發(fā)展大風(fēng)機:技術(shù)革命是關(guān)鍵

時間:2011-08-08

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:盡管不能簡單地認(rèn)為風(fēng)電單機容量越大就越好,但從全球范圍內(nèi)風(fēng)機技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,提高單機容量已是共同趨勢。

  盡管不能簡單地認(rèn)為風(fēng)電單機容量越大就越好,但從全球范圍內(nèi)風(fēng)機技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,提高單機容量已是共同趨勢。特別是歐洲海上風(fēng)電的發(fā)展以及我國“十二五”海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)的提出,為海上風(fēng)電發(fā)展帶來新的機遇,而海上風(fēng)電的發(fā)展對風(fēng)電單機容量提出了更高要求,但只有技術(shù)創(chuàng)新才是大功率風(fēng)機發(fā)展的根本途徑。

  從國際風(fēng)機容量看,提高單機容量是國際風(fēng)電設(shè)備技術(shù)發(fā)展的趨勢。一般來說,綜合風(fēng)機制造、吊裝等因素單機容量越大,風(fēng)機單位千瓦的造價就越低。基于經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)勢,風(fēng)機單機容量將朝更大方向發(fā)展。

  從國外風(fēng)機技術(shù)發(fā)展趨勢來看,20世紀(jì)末,歐洲主流風(fēng)電機組單機容量為750千瓦,美國是500千瓦。進(jìn)入21世紀(jì),1500-2500千瓦的風(fēng)電機組成為歐美主流機型。2010年,全球風(fēng)機平均單機容量為1665千瓦。目前,德國Repower的5兆瓦和6兆瓦,Enercon的4.5兆瓦和6兆瓦風(fēng)機已經(jīng)開始批量生產(chǎn),并投入運行。

  從國內(nèi)風(fēng)機技術(shù)發(fā)展趨勢來看,2008年我國兆瓦級風(fēng)機容量占風(fēng)電總裝機容量的比重僅為56.2%,全國風(fēng)機平均單機容量僅為1046千瓦;到2010年底,我國兆瓦級風(fēng)機容量占風(fēng)電總裝機容量的比重達(dá)到80%,全國風(fēng)機平均單機容量達(dá)到1278千瓦。

  近期,中國風(fēng)機制造商也紛紛開發(fā)大容量風(fēng)機。2010年10月,面向海上風(fēng)電開發(fā)的廣東明陽、國電聯(lián)合動力、沈陽華創(chuàng)3兆瓦以及上海電氣(601727,股吧)3.6兆瓦風(fēng)機紛紛下線,華銳風(fēng)電(601558,股吧)自主研發(fā)制造的5兆瓦風(fēng)機下線;2010年10月,湘電集團(tuán)推出5兆瓦直驅(qū)海上風(fēng)機;2011年5月華銳風(fēng)電的首臺6兆瓦風(fēng)電機組面世。

  近年來,歐洲提出了2020年海上風(fēng)電規(guī)模達(dá)到4000萬千瓦的宏偉目標(biāo),我國“十二五”風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃中也提出了2015年海上風(fēng)電裝機容量達(dá)到500萬千瓦,2020年達(dá)到3000萬千瓦的目標(biāo)。海上風(fēng)電的發(fā)展給大容量風(fēng)機技術(shù)發(fā)展帶來新的機遇。

  受海洋施工條件和技術(shù)成本的影響,海上風(fēng)電需要更大容量的風(fēng)電機組。國外多個海上風(fēng)電場投資統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,海上風(fēng)電場單位投資成本比陸上風(fēng)電場高近一倍。從風(fēng)電項目成本構(gòu)成來看,海上風(fēng)電項目風(fēng)機成本約占45%,支撐結(jié)構(gòu)約占25%,入網(wǎng)成本約占21%,其他約占9%;陸地風(fēng)電項目風(fēng)機成本約占64%,支撐結(jié)構(gòu)占約16%,入網(wǎng)成本約占10%,其他約占10%。海上風(fēng)電項目成本構(gòu)成中支撐結(jié)構(gòu)占比比陸上風(fēng)電場的成本高出56%。因此,提高海上風(fēng)電機組單機容量是提高單位面積發(fā)電量,降低發(fā)電成本的重要途徑。

  2005年以來,短短5年我國風(fēng)機設(shè)備制造業(yè)取得了巨大成績,盡管國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)電機組不存在系統(tǒng)性的技術(shù)和質(zhì)量問題,但我國企業(yè)仍不掌握核心的風(fēng)電機組和風(fēng)電場控制技術(shù),機組的主控系統(tǒng)和變流器等核心技術(shù)及關(guān)鍵部件還依賴進(jìn)口,技術(shù)水平與國外相比還存在較大差距,大部分風(fēng)電機組低電壓穿越能力、有功和無功控制能力還不能滿足要求,這也是近年來我國風(fēng)電機組事故多發(fā)的主要原因。因此,我國發(fā)展大型風(fēng)電機組的關(guān)鍵是掌握大型風(fēng)力發(fā)電機組的核心技術(shù)。

  當(dāng)前,國內(nèi)風(fēng)機關(guān)鍵零部件還不能適應(yīng)整機大型化的需要是國內(nèi)風(fēng)機大型化發(fā)展的主要障礙之一。我國要在大功率機組研制方面趕超國際領(lǐng)先水平,關(guān)鍵是要掌握大型風(fēng)力發(fā)電機組核心技術(shù)。海上風(fēng)電技術(shù)的成熟度不高以及海上環(huán)境的復(fù)雜性,使得建設(shè)海上風(fēng)電場的風(fēng)險要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電場。我國必須重視風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步,加強風(fēng)電機組核心技術(shù)研發(fā),進(jìn)一步提高主控系統(tǒng)及變流器關(guān)鍵零部件等技術(shù)性能,提高風(fēng)電機組低電壓穿越能力/高電壓穿越能力、有功/無功功率調(diào)節(jié)能力。

  為了實現(xiàn)大風(fēng)機的產(chǎn)業(yè)化,技術(shù)革命是最根本的途徑。目前,對于大功率風(fēng)機的研發(fā),國內(nèi)多數(shù)設(shè)備制造廠家選擇的是技術(shù)革新的方法,而不是技術(shù)革命的方法。新研發(fā)的各種型號、各具特色的大功率風(fēng)機的構(gòu)造原理是建立在小型風(fēng)機基礎(chǔ)之上,在技術(shù)上并沒有新的突破。基于這種模式,風(fēng)電單機規(guī)模不可能無限提高。因此,只有技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)革命才是未來風(fēng)電單機容量向更大規(guī)模發(fā)展的根本途徑。

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