風力發(fā)電簡介全面資料課件

風力發(fā)電簡介一、世界風電發(fā)展狀況

世界風力發(fā)電持續(xù)快速發(fā)展根據(jù)世界風能協(xié)會（WWEA）統(tǒng)計，1996年世界風電總裝機容量為607萬KW，2007年為9385萬千瓦，2008年達到1.2億千瓦。08年世界當年風電裝機為2705萬千瓦，增速達到28.8％。2008年世界風力發(fā)電機組市場規(guī)模達到475億美元。2008年底全球1.2億千瓦的風電總裝機容量，意味著每年發(fā)電260TWh，可以減少二氧化碳排放1.58億噸。

2023/12/621997年到2008年世界風力發(fā)電裝機2023/12/632003-2008年世界風力發(fā)電裝機容量前十位國家2023/12/642009-2030年世界風電裝機預測2023/12/652008年世界排名前十位的整機制造商2023/12/66二、中國風力發(fā)電發(fā)展狀況

中國風能資源本世紀初據(jù)中國氣象科學研究院的初步測算在陸地離地10m高度處，可開發(fā)儲量為2.53億kW；海上可開發(fā)儲量為7.5億kW，總計約10億kW。

2007年中國氣象局風能太陽能研究中心提供的最新測算數(shù)據(jù)，中國可開發(fā)利用風力資源約為：陸上8億千瓦，近海1.5億千瓦。主要分布在東南沿海及附近島嶼，內(nèi)蒙古、新疆和甘肅河西走廊，以及華北和青藏高原的部分地區(qū)。2023/12/67中國風力發(fā)電快速發(fā)展

隨著《可再生能源法》的實施和京都議定書協(xié)議的生效，國家加大了對可再生能源支持的力度，風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了連續(xù)快速發(fā)展，出現(xiàn)了風電熱。我國風電增長速度已連續(xù)三年超過100%。2008年我國新增風電裝機容量624.6萬千瓦，累計裝機容量為1215.2萬千瓦，現(xiàn)規(guī)模已位居世界第四，風電占全國電力裝機總容量的1.5%。風機制造業(yè)快速發(fā)展，主機生產(chǎn)企業(yè)已有70余家，國產(chǎn)化風機的裝機數(shù)量所占比例也在逐年增加，08年已達到72%。2023/12/68中國風力發(fā)電快速發(fā)展2023/12/69新疆達板城風電場2023/12/610廣東南澳風電場2023/12/611承德風電場2023/12/612

風電場圖片（內(nèi)蒙輝騰西勒）2023/12/613中國風電市場將持續(xù)高速發(fā)展根據(jù)國家能源局最新規(guī)劃，2020年全國風力發(fā)電裝機將達到1億千瓦。從2009年到2020年國內(nèi)新增風電裝機容量平均每年將達到740萬千瓦，投入風電場的資金將達到660億元—740億元，其中風機設備將達到444億元。國家能源局已規(guī)劃將在6個地區(qū)建設千萬千瓦級的風電場：甘肅酒泉1100萬千瓦；新疆哈密2000萬千瓦；內(nèi)蒙西部2000萬千瓦；內(nèi)蒙東部3000萬千瓦；河北1000萬千瓦；江蘇1000萬千瓦（含700萬海上風場）2023/12/614Technologytrend失速調(diào)節(jié)主動失速定速變速控制齒輪箱變距調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)無齒輪箱三、風力發(fā)電機組技術簡介

大型風力發(fā)電機組發(fā)展趨勢2023/12/615失速型風力發(fā)電機組

定槳距失速型風力發(fā)電機組是通過風輪葉片失速來控制風力發(fā)電機組在大風時的功率輸出，以及通過葉尖擾流器來實現(xiàn)極端情況下的安全停機問題。變槳距失速型（主動失速型）風力發(fā)電機組在低風速時通過改變槳距角或保持一定的槳距角，使其功率輸出增加，而在高風速時通過改變?nèi)~片槳距角來控制功率輸出。2023/12/616失速型風力發(fā)電系統(tǒng)2023/12/617首臺國產(chǎn)化率超過90%的600kW風力發(fā)電機組1999年國內(nèi)首臺國產(chǎn)化率到達到93%的風電機組新疆金風科技公司600KW主機，中航惠騰公司葉片2023/12/618750kW風力發(fā)電機組750kW風力發(fā)電機組

(新疆金風科技股份有限公司)(浙江運達風力發(fā)電工程有限公司)750KW風機2023/12/619雙饋變速恒頻型風力發(fā)電機組

雙饋變速恒頻型風力發(fā)電機組的風輪葉片槳距角可以調(diào)節(jié)，同時采用雙饋型發(fā)電機，發(fā)電機可以變速，并輸出恒頻恒壓電能。在低于額定風速時，它通過改變轉速和葉片槳距角使風力發(fā)電機組在最佳尖速比下運行，輸出最大的功率，而在高風速時通過改變?nèi)~片槳距角使風力發(fā)電機組功率輸出穩(wěn)定在額定功率。2023/12/620雙饋變速恒頻型風力發(fā)電系統(tǒng)2023/12/621華銳（大連重工）1.5兆瓦風機2023/12/6221.5MW變速恒頻雙饋型風電機組東方汽輪機廠2023/12/623直驅(qū)型風力發(fā)電機組

直驅(qū)型風力發(fā)電機組是無齒輪箱的變槳距變速風力發(fā)電機組，風輪軸直接與低速發(fā)電機連接。直驅(qū)型風力發(fā)電機組要采用全功率變流器。2023/12/624直驅(qū)型風力發(fā)電系統(tǒng)2023/12/625直驅(qū)型風力發(fā)電機組1基座2偏航系統(tǒng)3發(fā)電機定子4發(fā)電機轉子輪轂6葉片2023/12/626直驅(qū)型風力發(fā)電機組2023/12/627ENERCONE112風力發(fā)電機組2023/12/6281.5MW直驅(qū)型風電機組首臺樣機已于2005年5月安裝投入試運行(國產(chǎn)化率40%)2007年，1.5MW直驅(qū)型風機已裝官廳水庫33臺（其中有3臺用惠騰葉片）2023/12/629混合型風力發(fā)電機組

混合型風力發(fā)電機組采用單級齒輪箱和中速發(fā)電機，是直驅(qū)型風力發(fā)電機組和傳統(tǒng)型風力發(fā)電機組的混合?；旌闲惋L力發(fā)電機組也要采用全功率變流器。2023/12/630混合型風力發(fā)電機組2023/12/6311軸承2單級行星齒輪3永磁發(fā)電機4電驅(qū)變距系統(tǒng)WinWinDWWD-1風力發(fā)電機組2023/12/632

海上風力發(fā)電快速發(fā)展發(fā)展海上風電是國際上風電發(fā)展的一個方向。目前，海上風電技術日趨成熟，并開始進入規(guī)?；_發(fā)階段。至2006年止，世界海上風電總裝機容量已達80萬千瓦，主要集中在丹麥和英國。歐洲在開發(fā)海上風能方面依然走在世界前列。據(jù)專家預計，到2010年和2020年，歐洲海上風電總裝機容量將分別達到1000萬千瓦和7000萬千瓦。2023/12/633海上風力發(fā)電快速發(fā)展2023/12/634

丹麥海灘風電場建設海上風電場2023/12/635中航工業(yè)風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路歐洲在開發(fā)海上風能方面依然走在世界前列。兆瓦級風電機組零部件—齒輪箱注重產(chǎn)品質(zhì)量，風機主要設備裝在60米高空，大部件出現(xiàn)故障維修成本非常高1999年國內(nèi)首臺國產(chǎn)化率到達到93%的風電機組VSR-1892/VSRW-1132GrandTotal國內(nèi)為風機廠配套大部件的生產(chǎn)廠數(shù)量猛增，國產(chǎn)化比例超過90%。首臺樣機已于2005年5月安裝投入試運行(國產(chǎn)化率40%)中國南方沿海地區(qū)受臺風影響嚴重，2003年10月受臺風影響，廣東惠來風場損壞了27片葉片；2億千瓦的風電總裝機容量，意味著每年發(fā)電260TWh，可以減少二氧化碳排放1.而歐洲一般為零下20-30度，因此在金屬件選材、葉片低溫時的震動、低溫潤滑油、控制器電子元件低溫性能等都比歐洲運行有更苛刻要求。雙饋變速恒頻型風力發(fā)電機組的風輪葉片槳距角可以調(diào)節(jié)，同時采用雙饋型發(fā)電機，發(fā)電機可以變速，并輸出恒頻恒壓電能。從研發(fā)、市場、管理多方面入手，加強對風電裝備配套單位綜合能力的建設，提高核心配套能力。風機制造業(yè)快速發(fā)展，主機生產(chǎn)企業(yè)已有70余家，國產(chǎn)化風機的裝機數(shù)量所占比例也在逐年增加，08年已達到72%。5MW永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組，葉片為HT34型葉片。內(nèi)蒙東部3000萬千瓦；750kW風力發(fā)電機組750kW風力發(fā)電機組海上風電場2023/12/636海上風電場2023/12/637MultibridM5000風力發(fā)電機組2023/12/638Repower5MW風力發(fā)電機組2023/12/639四、中國風機制造產(chǎn)業(yè)介紹風電整機制造發(fā)展迅速，已明確進入風電整機制造業(yè)的企業(yè)有50多家，到2008年底進入風電場運行的整機廠家有23家。其中排名前三位華銳（140萬千瓦）、金風（113萬千瓦）、東汽（105萬千），共占據(jù)風電設備市場份額的54%。2023/12/6402023/12/641國外品牌風電機組在中國設廠

在國有制造企業(yè)紛紛轉向風電產(chǎn)業(yè)的同時，國外知名的風電設備制造企業(yè)也看好中國的風電市場，紛紛在中國設立制造廠丹麥的Vestas公司、美國GE能源集團、西班牙Gamesa公司印度Suzlon公司獨資建廠。西班牙EHN集團、德國Nordex公司等采取合資建廠的方式。國外品牌風電機組進入風電市場對于中國風電產(chǎn)業(yè)既是一種促進，也是一種挑戰(zhàn)，競爭的市場環(huán)境是對國內(nèi)企業(yè)自身能力的一種考驗。2023/12/642整機的發(fā)展帶動了部件制造風力發(fā)電機的主要部件有：風機葉片、發(fā)電機、齒輪箱、控制器、變流器、偏航系統(tǒng)。其他部件有液壓剎車系統(tǒng)、散熱器、連軸器、軸承等。塔架和結構件包括輪轂、主軸、機艙底坐、法蘭盤等。國內(nèi)為風機廠配套大部件的生產(chǎn)廠數(shù)量猛增，國產(chǎn)化比例超過90%。2023/12/643兆瓦級風電機組零部件—齒輪箱南京高速齒輪制造有限公司重慶重齒風力發(fā)電齒輪箱有限責任公司2023/12/644風輪葉片制造2023/12/645北京科諾偉業(yè)公司

兆瓦級風電機組零部件—電控系統(tǒng)2023/12/646風機塔架2023/12/647

風機主軸2023/12/648風機輪轂2023/12/649國產(chǎn)風機輪轂2023/12/650風機軸承2023/12/651風機變距軸承2023/12/652偏航電機和變槳電機2023/12/653風機連軸器2023/12/654風機剎車系統(tǒng)2023/12/655風機基礎法蘭盤加工2023/12/656整機裝配2023/12/657整機裝配2023/12/658風機基礎2023/12/659海上風電葉片運輸2023/12/660葉片吊裝2023/12/661風機的吊裝2023/12/6621.5MW葉片海上風場運行2007年11月8日，由中海油投資的第一臺海上風力發(fā)電機組安裝運行，其中主機采用金風科技公司研發(fā)的1.5MW永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組，葉片為HT34型葉片。2023/12/663進入風機制造產(chǎn)業(yè)應該注意的問題注重產(chǎn)品研發(fā)，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品對引進的技術應加快消化吸收再創(chuàng)新的步伐注重產(chǎn)品質(zhì)量，風機主要設備裝在60米高空，大部件出現(xiàn)故障維修成本非常高中國風電場在北方，最低溫度可到零下40度，極端溫度可到零下50度。而歐洲一般為零下20-30度，因此在金屬件選材、葉片低溫時的震動、低溫潤滑油、控制器電子元件低溫性能等都比歐洲運行有更苛刻要求。中國南方沿海地區(qū)受臺風影響嚴重，2003年10月受臺風影響，廣東惠來風場損壞了27片葉片；2006年8月，浙江蒼南風電場遭“桑美”臺風襲擊，風速超過每秒70米，風電場28臺風機中，20臺均受嚴重損害，部分徹底報廢。2023/12/664風電機組抗低溫設計2023/12/665中航工業(yè)風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路發(fā)揮集團優(yōu)勢，統(tǒng)一組織、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一協(xié)調(diào)，舉全集團之力，全面進入風電產(chǎn)業(yè)。以風電場的建設和運營為牽引、以風機和關鍵零部件的制造為核心，形成全價值鏈發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)的模式，打造專業(yè)化公司，形成集團風電品牌。從研發(fā)、市場、管理多方面入手，加強對風電裝備配套單位綜合能力的建設，提高核心配套能力。具體依據(jù)以下幾個發(fā)展原則：1、全價值鏈快速成長的原則；2、集中整體優(yōu)勢，統(tǒng)一組織、重點突破的原則；3、專業(yè)化發(fā)展的原則；4、充分利用內(nèi)外部資源的原則；5、國際化開拓的原則。2023/12/6662023/12/667航空工業(yè)發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)總體目標

到2015年達到年銷售收入830億元的規(guī)模，其中風電整機及零部件實現(xiàn)銷售收入480億元，風場建設及投資運營實現(xiàn)銷售收350億元；到2017年共實現(xiàn)銷售收入1000億元，占全國市場規(guī)模的10％以上。在風電投資領域，通過有計劃、分步驟地發(fā)展，計劃到2017年，集團風力發(fā)電總裝機容量達到1000萬千瓦規(guī)模。2023/12/668風力發(fā)電機運行過程中,齒輪箱、發(fā)電機、控制系統(tǒng)等部件會產(chǎn)生大量的熱量,為了確保發(fā)電機組長期安全穩(wěn)定運行,需要對以上部件進行有效冷卻。早期的風力發(fā)電機由于功率較小,其發(fā)熱量也不大,只需通過自然通風就可以達到冷卻要求。隨著風力發(fā)電機的功率逐步增大,自然通風已經(jīng)無法滿足機組的冷卻需求,目前運行的風力發(fā)電機組普遍采用強制風冷卻和液冷的冷卻方式。目前采用的風力發(fā)電冷卻技術：

1.強制風冷的冷卻方式；

2.液冷的冷卻方式。

2023/12/669永紅與Vestas的合作

全球每三臺風機中便有一臺是由維斯塔斯安裝的，風機總裝機量已超過33,500臺。永紅公司已經(jīng)成為該公司戰(zhàn)略供應商，在某些機型上，永紅的配套份額已經(jīng)超過60%。2023/12/670永紅與Vestas迅速/全面的合作Vestas項目永紅配套冷卻器項目說明書KW-V52-850KWVSR-472

1.65MW–