1、產(chǎn)業(yè)集中是總的趁勢

　　2009年，世界排名前十位的風(fēng)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(fēng)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(fēng)這前5家企業(yè)，就占據(jù)了國內(nèi)外49.8%市場份領(lǐng)?？梢钥闯觯菏澜顼L(fēng)電機組制造企業(yè)形成了由十多家大型風(fēng)電機組制造企業(yè)控制或壟斷的局面。

　　近幾年，風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)之間的兼并、重組、收購愈演愈烈。法國阿海琺集團收購-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(fēng)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(fēng)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(fù)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(fēng)能(沈陽)公司和哈電通用風(fēng)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(dāng)于多個公司的集成。

　　2、水平軸風(fēng)電機組技術(shù)成為主流

　　水平軸風(fēng)電機組技術(shù)，因其具有風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高、轉(zhuǎn)軸較短，在大型風(fēng)電機組上更顯出經(jīng)濟性等優(yōu)點，使水平軸風(fēng)電機組成為世界風(fēng)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(fēng)電機組因轉(zhuǎn)軸過長、風(fēng)能轉(zhuǎn)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(yīng)用數(shù)量有限，但由于其全風(fēng)向?qū)︼L(fēng)、變速裝置及發(fā)電機可以置于風(fēng)輪下方或地面等優(yōu)點，近年來，國際上相關(guān)研究和開發(fā)也在不斷進行并取得一定進展。

　　3、風(fēng)電機組單機容量持續(xù)增大

　　近年來，世界風(fēng)電市場中風(fēng)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(fēng)電場安裝的最大風(fēng)電機組為2MW。

　　近年來，海上風(fēng)電場的開發(fā)進一步加快了大容量風(fēng)電機組的發(fā)展，2008年底世界上已運行的最大風(fēng)電機組單機容量已達到6MW，風(fēng)輪直徑達到127m。目前，已經(jīng)開始8-10MW風(fēng)電機組的設(shè)計和制造。我國華銳風(fēng)電的3MW海上風(fēng)電機組已經(jīng)在上海東海大橋海上風(fēng)電場成功投入運行，5MW海上風(fēng)電機組已在2010年10月底下線。目前，華銳、金風(fēng)、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(fēng)電機組。

　　4、變槳變速功率調(diào)節(jié)技術(shù)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(fēng)電機組上得到了廣泛采用。結(jié)合變槳距技術(shù)的應(yīng)用以及電力電子技術(shù)的發(fā)展，大多風(fēng)電機組開發(fā)制造廠商開始使用變速恒頻技術(shù)，并開發(fā)出了變槳變速風(fēng)電機組，使得在風(fēng)能轉(zhuǎn)換上有了進一步完善和提高。2009年，在全球所安裝的風(fēng)電機組中有95%的風(fēng)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(fēng)電機組中，也全部是變槳距機組。2MW以上的風(fēng)電機組大多采用三個獨立的電控調(diào)槳機構(gòu)，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(shù)仍占主導(dǎo)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(fēng)電機組，在國際風(fēng)電市場中所占的份額最大。德國Repower公司利用該技術(shù)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(fēng)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(fēng)電機組，2009年新增風(fēng)電機組中，雙饋異步發(fā)電型變速風(fēng)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(fēng)電機組。

　　我國內(nèi)資企業(yè)華銳風(fēng)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(fēng)電機組。2009年我國新增風(fēng)電機組中，雙饋異步發(fā)電型變速風(fēng)電機組仍然占82%以上。目前，我國華銳風(fēng)電研發(fā)的3MW的雙饋異步發(fā)電型變速恒頻風(fēng)電機組已經(jīng)投入運行。

　　6、直驅(qū)式、全功率變流技術(shù)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(fēng)電產(chǎn)業(yè)的第一大供應(yīng)商和印度風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的第二大供應(yīng)商，在新增風(fēng)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(fēng)電機組，這兩臺風(fēng)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(fēng)電機組。我國新疆金風(fēng)科技有限公司與德國Vensys公司合作研制的1.5MW直驅(qū)式風(fēng)電機組，已有上千臺安裝在風(fēng)電場。

　　金風(fēng)科技在2009年是我國風(fēng)電市場的第二大供應(yīng)商。同時，我國湘電公司的2MW直驅(qū)風(fēng)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(fēng)電機組。2009年新增大型風(fēng)電機組中，直驅(qū)式風(fēng)電機組已超過17%。

　　伴隨著直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)的出現(xiàn)，全功率變流技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用。應(yīng)用全功率變流的并網(wǎng)技術(shù)，使風(fēng)輪和發(fā)電機的調(diào)速范圍擴展到。至150%的額定轉(zhuǎn)速，提高了風(fēng)能的利用范圍。由于全功率變流技術(shù)對低電壓穿越技術(shù)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(fēng)電機組也開始出現(xiàn)在世界風(fēng)電市場上。在軸承支撐方式上，單個迥轉(zhuǎn)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(fēng)機，這說明無主軸系統(tǒng)正在成為歐洲風(fēng)電機組發(fā)展的一個新動向。

　　7、大型風(fēng)電機組關(guān)健部件的性能日益提高

　　隨著風(fēng)電機組的單機容量不斷增大，各部件的性能指標(biāo)都有了提高，國外己研發(fā)出3000V-12000V的風(fēng)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(yīng)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(fēng)能展的情況看，歐洲風(fēng)電設(shè)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(chǔ)。

　　我國在大型風(fēng)電機組關(guān)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(fēng)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(fù)連眾和中材科技已能生產(chǎn)長達48.8m，與3兆瓦風(fēng)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(fēng)能展的情況看，我國風(fēng)電設(shè)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(chǔ)。我國在某些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件、鑄鍛件等領(lǐng)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。

　　8、智能化控制技術(shù)的應(yīng)用加速提高了風(fēng)電機組的可靠性和壽命

　　鑒于風(fēng)電機組的極限載荷和疲勞載荷是影響風(fēng)電機組及部件可靠性和壽命的主要因素之一，近年來，風(fēng)電機組制造廠家與有關(guān)研究部門積極研究風(fēng)電機組的最優(yōu)運行和控制規(guī)律，通過采用智能化控制技術(shù)，與整機設(shè)計技術(shù)結(jié)合，努力減少和避免風(fēng)電機組運行在極限載荷和疲勞載荷，并逐步成為風(fēng)電控制技術(shù)的主要發(fā)展方向。

　　9、葉片技術(shù)發(fā)展趨勢

　　隨著風(fēng)電機組尺寸的增大，葉片的長度也變得更長，為了使葉片的尖部不與塔架相碰，設(shè)計的主要思路是增加葉片的剛度。為了減少重力和保持頻率，則需要降低葉片的重量。好的疲勞特性和好的減振結(jié)構(gòu)有助于保證葉片長期的工作壽命。

　　額外的葉片狀況檢測設(shè)備將被開發(fā)出來并安裝在風(fēng)電機組上，以便在葉片結(jié)構(gòu)中的裂紋發(fā)展成致命損壞之前或風(fēng)電機組整機損壞之前警示操作者。對于陸上風(fēng)電機組來說，不久這種檢測設(shè)備就會成為必備品。

　　為了增加葉片的個剛度并防止它由于彎曲而碰到塔架，在長度大于50米的葉片上將廣泛使用強化碳纖維材料。

　　為了方便兆瓦級葉片的道路運輸，某些公司已經(jīng)把葉片制作成兩段。例如德國Enercon公司的E1266MW風(fēng)電機組的葉片由內(nèi)、外兩段葉片組成，靠近葉根的內(nèi)段由鋼制造，外包玻璃鋼殼體形成氣動形狀表面。

　　智力材料例如壓電材料將被使用以使葉片的氣動外形能夠快速變化。

　　為了減少葉片和整機上的疲勞負荷，可控制的尾緣小葉可能被逐步引入葉片市場。

　　熱塑材料的應(yīng)用：LMGlasfibre公司正開展一項耗資8百萬歐元的研究項目，目的是用玻璃鋼、碳纖維和熱塑材料的混合紗絲去制造葉片。一旦這種紗絲鋪進模具，加熱模具到一定溫度后，塑料就會融化，并將紗絲轉(zhuǎn)化為合成材料，這可能會使葉片生產(chǎn)時間縮短50%。

　　10、風(fēng)電場建設(shè)和運營的技術(shù)水平日益提高

　　隨著投資者對風(fēng)電場建設(shè)前期的評估工作和建成后運行質(zhì)量的越來越高的要求，國外已經(jīng)針對風(fēng)資源的測試與評估開發(fā)出了許多先進測試設(shè)備和評估軟件。在風(fēng)電場選址，特別是選址方面已經(jīng)開發(fā)了商業(yè)化的應(yīng)用軟件。在風(fēng)電機組布局及電力輸配電系統(tǒng)的設(shè)計上也開發(fā)出了成熟軟件。國外還對風(fēng)電機組和風(fēng)電場的短期及長期發(fā)電量預(yù)測做了很多研究，取得了重大進步，預(yù)測精確度可達90%以上。

　　11、惡劣氣侯環(huán)境下的風(fēng)電機組可靠性得到重視

　　由于中國的北方具有沙塵暴、低溫、冰雪、雷暴，東南沿海具有臺風(fēng)、鹽霧，西南地區(qū)具有高海拔等惡劣氣候特點，惡劣氣候環(huán)境已對風(fēng)電機組造成很大的影響，包括增加維護工作量，減少發(fā)電量，嚴(yán)重時還導(dǎo)致風(fēng)電機組損壞。因此，在風(fēng)電機組設(shè)計和運行時，必須具有一定的防范措施，以提高風(fēng)電機組抗惡劣氣候環(huán)境的能力，減少損失。因此，今年來中國的風(fēng)電機組研發(fā)單位在防風(fēng)沙、抗低溫、防雷擊、抗臺風(fēng)、防鹽霧等方面著手進行了研究，以確保風(fēng)電機組在惡劣氣候條件下能可靠運行，提高發(fā)電量。

　　12、低電壓穿越技術(shù)得到應(yīng)用

　　隨著風(fēng)力發(fā)電機組單機容量的不斷增大和風(fēng)電場規(guī)模的不斷擴大，風(fēng)電機組與電網(wǎng)間的相互影響已日趨嚴(yán)重。一旦電網(wǎng)發(fā)生故障迫使大面積風(fēng)電機組因自身保護而脫網(wǎng)的話，將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。因此，隨著接入電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機容量的不斷增加，電網(wǎng)對其要求越來越高，通常情況下要求發(fā)電機組在電網(wǎng)故障出現(xiàn)電壓跌落的情況下不脫網(wǎng)運行(faultride-through)，并在故障切除后能盡快幫助電力系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定運行，也就是說，要求風(fēng)電機組具有一定低電壓穿越(lowvoltageride-through)能力。隨著風(fēng)力發(fā)電裝機容量的不斷增大，很多國家的電力系統(tǒng)運行導(dǎo)則對風(fēng)電機組的低電壓穿越(LVRT)能力做出了規(guī)定。我國的風(fēng)電機組在電網(wǎng)電壓跌落情況下，也必須采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，確保風(fēng)電系統(tǒng)的安全運行并實現(xiàn)LVRT功能。目前，我國已有多家企業(yè)的風(fēng)電機組產(chǎn)品通過了低電壓穿越性能試驗。