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| 【風機】風電今后趨勢：大容量新結構材料海上風機 |
| （時間:2009-10-13 13:22:27） |
大型化、變速運行、變漿距及無齒輪箱是世界風電設備發(fā)展的新趨勢�，F在世界上MW級的風電機組已具備了商業(yè)化價值，如美國的主流機型是1.5MW風機；丹麥主流機型是2.0～3.0MW風機；早在2004年的漢諾威工博會上，4.5MW的風電機組即已面世。目前，單機容量最大的風電機組，是德國Re鄄power公司生產的容量為5MW的機組。
今后風電產業(yè)技術發(fā)展的趨勢是：更大容量、新型結構和材料、海上風機。
近20年來，國際上大型機組風電技術日趨成熟。在不斷降低風力發(fā)電成本和擴大可經濟利用的風力資源量的目標驅動下，國際上的風電機組技術不斷向海上專用風電機組發(fā)展。目前，MW級以下風電機組中仍廣泛采用失速調節(jié)技術方式，MW級以上的新機組普遍采用了變槳變速恒頻的先進技術。
近幾年，直接驅動技術發(fā)展迅速，這種技術避免了齒輪箱這一傳動環(huán)節(jié)和部件，使機組的可靠性和效率更高，發(fā)展前景良好。
目前，國際上大規(guī)模安裝的2.5～3.5MW機組，普遍采用輕質、高性能的玻璃纖維葉片，但更大的5～10MW葉片則開始嘗試引用碳纖維材料。為便于浮吊的施工，海上風電場一般建在水深為3～8m處。同容量裝機，海上比陸上成本增加60%（海上基礎占23%、線路占20%；陸上僅各占5%左右），電量增加50%以上。
值得注意的是，即使存在主流風機電機容量不斷擴大、向10MW級巨型海上風電機組發(fā)展的趨勢，歐美風電產業(yè)認為2～3MW級以下單機容量的機組仍將長期存在，也就是說，系列化多種容量機型將并存，以滿足各類細分風電市場需求。
中國擁有十分豐富的近海風能資源。近海10m水深的風能資源約1億KW，近海20m水深的風能資源約3億KW，近海30m水深的風能資源約4.9億KW。我國海上風能的量值是陸上風能的3倍，具有廣闊的開發(fā)應用前景。
盡管海上風力發(fā)電前景十分好，其開發(fā)難度卻遠遠大于陸地風力發(fā)電系統(tǒng)建設，直至上世紀90年代才有一些國家開始實質性嘗試。
2007年年底，我國首個海上風電項目---10萬KW上海東海大橋海上風電場開工建設。大連重工·起重集團在MW級風電機組招標中一舉中標，成功與項目業(yè)主上海東海電氣公司簽訂了34臺首批單機容量最大的3MW海陸兩用風力發(fā)電機組。在國家、遼寧省、大連市政府的大力支持下，企業(yè)投資2.4億元，大連市工業(yè)發(fā)展資金補助3000萬元，經過一年多的努力，大連重工·起重集團相繼攻克了多項技術難關，打破了國外技術壟斷，為首臺3MW風電機組國產化研制提供了技術支撐，同時實現了3MW增速機、輪轂、機座等核心部件的自主內部配套。今年年初，大連重工·起重集團研制的國內首臺具有自主知識產權的3MW風電機組成功下線，3月20日，輪轂高度90多m、葉輪直徑90多m、重量400余T的風機與海上基礎承臺連接安裝成功。
目前，除首臺3MW風電機組發(fā)往用戶現場外，同批研制的4臺整機樣機中的另外3臺機組正在做出廠前的最后并網測試。東海風電場34臺3MW風機將于2010年上半年世博會前完成全部安裝和調試，并投入運營。
東海風電場位于上海東海大橋東側1～4km、南匯岸線以南8～13km的上海市海域。風電場由34臺國內最大單機容量的風電機組組成，總裝機容量10.2萬KW，設計年發(fā)電利用小時數為2600小時，年上網電量為2.67億KW.h。上海東海風力發(fā)電有限公司負責投資、開發(fā)東海風電場項目，東海風電場由上�？睖y設計研究院總體設計。
日本三菱重工預計，全球的風力發(fā)電規(guī)模將急劇擴大，2008年新增風力發(fā)電設備容量25KMW，2013年將再增加50KMW。三菱重工是日本國內唯一的大型風力發(fā)電機制造商，目前占世界市場份額的3%～4%。三菱重工的環(huán)境、能源相關產品的銷售額規(guī)模，2007年約為1.9兆日元，到2012年計劃將提高到3兆日元，風力發(fā)電機是三菱重工的核心產品之一。三菱重工計劃積極參與海上風力發(fā)電設備市場的競爭，如果進展順利，最早于2011年在海外設立風力發(fā)電葉片等設備生產基地，面向需求旺盛的歐美電力公司等銷售。他們預計，由于受到占地和設備運輸的制約，風力發(fā)電的趨勢今后將會由陸地向海上轉移。因此，在大型風力發(fā)電設備的生產上頗具競爭力的三菱重工，把占領世界海上風電設備10%的市場份額作為其發(fā)展目標。他們計劃開發(fā)額定輸出功率為5～7MW級的大容量風力發(fā)電機，葉片直徑約130m。目前，該公司自主生產的風力發(fā)電機額定輸出功率為2.4MW，葉片直徑最大95m。
海上風力發(fā)電的方式分為兩種，即在淺海的座底式和在深海的浮體式。
目前，座底式海上風力發(fā)電已由荷蘭維斯塔斯風電公司等在歐洲部分地區(qū)推向實用化，而深海浮體式海上風力發(fā)電尚無先例。對此，三菱重工在擬定的產業(yè)規(guī)模中，將首先參與座底式，2～3年后再著手發(fā)展浮體式。他們計劃采取收買、合資等方式在墨西哥等美國東海岸地區(qū)設立生產基地。此外也有在歐洲等地設立生產基地的計劃，以確保公司參與海上風力發(fā)電設備市場競爭戰(zhàn)略的實施。
海上風力發(fā)電對于中國風機生產企業(yè)而言，是一個新課題。然而，海上風力發(fā)電市場這一新的經濟增長點，又是中國風電產業(yè)新的發(fā)展機遇。
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