首        頁 關于協會 行業新聞 行業政策 會員社區 市場動態 會展出訪 行業論壇 供求信息
攝影分會 工藝材料 裝備模具 推薦產品 行業會刊 行業標準 數 據 庫 行業統計 ENGLISH
陕西快乐十分走势
您的位置:首頁 > 展會新聞  >  新聞列表   
我國風電產業發展若干問題思考
作者:管理員      發布時間:2008/5/13 15:24:07     來源:    點擊數:4351
 
                           電工學會名譽理事長 周鶴良

前言

我國風能資源十分豐富,它是一種干凈的可再生能源,風力發電產業發展前景非常廣闊。

它的原理:風作為原動力,風吹動風輪機的葉輪,轉化為機械能,葉輪通過增速齒輪箱帶動發電機旋轉,轉化為電能,送入電網。

它的優勢:不需要燃料、不占耕地、沒有污染,運行成本低。

一、2006年全球風能產量增加25%左右

全球風能理事會20076月的一份報告顯示,2006年全球總的風能產量增長了25%,達到74264MW(超過7400萬千瓦)。德國繼續保持其在全球風力能源使用領域的領先位置,累計裝機23545MW,占全球風能容量的32%。其次是西班牙累計裝機12027MW,占全球風能容量的17%。美國累計裝機14000MW,占全球風能容量的15%。印度累計裝機5933MW,占全球風能容量的8%。丹麥累計裝機3987MW,占全球風能容量的5%。中國累計裝機2260MW,占全球風能容量的3%。(2007年中國新增風電容量3000 MW,預計累計超過5000MW。)意大利累計裝機1884MW,占全球風能容量的2.6%。英國累計裝機1466MW,占全球風能容量的2%。

歐洲就整體而言,具有全球最大的風能生產能力,2006年歐洲累計生產了45000MW的風力資源,占全球總風能產量的65%。風電增長率比其他電源增長率高的趨勢仍將繼續。20002006年平均增長率為30%

截至2006年世界幾個主要國家風電裝機的情況

國家

2006年累計裝機容量(MW

德國

23545

西班牙

13027

美國

11000

印度

6269

丹麥

4087

中國

2266

意大利

1884

英國

1466

荷蘭

1460

日本

1389

希臘

662

瑞典

568

二、世界風電發展趨勢

世界風電機組的技術向增大單機容量,降低單位千瓦重量,提高轉換效率的方向發展。例如,美國2001年平均單機容量為900千瓦,2006年平均單機容量達到1500千瓦。德國2002年平均單機容量為750千瓦,2006年平均單機容量達到1600千瓦。

預測2008年以后還有繼續增大單機容量的發展趨勢。

近海風電技術發展迅速,海岸線附近的海域風能比陸上資源更加豐富,面積遼闊,適合更大規模開發風電。匯于上海南匯區東海大橋海上風電場正式啟動,計劃安裝單機容量3MW風電機組34臺,總裝機容量100MW,靜態投資23.6億元。

2006年,世界近海風電總裝機容量已經達到1000MW。其中,丹麥400MW,英國200MW,預計2008年后,德國也將大規模開發。近海風電場建設需要單機容量更大的機組。2005年安裝的最大樣機是德國Repower公司的5MW機組,風輪直徑為124m

歐洲將風電的發展作為實現減排CO2等溫室所采取承諾的措施,開發風電的動力主要來自改善環境的壓力。

德國、丹麥、西班牙都制訂了比較高的收購風電電價,使風電保持穩定高速增長,使風電成為發展最快的清潔能源。

三、國內風電處于前所未有的高速發展期

1986年建設山東榮成第一個示范風電場之后,經過20年的努力,風電場裝機容量規模不斷擴大,近三年來發展十分迅速,截至2007年底全國已經建成76個風電場,安裝風電機組2350臺,裝機容量已經達到5000MW,提前三年實現規劃目標。國產風電機組所占國內市場份額已超過30%,技術性能相當于國際上90年代中期水平。

新疆烏魯木齊市郊區達坂城已建成全國最大的風電場,總裝機容量約達到200MW。國內風能資源主要分布在我國北部及東南沿海地區,風速超過3/秒,年運行小時平均在2400小時。有些可以達到3000小時。 

我國風能資源豐富,潛力巨大

· 中國風能資源主要分布在中國北部和東南沿海地區;超過3000小時/年風速超過3/秒。

甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地及配套電網建設已得到發改委的批復。

稱為世界風庫的甘肅安西縣百萬千瓦風力發電工程已經啟動,總投資約100億元,風電場建成后,330kV750 kV線路可以穿過這個區域。

內蒙、河北張北、浙江東部、福建閩南東山島是我國風源最豐富的地區,正在規劃建設10萬千瓦、20萬千瓦、50萬千瓦、100萬千瓦的大型風電場。

廣東南澳、江蘇如東、大豐、上海崇明島正在動工建設10個大型風電場。如東、大豐一期風電場已經建成發電,大豐風電場裝機20萬千瓦的風電場由中電投公司投資,列為國家第三批風電特許權項目,正在開工建設。內蒙錫林浩特正在建設兆瓦級的大型風電場,北京官廳水庫的1.5MW風電場已經建成。

據專家預測,我國陸地可開發和利用的風能資源容量約2.53億千瓦,近海可開發利用的風能資源容量約7.5億千瓦,共計10億千瓦(100MW)說明我國風能資源豐富,發展潛力巨大。按照國家發改委初定風電發展規劃目標:

規劃到2010年全國風電裝機容量累計達到500萬千瓦(2007年已經完成)。

市場預測到2010年可以達到15002000萬千瓦。

規劃到2015年全國風電裝機容量累計達到1500萬千瓦。

市場預測到2015年可以達到30004000萬千瓦。

規劃到2020年全國風電裝機容量累計達到3000萬千瓦。

市場預測到2020年可以達到60008000萬千瓦。

20061218日在北京舉行的風力發電產業化研討會上,專家們在討論中,一致認為,到2020年的風電發展規劃目標偏低,只要有一個良好的政策環境,加上市場的需求,進一步調動五大發電公司及地方積極性,中央宏觀調控有力,風電裝機容量目標應該可以比原規劃目標翻一番。如果陸上風電可以開發容量達到5000萬千瓦,年上網電量按等效負荷2200小時運行計算,則每年可供電量為800億千瓦時,相當于煤電裝機容量1600萬千瓦,(每年節約煤炭2500萬噸,創造財富約150億元)一臺兆瓦級風力發電機組能供350戶的家庭用電(約1000人)而且風電機組平常運行成本較低,如果設備可靠運行,一般一年加一次油即可正常運轉發電。

2001年金風風電公司引進第一臺750千瓦風電機組技術,2003年投入運行,2005年又制造出第一臺1200千瓦風電機組,2006年安裝在達坂城投入運行,現在正在小批量生產1500千瓦風電機組,2007年將陸續投入運行,預計單機容量1500千瓦、2000千瓦、3000千瓦的風電機組,分別在2008年、2009年、2010年內實現產業化,形成相當規模的生產能力。其中1500千瓦的風電機組,安裝在北京官廳水庫正常運行。到十一五末國內風電產業化也將基本形成。到那時候,國內制造廠商市場占有率將會由目前的40%份額,可以上升到70%以上。自主創新、自主知識產權、自主品牌的風電機組和外資、外企、外貿形成公平、公開、公正的競爭。在國內建立一批簡潔、高效、小維護的大功率風電場。在風源豐富的地區,可以建設百萬千瓦級的大型風電場,統一規劃,一次訂貨,分期建設,合同靈活,也可以提倡設備制造商用設備投資入股的方式,現金投入參股建設風電場,組建風電股份有限公司,盈利共享、風險共擔。

四、風能發電技術路線——起步高、勢頭好

雙饋異步風力發電機結構

當前并網運行的變漿距調節方式將逐步取代定漿距失速調節方式,成為風電主流型機型。這種變漿變速技術可以利用電機的調速特性,使風輪變速運行,提高吸收風能效率,其優點應用IGBT先進技術的變頻器連接,控制勵磁電流的幅值,頻率和相位,可以實現定子恒頻恒壓輸出,發電機輸出電壓為690V,通過輸出變壓器升壓接入電網,目前正在擴大范圍應用。

不足之處,由于增速齒輪箱的存在,降低了風電轉換效率,為了減少機械磨損,需要定期潤滑、清洗、維護。

◎永磁直驅式同步發電機結構;最大的特點是取消了增速齒輪箱,發電機軸直接連接到葉輪軸上,轉子的轉速隨風速、風向、風力而改變,發電機發出的交流電的頻率也隨之變化,其優點是:采用大功率電力電子變流器,將頻率不變的交流電整流成直流電,再通過逆變器將直流電變為恒頻交流電能,最后通過升壓變壓器進入電網。

控制逆變電流可以調節輸出功率,從而改變電機轉速,進而實現最大功率追蹤。由于風力機轉速比較低,永磁同步發電機的定子一般作成多極結構,轉子采用永磁結構,省去了勵磁繞組,減少傳動鏈能量損失,消除了勵磁損耗,提高風電轉換效率。

用同步發電機發電是目前較普遍的發電方式之一,特別是變頻器的廣泛使用解決了風力機轉速和電網頻率之間的耦合問題,通過對變頻器電流的控制,就可以控制發電機的轉矩,從而控制風力機轉速穩定,使之運行在最佳狀態。相同條件下,同步電機比異步電機調速范圍要更廣一些,運行更要可靠一些。

不足之處:永磁材料價格高一些,變流器為全功率變流器,容量大、體積大、價格高、系統成本高。國內變流器技術處于研究試驗階段,技術上不成熟,大功率變流器依賴進口。

上述風力發電機的主控室都采用遠程計算機監控系統(配有風機遠程監控柜),自啟停,自動減速,自動保護,實現對風機的監測,控制和調節。連續監控風速、功率及系統部件的運行參數,使風機保持在最優的運行狀態。

五、我國風電產業與國外的差距

1. 對風能資源及其特性認識不夠,對風電在國民經濟的地位研究不夠

風資源評價,規劃和管理滯后

風電發展與電網規劃、同步建設不夠協調

資源分散,缺少整合

沒有形成統一的國家級的風電研發機構,研發資源分散,缺少對行業資源的集成和整合。發達國家都有國家級能源或風能研究所,如德國DEW1、美國NWTC、丹麥RISO、印度C-WET等。

2. 風電政策體系不夠完善

稅收、信貸、投資、價格、補貼、獎勵、電價等

3. 風電制造業的發展,暴露了我國制造業基礎薄弱的缺陷,目前風電主軸與齒輪箱中采用國產軸承較少,大多依賴進口。提供配件包括:逆變器、液壓系統、聯合器等配套件技術不夠成熟,可靠性差。

4. 風電知識培訓體系不完善

風電知識體系

風電人才培養體系

基礎研究體系

整機優化體系

風電標準體系

風電檢測認證體系

六、市場份額的挑戰及風險

全球知名風電產業廠商:

德國Repower(維柏爾公司)

Banas(伯納斯公司)

美國GE(通用電氣公司)

丹麥Vestas (維斯塔斯公司)

西班牙GaMESA(歌美塞公司)

印度India(蘇司蘭公司)

外國風電公司在中國市場的份額,2007年約占60%

國內較有實力的風電產業廠商:

金風風電公司       技術許可證——德國Repower(瑞泊爾公司)

大重風電,(華銳)公司  技術許可證——德國Flender(弗蘭德公司)

東汽風電公司       技術許可證——德國RePower(瑞泊爾公司)

湘潭風電公司       技術許可證——日本IEPHYPOS(意菲譜斯公司)

株洲時代電氣風電公司   技術許可證——奧地利WINDTOC(溫蒂托克公司)

上海電氣風電公司                  技術許可證——英國EWENERGYEW能源公司)

哈爾濱風電公司                     技術許可證——芬蘭WINWIND(贏德風公司)

北重風電公司                          技術許可證——德國DewIND(德文德公司)

天威風電公司                         技術許可證——英國GH(公司)

西安維德風電公司                技術許可證——德國NORDex(恩德公司)

杭州遠達風電公司                技術許可證——英國GH(公司)

南通航天風電公司                技術許可證——西班牙Acciona(阿訊能公司)

溫州華儀風電公司                技術許可證——德國AerooYN(愛諾恩公司)

中船重工風電公司               技術許可證——德國FRISIA(福瑞西亞公司)

國內風電產業在市場的份額,目前國內風電產業化將會逐漸形成。預計三年后,市場份額將會增速加快,轉化成國內產業占市場份額由2007年的40%上升為70%,外國資本占市場份額約由2007年的60%下降為30%。

從風能資源到上網銷售電量預測不準確

從測試數據看,風能資源評估到項目未來20年運行期上網電量的預測,也存在不確定因素

風電機組20年野外全天候運行可靠性程度如何。主要經受多種極端惡劣天氣和非常復雜的風力交替負荷,需要積累運行經驗是十分重要的。

風電特許權項目上網電價為千瓦時0.380.518元(電價偏低)

歸納起來:技術風險、市場競爭風險、另部件質量可靠性風險。

七、重視整機優化及另部件建設

一臺600千瓦風力發電機總重量36噸,葉片長23米,每個葉片重約1.5噸;一臺2000千瓦風力發電機總重量50噸,風輪直徑為80米,塔高65米,葉片長37.5米,每個葉片重約5噸。它包括塔架、輪轂、輪轂罩、變漿齒輪、偏航機構、葉片、電機、傳動系統、風速風向傳感器、齒輪箱、主軸、監控保護等。

材料要考慮強度(承載能力)、剛度、穩定、疲勞、摩擦、力矩等因素。要有較強野外的適應性,如風沙、暴雨、鹽霧、潮濕,-3040攝氏度的環境溫度。

配件供應質量——液壓系統、變速軸剎車、轉子制動器、密封件、液力耦合器、電控器件等還沒有形成上下游的產業鏈,供應的配件有些技術上不成熟。

提供優質高強度緊固件、傳動聯結件、粉末冶金剎車片、彈簧墊片等通用零部件。

八、重視風電場建設

從近幾年建設風電場成功經驗,歸納為:

風電場建設,大體可分為三個階段:

1. 項目可研階段——測風咨詢、風資源評估、區域規劃、并網銜接、項目可行性研究、投資回報分析。

2. 項目建設階段——施工組織設計、工程監理、工程安裝。

3. 項目運行維護階段——風電場運行維護、技術培訓技術服務。

 

九、策略

風力發電優先上網,不參與調峰

風電場建設與電網建設同步發展,風電場都在遠離城市,如何把電輸出去。電網建設要先行一步,電網建設連接風電場。

優化電源結構,煤電、水電、核電、氣電、風電、太陽能電——六電并舉、合理配置。

具體講:優化發展煤電、優先發展水電、積極發展核電、有序發展氣電,大力發展風電。

創造一個穩定的投資環境和投資市場。

包括國家投資、獎勵、稅收優惠、電價補貼等。

培育若干有經濟實力,創新能力強的風電工程公司

掌握系統技術、擇優采購、工廠組裝、調試,主輔優化匹配

技術與裝備——整機設計、另部件能力與水平。

現場安裝、現場整機調試,現場服務。特別是維修、保養,技術服務一定要及時,保證風電機組有效運行小時不少于2400小時/年,甚至達到2500小時/年。

自主創新與引進技術結合,通過消化吸收再創新

抓緊制訂和修訂風電機組的整機及另部件標準,提高通用化、系列化、規范化程度

加強檢測和質量認證

制訂一個鼓勵發展風電的電價辦法

加大投入,建立國家級風電工程研究中心,建立12個國家級風電重點實驗室,建立12個國家級風電另部件檢測和認證中心。

制訂風電機組的裝備政策

淺海上適于采用兆瓦級,受風力及外部條件限制時,應用小型風電更為有利。

培養人才,包括設計人才、工藝人才、管理人才、以及安裝、調試、維修人才等。 
 

  小結

能源成為制約國民經濟發展的瓶頸,原油進口量逐年增加,國家能源安全受到威脅

加快轉變經濟發展方式,推動產業結構優化。建設節約型和環境友好型社會,節能,降耗,減排,改善環境

提高自主創新能力,增強國際競爭力


 

 

    相關新聞

版權所有: 中國機械通用零部件工業協會 地址:北京市海淀區北蜂窩路2號中盛大廈2502 郵編:100083
電話:010-63262092 傳真:010-68572092
http://www.xfrpdn.live E-mail: [email protected]
京ICP備09013348號京公網安備11010202007757號
本網站由 機械工業信息中心 制作維護