新能源和可再生能源发电设备及技术：风力发电设备

　　在20世纪内，人们还积极地在开发某些新能源和再生能源的发电技术，如风力发电、太阳能光电技术、燃料 电池、地热发电、潮汐发电等，同时还在开发H2能源的发电技术。这些新型发电技术在21世纪初、中期将趋于商业化，也将成为21世纪中发电行业发展进程中 不可忽视的一些新技术。据世界权威部门预测2060年新能源发电有可能达到装机总量的50％。目前，以风力发电最为迅速，排在全球前三名的是德国、美国 和丹麦。

　　风力发电设备行业作为动力工业的一个分支，年增长率超过32%。据预测，风力装机发电量从2001年底 的25GW增至2005年底的60GW。已商业化机组的单机容量从55kW增加到2500 kW，风电成本从20美分/kW*h持续下降到3美分/ kW*h，运行可靠性的发电成本接近常规火电，迅速发展为初具规模的新兴产业，2002年全世界装机容量累积达到24471MW，较2001年增加了 38.21%。欧洲最大的风力发电场发电能力已达到10万兆瓦，成为发展最快的电源。

　　美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，避免过渡依赖石油，已投入大量经费，用新技术研制现代 风力发电机组。目前风力发电的趋势是提高机组的经济性。提高单机的发电容量等级和效率。降低单位造价及发电成本。欧洲风能协会的一项国际能源研究报告指 出到2020年，风能可提供世界电力需求的10%，创造170万个就业机会，并在全球范围减少100多亿吨二氧化碳废气。

　　一、风电设备的发展动态

　　（一）单机容量向大型化发展

　　为了降低单位于瓦造价及发电成本，世界各国竞相研制大功率的风电机，进行技术攻关及中间试验，目前世界上兆瓦级的风电机己具备了商业化价值，其单机容量可达1500kW。

　　（二）风电机组由恒速运行向变速运行发展

　　由于变速运行的风 力发电机组具有发电量大；对风电场风速变化的适应性好；具有较高的尖速比，可将桨叶做薄，降低生产成本，降低噪音及提高风轮的效率；精确地控制功率因素 等优点，已成为风力发电机组的发展方向。德国EneIcon公司是生产变速风电机最多的公司。瑞典、荷兰、加拿大和意大利都在开发研制大容量A—D—A （交—直—交）变速风电机组。目前市场上广为采用的双速风电机不仅具有变速风电机的一些优点，且不存在电力变换设备的费用和复杂性，因而得到很多公司的青 睐。

　　（三）定桨距向变桨距方向发展

　　变桨距风力发电机组能主动以全顺桨方式来减少叶轮所承受的风压，具有结构轻巧良好的变风速性能和运输、起吊难度小等优点，因而是大容量风电机的发展方向。从己建25台大型兆瓦级风电机样机情况看，其中23台大型兆瓦机组均采用变桨距。

　　（四）采用柔性结构

　　采用柔性叶片和柔性塔架，以降低材料消耗和最大限度吸收振动、减轻动载荷。如美国Mod—2型采用柔性塔架，与Mod—1型刚性塔架比较，前者风轮直径较后者大30 m，而塔架重量明显减轻。因此采用柔性结构可大大降低风电机生产成本。

　　（五）经济性将上一新台阶

　　通过不断的技术改造及创新，如采 用大型化、变速、柔性结构和叶片与轮毅采用践院板铰接方式连接等技术，以期降低风电机组的生产成本，从而使风电的发电成本能够低于常规火电厂的发电成本， 使上网电价处于竞争优势，如欧洲2000年风电成本达到3美分/kwh，而美国2002年风电电价降至2.5美分/kWh。

第1页/共2页   首页   下一页   上一页   尾页