场 0.46

特许权招标项目中标价:

一 广东石碑山(粤电公司) 0.501

二 江苏如东一期(华睿公司) 0.436

三 江苏如东二期(龙源) 0.519

四 吉林通榆(龙源,华能) 0.509~0.5096

五 内蒙辉腾锡勒(北京国际电力新能源) 0.382

广东省物价局粤价[2004]110号文定价(对广东新投产项目):

0.528元(未含配套送出工程还本付息及其运行费用)
(中国风力发电网 文摘)
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#2楼
西班牙风电概况及风电定价
 西班牙是世界上风电发展最快的国家之一,其既是风电市场大国,又是风电装备制造大国。西班牙风电自1997 年开始快速发展,近 10年的年均增长率超过了 60%,2007 年风电新增装机350万千瓦,累计装机容量达到1 515万千瓦,位居世界第三,占世界风电总装机容量的 15.5%,占西班牙电力总装机容量的 15%,风电提供了8.7% 的电量,在西班牙的电力供应中已经开始发挥一定的作用。在风电市场快速发展的同时,西班牙通过引进和吸收丹麦的技术,逐步建立风电机组制造产业,其三家大的风电机组制造企业2006年的市场销售量占世界总量的20%左右,成为全球第二大风机制造国。西班牙风电的快速发展,与其制定和实施了系统、有效的政策是分不开的,特别是为更好地消化吸收风电而对电网改进所做的努力,促进了电网接纳风电的技术手段和经济政策的改善,使其在现有的电网条件下,通过利用风电短期预测、改善风机性能和提高电网调度能力等技术,使电网接纳15%以上容量的风电,减轻电网接纳风电容量的技术制约,并通过溢价机制政策,既促使风电参与市场竞争,又克服电网接纳风电的经济障碍。西班牙在 1997 年颁布和实施了《54 号电力法》,标志着其市场化电力体制的建立。其基
本宗旨是建立一个自由竞争的电力市场,并通过电力体制改革使发电企业和供电企业私有化,建立了国家电力库系统,所有发电企业向电力库系统售电,所有供电企业向电力库系统购电,售电和购电价格根据电力供需情况竞争确定。成立国家电力监管委员会来负责电力市场的监管。
  对于风电等可再生能源发电价格,西班牙在 1998 年做出了一些具体的规定,并根据政策实施的效果,在 2004 年对政策进行了调整。政策制定的主要思路是:在保证基本收益的前提下,鼓励风电场积极参与电力市场竞争,规定风电电价实行“双轨制”,即固定电价和溢价机制相结合的方式,发电企业可以在两种方式中任选一种作为确定电价的方式,但只能在上一年
年底选择一次,持续一年。两种方式是:①固定电价方式:风电电价水平固定,约为电力平均参考销售电价的 90%,电网企业必须按照这样的价格水平收购风电,超过电网平均上网价格部分由国家补贴。②溢价方式:风电企业需要按照电力市场竞争规则与其他电力一样竞价上网,但政府额外为上网风电提供溢价,即政府补贴电价,因此电价水平为“溢价(政府补贴电价)
+电力市场竞价”,风电溢价为平均参考销售电价的 50%。平均参考销售电价每年由西班牙政府根据电力市场对电力用户的销售电价情况确定,在前一年年底公布,并维持一年不变(即使第二年的电力市场销售电价有所变化)。根据2005 年的情况,政府规定 2006 年实行的平均参考销售电价的水平为 7.658 8 欧分 / 千瓦时。但2005 年之后,由于全球能源价格的上涨,西班
牙的电力销售电价(电力售价是由配电企业根据电力市场供需情况通过竞争进行随时调整)以及电力上网价格也在持续上涨,因此90%以上。(中国风力发电网 文摘)
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#3楼
我国风电现状及风电装备特点和需求

长期以来,我国电力供应主要依赖火力发电。“十五”期间,我国提出了调整能源结构战略,积极推进核电、风电等清洁能源多元化能源供应,改变过渡依赖煤炭能源的局面。根据我国“十一五”期间电力工业“优化发展火电、有序发展水电、积极发展核电、加快发展气电、大力发展风电”的发展方针,规划到2010年在运行的核电装机容量超过1200万kW,到2020年在运行装机容量4000万kW;2015年风电装机容量1500万kW,2020年装机容量要达到4000~6000万kW。

一、风电现状

自2005年我国通过《可再生能源法》后,国内风电发展很快。2005年我国风电装机容量为127万kW,2006年新增100万kW,发展速度非常快,到2008年我国风电装机容量将在世界上排名第2位。目前,我国风电设备的生产制造,从由国外提供成套设备或引进技术和部件在国内组装,逐渐向自主研制开发转变,国内风电设备产业发展迅速,制造厂家不断增加,已经形成相当大的制造能力,而且不少地方都在扩建和新建风电设备制造能力。目前,国内风电整机设备制造企业主要有金风科技、维德风电、大连重工、四川东汽等,变速箱(升速箱)的主要生产厂则有南高齿。但是,我国风电设备制造生产正处在初级阶段,成套能力严重不足,无法满足国内对风电设备迅速发展的需要,国产风机设备的市场占有率很低,大部分依靠进口。

我国可开发利用的风能资源丰富,主要分布在西北、华北、东北以及东部沿海和岛屿等地带。但目前利用率低,风力发电前景广阔。由于风电技术的发展,风电成本不断降低以及减少环境污染的成本,使风电站的单位发电量(kW)造价与火电和水电相已相差不大。《可再生能源法》将风电作为鼓励发展的重点,因此国内很多省份都在大力增加对风电的投资。到2015年风电装机容量将达到1500万kW,2020年装机容量规划将达到4000~6000万kW。很多省、自治区都做了大规模发展风力发电的规划。

二、风电装备特点和需求

风力发电站装备主要包括以下几部分:变速箱(升速箱)部分、发电机组、叶片部分、塔基和变电站等。目前,风力发电逐渐向大功率机组发展,而且技术上要求很高,风力发电机组要求可靠、寿命周期长,因此零部件的精度、功能要求高。随着风力发电技术的发展,风电机组的原理和结构也在发生变化,未来的风电机组在向结构简单化,体积减小的方向发展。目前,我国正在开发无齿轮箱风力发电机组。如哈尔滨发电设备集团的发电设备工程研究中心开发了无齿轮箱变速变浆永磁风力发电机组,正在研制“变速恒频风力发电机组”和“直驱型变速风力发电机组”等。代替带齿轮箱传动的异步发电机组,具有制造成本降低,运行可靠,维修简便等优点。并具有自主知识产权。

目前,正在生产最多的是有齿轮箱风力发电机组,由于结构比较复杂,完成其各种部件的制造,需要不同机床设备进行加工。

(1)齿轮变速箱(升速箱)

风机的变速箱主要由箱体、行星轮系和变速机构等组成。

变速箱体加工。该箱体属于大型箱体,根据发电量的不同,直径在约φ2m~3m,大部分为分体结构。加工需要镗杆直径约φ160mm~250 mm的数控落地铣镗床,大型卧式加工中心、龙门加工中心等,要求精度保持性要好,加工精度要求较高。目前主要使用的是进口设备。

齿轮加工。变速箱内的齿轮加工量很大,需要对大型内齿圈、圆柱直齿轮和斜齿轮等齿轮进行成批生产。主要加工设备为大型数控立式滚齿机、数控插齿机、数控磨齿机等。这些齿轮加工机床中,大规格数控齿轮机床普遍要求高效、重载、重切、刚性好的特点,主要依靠进口,中小型使用国产。其中大规格、大模数齿轮和齿圈采用数控成型铣齿机和数控成型磨齿机,数控成型铣齿机要求大切深、大进给、滚速高。数控成型磨齿机要求精度达到5级以上,自动化程度高、自动调心、自动测量、自动修形、稳定性高。目前,国内制造风电用变速箱的企业主要有南高齿。该厂生产任务非常忙,长期3班倒,还是不能完全满足市场需求,因此要求加工设备稳定、可靠,目前该厂使用的齿轮加工机床基本上是进口设备。
(2)发电机组

风电用发电机组的原理和结构与火电等其它发电机基本一样。风电大都使用千瓦级发电机,比火电使用的万千瓦级发电机,属于不同级别的机组,从制造角度上看没有太大难度,能制造火电发电机组的企业,一般都能满足制造风电用发电机组的要求。但是,风电发电机要求使用寿命达到20年以上,对其稳定性和可靠性要求更高。另外,风电采用变频联调和空—空冷却等设备,也有一些特殊的要求。

(3)叶片

风机的叶片大多采用环氧玻璃纤维或碳纤维等复合材料制作。叶片设计主要采用全三维气动仿真和结构有限元仿真,使用真空灌注工艺进行叶片生产。机械加工较少,部分需要冲切成型。

叶片的变桨机构主要有变桨电机、减速器和变桨控制器等。对制造设备没有特殊要求,国内机床可以满足需求。

偏航机构主要部件是带内外齿的大型轴承和4个小齿论和变速装置等。该种大型轴承目前国内还不能制造,主要依靠进口。国内“天马股份”将进行偏航机构用的大型轴承开发制造。其加工设备主要是一些要求较高的专用机床装备,如CCMT2008展览会上,齐重数控装备股份有限公司展出的三台大型数控专用机床,就是为加工制造风电大型齿轮的设备。

(4)塔桶

千瓦级风力发电塔桶一般采用普通钢板材料,辊压卷曲焊接而成。其直径约φ3m~5 m,高约80 m,内部设有升降机构。制造的设备主要需要大型卷板机和焊接设备,大型切割设备等。
(中国风力发电网 文摘)
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#4楼
中小型风力发电及风光互补新能源产业发展历程

1.过去

   在1980年,国家领导人视察我国的西北部地区后,向科技部提出了要解决偏远地区农牧民用电问题的批示。科技部组织专家对这些地区进行考察后,提出了发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民供电问题的方案,并列入了国家“六五”科技攻关计划。

   当时,南京航空学院、哈尔滨工业大学、沈阳工学院、清华大学、长沙铁道学院等一批院校和航空部602所、机械部呼和浩特牧机所、中科院电工所、北京农机化研究院、浙江机电研究院、中国气象科学院等一批院所以及中国船舶工业总公司884厂、441厂、内蒙古动力机厂、包头电机厂、商都牧机厂、北京联合收割机厂、北京电机总厂、浙江电力修造厂等企业都参与了小型风力发电机的设计、研制。

   八十年代中后期,我国的小型风力发电机形成了规模化生产的能力,在内蒙古等偏远地区推广中小型风力发电机近二十万台,到1990年在丹东召开全国风力机械行业协会成立大会时,会员单位有五十多家。但由于没有适时建立产品质量检测体系和市场监督机制,致使大批低质量低价的中小型风力发电机涌入市场,导致产品的成本与市场价格错位,提供优质产品的企业失去了市场,也丧失了产品更新换代和进一步研发的能力。加上产品的售后服务体系没建立,中小型风力发电机产品大面积出现质量问题,用户对中小风机产品失去了信心,市场急剧萎缩,从而使整个小型风力发电机制造行业全面萎缩。

   按全国风力机械行业协会2000年对全国小型风力发电机产品销售量的统计,全国共销售小型风力发电机产品12670台套,其中300w以下的产品12000台套,并以低质量低价的产品为主,工业产值不足2000万元,不及一个中小企业的年产值。

   造成这种局面的主要原因有如下几点。

   1.1 对小型风力发电机的技术难度认识不足

   1992年美国宇航局曾发表过一篇文章,说明美国宇航局和波音公司由于对中小型风力发电机的技术难度估计不足,而导致为军方研制的便携式小型风力发电机失败,文章中主要提到中小型风力发电机研制上的困难在于:

   中小型风力发电机所面对的自然环境极为恶劣,由于风受地面粗糙度和障碍物的影响很大,离地面高度越高,风速越稳定。而中小型风机受安装高度限制,而且不能远离用电者居住的地方,所以中小型风机是工作在风的紊流区域,风速风向的无规则频繁变化对风机的破坏性很大。

   中小型风力发电机所能提供的能源有限,考虑到单位功率成本的因素,好的材料和先进的控制技术无法采用,可选择的材料和技术手段有限。长期以来,我国的小风机研制缺乏对小风机使用环境的研究,比较注重风机的性能测试数据,缺乏对风机在不同环境下进行运行考核的要求。

   1.2 产品的技术要求不合理,配套系统产业各自分离

   虽然我国的小型风力发电机技术标准做了调整和修改,但在对小风机的产品要求上还是按八十年代所订的风机标准来要求,一个最显著的特点就是要求风机的额定风速在6~8m/s,这是极不合理的。因为小型风力发电机受技术手段的限制,只能采用定浆距叶片,当风速大于额定风速时,风机的限速机构必须开始动作,否则就可能会烧毁发电机。风机限速后,输出功率急速下降,从而大大缩小了风机的有效工作风速范围。

   以年平均风速4~5m/s的地区为例(这也是我国西北部偏远地区较普遍的风资源条件),下图为该地区全年风速的时表分布图和风能密度分布图。


图1  年平均风速3.9m/s的地区不同风速下风速的时间正态分布图


图2  年平均风速3.9m/s的地区不同风速下风的能量正态分布图

   相对于国际上通行的做法(将风机的额定风速定在10~13m/s的范围以体现对风能利用最大化的原则),我国的小风机额定风速定得低,主要是希望风机的有效工作时间长,较长时间满足用户的用电需求。这种考虑是有局限性的。风能和太阳能一样,是随机性很强的能源,而且能量密度低,希望风力发电机在任何条件下都能满足用户的用电要求是不现实的,要尽可能满足用户的用电要求,最好的办法是采用风光互补发电系统,而不是降低风机的额定风速。

   中小型风机的额定风速定得低,主要有以下几方面问题:1)降低了风机的利用率:风力发电机的效率本来就不高,如果我们再把风能的有效利用区域限得很窄,不利于对风能的充分利用。2)增加了风机的成本和技术难度:风能是随风速的三次方成正比的,额定风速定得低,同等功率下风机的成本要高很多(我国小风机的重量是国外同功率产品的3~5倍)。风机处于限速状态的机率大,时间长,相应的产生故障的机会大,产品生产的技术难度大。3)与国际上同类产品的技术要求不接轨,丧失了国际市场上进行产品竞争的能力:太阳能热水器、太阳能光伏都是按较高的光照强度来考核的,为什么中小型风机一定要按低风速来考核?这显然是不合理的,这对中小型风机产业的发展不利。

   此外,无论风力发电系统还是风光互补系统,都由控制系统和储能系统组成等配套产业组成,发电系统、控制系统、储能系统各自分家,是整合后系统稳定性差的根本原因,也是目前改行业的技术壁垒。使最终用户衡量考察中小型风力发电及风光互补新能源发电技术产生误差。独立各个系统都是合格的,在各种恶劣的自然环境下一整合系统就是劣质的,不是控制系统不当就是储能系统和发电系统配比不适合等,体现在用户面前的不仅仅是单一发电系统的发电效率、低风速启动、低风速储能、抗大风保护等,还涉及到控制系统的智能控制、低电压升压、充放电控制等,储能系统的选择、配比、等等一系列衍生的产业问题。

   1.3 价值和价格的严重背离限制了行业的发展

   长期以来,我国小风机的定位是面向偏远贫困地区的农牧民,要他们买得起,所以价格要低。这种指导思想严重制约了行业的发展。

   实际上风机的价格只有太阳能电池的1/4~1/5(按单位输出功率测算),但现在国家实施“送电到乡”工程,大量采用光伏电站,而不是风力发电机,原因是太阳能电池可靠,而风机可靠性太差。中小风机行业实际上是以牺牲可靠性去迎合市场的低价格,结果使行业走入了死胡同。

   太阳能热水器、太阳能光伏都是先走高价位,随着产业的规模扩大、生产成本降低、技术进步,才大幅度降价的。中小风机一开始就定在低价位,产品没有利润,企业没有发展后劲。而国家的资金支持一直在向大风电和科研倾斜而没有鼓励中小风机及风光互补产业的发展,中小风机及风光互补产业甚至处于一个被遗忘的角落,致使中国的中小风机产业滑落到现在的状况。这两年随着“绿色照明”、“节能、减排”政策出台才给行业带来了新的生机。

   1.4 缺乏市场监管机制

   我们的中小型风力发电机产品有较完整的国家标准,包括产品性能标准和安全标准,但市场上销售的产品绝大部分没有经过国家检测机构的检测和认证,劣质产品充斥市场,风机伤人事件时有发生。大量的用户买了产品不出三个月就没有了使用价值,都无处投诉,整个行业就没有形成有效的市场机制。所以,生产企业也不考虑产品的售后服务和质量跟踪,致使中小风机产品失去了用户的信任,失去了市场。

2.现在

   中小型风力发电机的可靠性问题是制约产业发展的核心问题。当风神风电科技有限公司在2003年决定进入小型风力发电机制造业时就调查研究过各方面的问题,我们对国际上各种小型风力发电机进行了认真的解剖和分析,确定了产品设计和制造的基本思路:确定了放弃单机械限速机构,通过机械制动和电磁限速相结合的方式对风力机进行限速保护的思路;参照国际上通行的做法,把风力机的额定风速定在12m/s的风速状态;采用风力机的全部零部件模具化制造的生产工艺,确保部件的高效率和产品的一致性。

   根据这个基本思路,我们花了近三年的时间,经过四代产品的更新换代,到2006年才把FS系列风力机进行了产品定型并投放市场,使产品实现了产业化。如果使小型风力机形成产业,我们认识到以前把市场定位在偏远农牧民的思路是不正确的。偏远地区的农牧民最需要电,但他们没有购买力,这种购买力不仅仅在经济能力上,还表现在心理上。他们希望能和城里人一样用电交电费,他们有这个能力,只是国家不能给他们送电,他们是最贫困的人却要买最贵的电,这不合理。有需求而没有购买力则不能形成市场,小型电力机的制造企业很难去开拓市场。

   因此,结合市场,我们转变了理念,把应用在自然资源条件好经济条件但不发达的却是最需要电的偏远地区引入到了自然资源相对较差但经济条件相对较好相对用电不是最急需的城市。

   中小型风力发电机产业的出路在哪里?我们认为,关键在应用领域的开发。中小型风力发电机和太阳能电池一样,作为独立供电系统都受自然资源条件的限制,影响了供电系统的可靠性。但风力机和太阳能结合组成风光互补供电系统,则能大大提高供电系统的可靠性。风能和太阳能在时间上、季节上都有很强的互补性,风力机和太阳能电池组成混合的独立供电系统最有效地利用自然资源,提高供电系统的可靠性。在太阳能电池的独立供电系统中,蓄电池的寿命问题一直制约着太阳能的应用。系统并入风力机后可改善蓄电池的充电特性,提高蓄电池的寿命。风力机的单位成本仅为太阳能电池板的1/4左右,风力机同太阳能电池组成混合供电系统后,系统成本可大幅降低,使供电系统更具有市场推广价值。

   这几年,我们分别开发了风光互补路灯系统、风光互补高速公路监控系统、风光互补通讯机站电源系统等,为中小型风力发电机的推广开创了全新的局面。

3.未来

   中小型风力发电机未来的发展趋势如何?笔者认为应该包括以下几个方面:

   1)中小型风力机与太阳能电池结合作为最合理的独立电源可开发更多的应用领域,包括风光互补便携式电源、风光互补泵水系统、风光互补增氧系统、风光互补供暖系统、风光互补海水淡化系统、风光互补景观照明系统等等。随着中小型风力发电机产品的多样化,风光互补独立供电系统在市政项目、边防哨所、偏远地区都有着极广的应用前景。

   2)中小型风力发电机并网发电系统。大家都知道,德国和日本的太阳能屋顶计划大大促进了太阳能电池产业的发展。但在英国等阳光资源不好的国家,正在推广风力发电机屋顶发电计划。在家庭安装中小型风力发电机并网发电,可节省输配电系统,改善电网结构,是分布式电源的理想方式。在国外还作为夜间照明和独立供电来减少犯罪率的公共设施。

   目前,宁波风神风电科技有限公司的15个系列风光互补系统率先通过欧洲CE标准的检测认证,同时也在广交会广场、东盟博览会永久举办地南宁国际会展中心广场安装了风光互补景观照明系统。英国、美国等国家已立法鼓励家庭安装中小型风力发电并网发电系统及风光互补系统,都为中小型风力发电及风光互补新能源系统带来更广阔的发展前景。但中小型风力发电机在市政工程的推广对产品提出了更高的要求,低风速发电、低电压储能、低噪音、高可靠性、美观性、安全性等都有了更高的要求。中小型风力发电机的技术进步是促进产业发展的根本保证。

4.倡议

   我国的中小型风力发电产业是有技术基础的,而且产品都是自主知识产权和100%的国产化,并在国际上处于领先地位。

   为保证产业的健康发展,笔者有以下倡议:

   1)建立完善的产品质量监督体系。小型风力发电机产业就是被产品质量拖累的,只有健全产品质量监督体系才能杜绝劣质产品充斥市场,才能给产业一个公平竞争、健康发展的环境。

   2)政府项目为小型风力发电机产品提供一个推广的机会。“送电到乡”工程采用了太阳能发电系统,我国的小型风力机失去了一个推广和发展的机会,希望“送电到村”工程能充分考虑采用风光互补发电系统,为我国的中小型风力发电产业及风光互补新能源提供一个推广和发展的机会。

   3)关注小型风力发电机产业的技术进步。在我国的新能源行业中,中小型风力发电及风光互补新能源产业是为数不多的与国外技术水平差距不大的产业,如果能把这个产业做大,就能成为极具国际市场竞争力的产品,为我国出口创汇做出贡献。
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#5楼
中国主要的风电、风力发电相关公司及企业

大型并网风力发电机组(600KW以上)
机构名称
维斯塔斯风力技术公司
新疆金风科技发展公司
GAMESA
GE能源集团
华锐风电科技股份有限公司
浙江华仪风能开发有限公司
苏司兰能源有限公司
江西麦德风能设备股份有限公司
常州轨道车辆牵引传动工程技术研究中心
上海电气风电设备有限公司
中国南车株洲电力机车研究所风电事业部
湖南湘电风能有限公司
中船重工(重庆)海装风电设备有限公司
Repower
浙江运达风力发电工程有限公司
上海万德风力发电有限公司
佛山市东兴风盈风电设备制造有限公司
潍坊中云机器有限公司
东方汽轮机有限责任公司
保定惠德风电工程有限公司
哈尔滨哈电风电设备公司
北京北重汽轮电机有限责任公司
沈阳华创风能有限公司
西安维德风电设备有限公司

中小型风力发电机组(含并网/离网型)
机构名称

广州红鹰能源科技公司
扬州神州风力发电有限公司
嘉兴市安华风电设备有限公司
上海思源致远绿色能源有限公司
宁波风神风电科技有限公司
深圳风发科技发展有限公司
广州中科恒源能源科技有限公司
宁夏风霸机电有限公司
上海林慧新能源科技有限公司
西安大益风电科技有限公司
瑞安海立特风力发电有限公司

叶片及其材料
机构名称

重庆国际复合材料有限公司
艾尔姆玻璃纤维制品(天津)有限公司
上海玻璃钢研究院
江苏九鼎新材料股份有限公司
南京先进复合材料制品有限公司
上海越科复合材料有限公司
中国兵器工业集团第五三科技研究院
威海市碳素渔竿厂
金陵帝斯曼树脂有限公司
中航(保定)惠腾风电设备有限公司
浙江联洋复合材料有限公司
常熟市卡柏(Core Board)复合材料有限公司
北京恒吉星工贸有限责任公司

风力发电机
机构名称

湘潭电机股份有限公司
南车电机股份有限公司
西安捷力电力电子有限公司
兰州电机有限责任公司
东方电机股份有限公司
上海电气集团

齿轮箱/回转支承
机构名称

南京高速齿轮制造有限公司
德国GAT传动技术有限公司
洛阳精联机械基础件有限公司
徐州罗特艾德回转支承股份有限公司
舍弗勒中国有限公司
马鞍山方圆回转支承股份有限公司
浙江通力减速机有限公司

变桨系统
机构名称

桂林星辰电力电子有限公司
德国GAT传动技术有限公司
路斯特绿能电气系统(上海)有限公司

电控系统及变流器
机构名称

Mita-Teknik公司
德国GAT传动技术有限公司
合肥阳光电源有限公司
上海麦腾电器有限公司
洛阳精联机械基础件有限公司
艾黙生网络能源有限公司
南京环力重工机械有限公司
奔联电子技术有限公司
Elspec中国代表处
北京科诺伟业能源科技有限公司
北京东土科技股份有限公司
阿尔斯通机电(上海)有限公司
大连威科特自控系统有限公司
胜业电器有限公司
研祥智能科技股份有限公司
南京冠亚电源设备有限公司
中电电气集团有限公司
艾黙生网络能源有限公司
北京欧买特数字科技有限公司
北京清能华福风电技术有限公司

刹车系统及联轴器
机构名称

安特制动系统(天津)有限公司
德国GAT传动技术有限公司
上海晟达传动设备有限公司
开天传动技术上海有限公司
洛阳精联机械基础件有限公司
焦作市制动器开发有限公司
汉中海利液压控制有限公司
贺德克液压技术(上海)有限公司
意大利阿托斯上海有限公司
伊顿流体动力上海有限公司
邵阳维克液压有限责任公司
焦作市力创制动器有限公司
贺尔碧格(无锡)自动化技术有限公司
上海敏泰科技有限公司

塔架组件(塔筒/升降机)
机构名称

上海泰胜电力工程机械有限公司
北京欧亚新科技发展有限公司
常州轨道车辆牵引传动工程技术研究中心
无锡罗尼威尔机械设备有限公司
宁夏银光钢构件制造有限公司
北京盛汇恒科贸有限责任公司
河北宁强公司
哈尔滨红光锅炉集团公司
3S lift
AVANTL

冷却/润滑/防腐系统
机构名称

克鲁勃润滑剂(上海)有限公司
埃尔夫润滑油(广州)投资有限公司
埃克森美孚(中国)投资有限公司
天津摩通润滑技术有限公司
林肯工业有限公司
四川国润贸易有限公司
中国兵器工业集团第五三研究所
中国石油化工股份有限公司润滑油分公司
特变电工(德阳)电缆股份有限公司
美国百通电线电缆公司
上海蓝科电气有限公司

精密轴承/高强度螺栓
机构名称

浙江迪特高强度螺栓有限公司
舍弗勒(中国)有限公司
北京戴乐克工业锁具有限公司
洛阳LYC轴承有限公司
陕西海丰石油机械制造有限公司
米迪菲五金工具(上海)有限公司
上海申光高强度螺栓有限公司
优必胜轴承公司成都办事处
宁波市镇海盛大高强度紧固件厂
韩国(株)平山大连代表处

轮毂/铸锻件/法兰/压铸件毛坯及加工
机构名称

上海长京金属制作有限公司
江阴方圆环锻法兰有限公司
山西省定襄金瑞高压环件有限公司
无锡大昶重型环件有限公司
江阴华西法兰管件厂
杭州申达铸造有限公司
无锡宝露锻造有限公司
定襄县闫氏锻业有限公司
山西襄龙风电设备制造有限公司
江苏国光重型机械有限公司
中国一汽铸造有限公司铸造研究所
河南宏宇特铸股份有限公司
无锡卓越铸造有限公司
上海嘉颉进出口有限公司

机舱罩
机构名称

秦皇岛耀华玻璃钢股份公司
山东双一集团有限公司
兰州电机有限责任公司
江苏九鼎新材料股份有限公司

测风/防雷装置
机构名称

德和盛电气(上海)有限公司
同拓合盛北京贸易有限公司
浙江华仪风能开发有限公司
北京泛泰克斯仪器有限公司
北京巨匠动力技术有限公司
德国科瑞文工业电子有限公司北京代表处
青岛方雷降阻材料有限公司
南京菲尼克斯电气有限公司
BALLUFF(巴鲁夫)

运输/安装/维修服务及工具
机构名称

上海凯道贸易有限公司
广州市齐多工业设备有限公司(机组装配/检修维护工具)
新疆鑫风安装工程有限公司
天津通天科技有限公司
北京诺鼎工业设备有限责任公司
上海希瑞实业有限公司
德莱奇起重吊索具(昆山)有限公司
常州爱普超高压系统有限公司
北京加汇通机电技术有限公司
科尼起重机集团
美国特科阿普液压扳手公司

咨询/认证/评估/培训
机构名称

中国气象局风能太阳能资源评估中心
北京计鹏信息咨询有限公司
中国船级社产品处
英国Garrad Hassan伙伴有限公司北京代表处(GH)公司
通标标准技术服务有限公司
诺德麦康国投风电设备有限公司
黑龙江省国测风力资源评估中心
河北省电力勘察设计院
中国气象科学研究所
黑龙江省电力勘察设计院
中国福霖风能开发公司
中国水电顾问集团中南勘测设计研究院
河北省电力勘测设计研究院
苏州白鹭风电职业技术培训中心

风力发电投资商/运营管理/风场
机构名称

中国水利投资集团投资开发部
中国节能投资公司
大唐发电集团
华能集团公司
美国美腾能源集团有限公司北京代表处
辽宁恒祥风力发电科技开发有限公司
中国广东核电集团公司
中国水利投资集团投资开发部
浙江华仪风能开发有限公司
世纪恒丰控股有限公司
国电龙源集团
中国水利水电建设集团公司

风电行业大专院校/科研院所及行业组织
机构名称

中国农机工业协会风能设备分会
中国资源综合利用协会可再生资源专业委员会
中国气象局风能太阳能资源评估中心
汕头大学能源研究所
西华大学风电技术研究所
上海玻璃钢研究所
沈阳工业大学风能技术研究所
全国风力机械标准化技术委员会
国家风力发电工程技术研究中心
上海图书馆上海科技情报研究所信息咨询与研究中心
重庆大学风力发电技术及装备研究所

其他(涉风保险/融资/产业基地/未分类)
机构名称

保定国家高新技术产业开发区
包头国家稀土高新技术产业开发区
江苏东海经济开发区
摩根士丹利
卡朋罗兰碳制品(上海)有限公司
江苏海外集团国际技术工程有限公司
天津通天科技有限公司
山东法因数控机械股份有限公司 (中国风力发电网 )
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发表于:2009/8/12 11:09:44
#6楼
美国风力发电基本情况\概述

美国把发电技术作为维系现代化生活和现代工业文明的基础。美国在 20 世纪 80年代曾经是世界风电和太阳能发电大国,但是在 80 年代后期,随着石油价格的下滑,其风电发展势头锐减。近年来,随着对气候变化问题的重视和对保障能源安全的理解,以风电和太阳能发电为代表的分布式发电技术的发展重新抬头。
  自 2000 年布什入主白宫以来,特别是在其第二个任期内,美国政府开始关注可再生能源的发展,联邦政府共计拨款120亿美元,支持新能源技术的研究开发,并且取得了令世界瞩目的成果:一是生物液体燃料发展迅速,自2000年的16亿加仑(1 加仑等于 3.79 升)增加到 64 亿加仑;二是重新成为世界风电大国,2001 — 2007 年,美国的风电增加了 300%,2007 年一年新增风电装机容量 520 万千瓦,居世界之首,累计装机容量达到 1 682 万千瓦,2008 年 9月底,累计安装量已经超过了 2 000 万千瓦,居世界第二。
  2007 年,布什总统签署的新的能源法案,共计拨款 100亿美元用于可再生能源的研究和开发。美国政府为本国新能源的发展定了调子,这就是发展新能源技术、保障能源安全、促进经济发展和应对气候变化。其风电开发以大规模的并网发电为主,预计到 2030 年风电在美国的发电装机比例中可能提高到 20%。太阳能发电将以分布式的屋顶系统为主。2006 年,美国可再生能源理事会提出了将可再生能源的比例由目前的 4% 左右,提高到 2025 年的25% 的发展目标。这一目标得到 50 多家学会、协会的一致赞同,并发起成立了“25 × 25 联盟”,目前已经有 29 个州加入了这一联盟。风电和太阳能发电以及地热利用是其发展的重点。美国风能协会也提出了未来依靠风电满足美国20%电力需求的宏伟目标。美国扶持风电发展的政策核心是每千瓦时退税 1.8 美分,相当于在常规发电上网电价的基础上每千瓦时加价 1.8 美分。
    德国对风力发电的扶持政策是目前国际上最有效的政策之一。德国政府早在 20 世纪 90 年代就制定了风电等可再生能源发电上网和强制购买的法律,要求电网公司无条件地按照法律规定的价格购买风电,并按照风能资源(依据风速高低)和开发条件(海上和陆上)列出风电上网电价的计算公式,有力促进了德国风电产业的发展,使得一个已经开发的风电场平均利用小时数只有 1 800 小时的低风速国家成为世界上风电产业最成功的国家。不仅风电装机容量(目前达到2 230 万千瓦)一直稳居世界第一,培育出世界一流的风机制造业和研发队伍,还吸引了世界上大型风电企业参与竞争,通用电气(G E )、歌美飒(Gamesa)、苏司兰(Suzlon)、维斯塔斯以及我国的金风科技等均在德国设立了工厂和研发中心。(中国风力发电网 文摘)
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#7楼
风力发电技术发展迅速,成本持续下降
世界风能理事会最近也对风力发电的成本进一步下降进行了研究,认为风力发电成本下降,60%依赖于规模化发展,40%依赖于技术进步。过去的发展更多的是依靠技术进步,以后更多的是依赖于规模化、系列化和标准化降低成本。例如,维斯塔斯(Vestas)的新型3兆瓦风机,由于采用新的材料和翼型,大大降低了叶片重量,从而降低了整机的重量,与其20世纪90 年代开发的2兆瓦的风机相比,容量提高了 50%,重量不仅没有增加,反而略有下降,尽管其单位千瓦的售价没有降低,但是,一旦大规模投入市场,通过规模化、系列化和标准化,可以大幅度降低售价,从而降低发电成本。世界风能理事会估计,到2020年,陆上风机的总体造价还可以下降20%~25%,海上风机的造价可以降低40%以上,发电成本可以同幅下降。通过持续不断的努力,风电技术的研发在推动技术发展的同时,还推动了风电成本的下降。
  自20世纪90年代兆瓦级风机出现以来,1.5兆瓦及其以上的风机基本上垄断了风电的市场,欧盟委托欧洲风能协会制定风机发展的标准和认证体系,协调各个风机制造商,在技术创新的同时,相对稳定机型和频谱,不至于使市场上的机型过于混乱,以增加零部件的通用性和互换性,进一步提高可靠性和稳定性,降低发电成本。根据欧洲风能协会的计算,陆上风电的投资成本在800~1150欧元/千瓦,发电成本在4~7欧分/千瓦时;海上风电的投资成本在1250~1800欧元/千瓦,发电成本在 7.1~9.6欧分/千瓦时,依据资源条件不同而变化(图1-5)。


(中国风力发电网 )
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发表于:2009/8/12 11:13:34
#8楼
风力发电成本(风电成本)的主要因素

影响风力发电成本的主要因素包括:风力发电机组成本、基础及配套设施、使用寿命、风力资源、运行可靠性、电网吸纳性、年维修/管理费、税金等。风力发电成本的一般占比示意图如下所示:





(图片来源:北京大学环境经济与政策研究组)

与煤电相比,风电的成本要高33%~60%。

风电成本高的原因在于:首先,固定资产折旧费高;其次,发电系数低;例如与煤电相比,风力发电的固定资产折旧费是煤(20%~22%)的1倍多,但发电系数只相当于煤电的1/2。主要原因是风能的密度和分布差异大等物理因素的影响。

据研究,中国风电在综合考虑了装机容量、技术水平提高等因素变化的前提下,成本有逐步下降的趋势,预测的极限成本为0.22元/kWh。而当成本到达0.25元/kWh时,风电在价格上就有了和煤电竞争的条件。






(图片来源:北京大学环境经济与政策研究组)

(北京大学环境经济与政策研究组 佚名)
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#9楼
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