完整版)中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

1、1.1 國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀在上世紀(jì)六十年代 , 全球爆發(fā)了能源危機(jī) 投入 ,并出臺很多相關(guān)政策鼓勵新能源的發(fā)展 紀(jì) 60 年代就開始加大對風(fēng)電行業(yè)的資金投入, 西方很多國家在新能源的開發(fā)上加大了資金, 風(fēng)電行業(yè)開始在全球興起。 聯(lián)邦德國早在上世, 從 1973 年的 30 萬美元 , 經(jīng)過七年時間便增加到了 6800 萬美元的投入 ;在八十年代初 , 美國具有了 3MW的總裝機(jī)容量 , 包含有風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組 1700 多臺 ;1979 年丹麥也開始了對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的投入 , 通過能源部建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí) 驗(yàn)部門 ,開始進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)的許可證工作。經(jīng)過 20 多年的發(fā)展 ,西方國家開始逐步開

2、始了大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研發(fā) ,到八十年代末 ,世界上大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)突破 2 萬臺,總裝機(jī)容量 也突破了 2GW1 。 2012 年，全球新增風(fēng)電裝機(jī) 4471 萬千瓦，與 2011 年 4056 萬千瓦的新增 裝機(jī)容量相比有所增加，連續(xù)三年保持在 4000 萬千瓦左右，全球風(fēng)電開始進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展階 段。到 2012 年底，全球風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到 2.82 億千瓦。其中，中國、美國和德國 位居前三。根據(jù)國家氣象局氣象研究院的估算，我國的地面風(fēng)能潛力理論可開發(fā)的總量全國為32.26 億千瓦， 10米高度層實(shí)際可供開發(fā)量為 2.53 億千瓦，可開發(fā)的風(fēng)能資源十分豐富。雖 然我國的風(fēng)力發(fā)電建設(shè)開

3、展的較晚 ,二十世紀(jì)中期我國在東北一些省份開始風(fēng)場建設(shè), 但主要是 10kW以下的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。到七十年代中期,根據(jù)國家的新能源政策 ,風(fēng)電事業(yè)得到新的發(fā)展 ,1986年, 我國開始了并網(wǎng)風(fēng)場建設(shè) , 在榮城建立了首個并網(wǎng)風(fēng)場 , 之后四年先后建 立了四座風(fēng)場 ,裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到了 4.21MW;1996年之后 ,由于政策原因 , 我國加大了風(fēng)力發(fā)電 的投入 ,風(fēng)電技術(shù)也得到進(jìn)一步發(fā)展 , 單機(jī)容量發(fā)展到了 1500kW;2005年, 我國頒布了可再 生能源法 , 風(fēng)電技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段。2013年度全國風(fēng)電新增核準(zhǔn)容量 2755 萬千瓦，同比增長 10%；新增并網(wǎng)容量 1492萬千 瓦。2

4、013 年全國風(fēng)電年上網(wǎng)電量為 1371億千瓦時，同比增長 36%。截至到 2013年 12月末， 中國風(fēng)電累計裝機(jī)容量達(dá)到 9174.46 萬千瓦。 2014 年，國家能源局印發(fā)“十二五”第四批 風(fēng)電項(xiàng)目計劃。通知顯示，列入“十二五”第四批風(fēng)電核準(zhǔn)計劃的項(xiàng)目總裝機(jī)容量為 2760 萬千瓦，至此， “十二五”以來擬核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模累計已超過1 億千瓦 2。12 國內(nèi)小型風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展現(xiàn)狀及趨風(fēng)能技術(shù)分為大型風(fēng)電技術(shù)和中小型風(fēng)電技術(shù)，雖然都屬于風(fēng)能技術(shù)，工作原理也相同，但是卻屬于完全不同的兩個行業(yè)：具體表現(xiàn)在 政策導(dǎo)向不同、市場不同、應(yīng)用領(lǐng)域不 同、應(yīng)用技術(shù)更是不同， 完全屬于同種產(chǎn)業(yè)中的兩個

5、行業(yè)。因此， 在中國風(fēng)力機(jī)械行業(yè)會議 上已經(jīng)把大型風(fēng)電和中小型風(fēng)電區(qū)分出來分別對待。我國幅員遼闊，很多地方都擁有著可以被利用的風(fēng)資源，雖然這些風(fēng)資源無法利用起 來發(fā)展大型風(fēng)電，卻足以用來進(jìn)行中小型風(fēng)電的開發(fā)，為了提高我國風(fēng)力資源的利用率#需要將那些風(fēng)速較小的風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)能也利用起來， 在大規(guī)模集中式的風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)的同時， 合 理開發(fā)布局小型分布式風(fēng)電項(xiàng)目， 達(dá)到對我國各種風(fēng)力資源的充分利用。 1張艷,何偉軍 . 我國 小型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景研究 J. 科技和產(chǎn)業(yè) ,2013,01:1-4.對于我們國家小型風(fēng)電行業(yè)的興起、推廣和發(fā)展，大體經(jīng)歷了下面的六個階段： 第一發(fā)展階段， 老式風(fēng)車應(yīng)用

6、階段（ 19491959 年）。這一階段，群眾自發(fā)研制了很多 傳統(tǒng)類型的風(fēng)力機(jī)， 這些風(fēng)力機(jī)多用于發(fā)電或者提水， 用以改善生活條件和擺脫原始的勞動 方式，這些老式的風(fēng)車對后來的風(fēng)力機(jī)研究提供了參考。第二發(fā)展階段，現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)械起步階段（ 19601977 年）。在這一時期，我們國家相關(guān) 科研單位針對性的進(jìn)行了風(fēng)力機(jī)產(chǎn)品的研制和開發(fā)， 根據(jù)當(dāng)時牧區(qū)的需要， 生產(chǎn)了系列的風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組和提水機(jī)組， 其中， 發(fā)電機(jī)包括 30W、50W、100W、1kW、2kW、10kW、12kW、18kW、 30kW 等容量不等的風(fēng)機(jī)，提水機(jī)包括直徑為6m、 7m、 8m 的風(fēng)機(jī)。所研發(fā)風(fēng)機(jī)中的部分機(jī)組開始投入批量生

7、產(chǎn)并滿足了一些牧民的使用需求。 這一階段的發(fā)展成功為以后風(fēng)力機(jī)械的 研制和開發(fā)積累了豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。第三發(fā)展階段，科研攻關(guān)和示范應(yīng)用階段（ 19781983 年）。 1978 年，我們國家投入 150 萬元的?？钭鳛轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)力提水機(jī)組研制項(xiàng)目的重點(diǎn)科技攻關(guān)經(jīng)費(fèi)，分別研 制了 50W、100W、150W、200W、500W、3kW 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及 5m 直徑的風(fēng)力提水機(jī)組，豐 富了第二階段的產(chǎn)品系列， 這些產(chǎn)品也成了我們國家在風(fēng)電產(chǎn)品推廣中使用的主要機(jī)型。 到 1983 年，研制開發(fā)了超過 30 種風(fēng)力機(jī)產(chǎn)品，其中有超過 10 種產(chǎn)品通過了相關(guān)的技術(shù)鑒 定，并投入了批量生產(chǎn)和應(yīng)用推

8、廣。第四發(fā)展階段， 技術(shù)成熟和使用推廣階段 （ 19841990 年）。1984 年，我們國家的幾個 國家部級有關(guān)部門組織召開了小型風(fēng)力發(fā)電工作座談會， 制定了一些相關(guān)的政策和計劃， 進(jìn) 一步推動了小型風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展。 同時，國家“七五”科技攻關(guān)計劃中， 繼續(xù)對容量為 100W、 200W、 300W 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)和完善，也引進(jìn)部分國外的先進(jìn)技術(shù)，并結(jié)合外國的 技術(shù)和樣機(jī)研制開發(fā)了容量為 500W、 1kW、 2kW、 5kW、 10kW、 55kW 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 1984 年初，我們國家在內(nèi)蒙古自治區(qū)實(shí)行新能源推廣試點(diǎn)， 示范成 果進(jìn)一步擴(kuò)大。 從 1986 年起對購買風(fēng)力發(fā)電

9、機(jī)的牧民進(jìn)行財政補(bǔ)貼政策， 同時也在幾個其他省份進(jìn)行了相關(guān)的推廣和有效的扶持政策，入了成熟發(fā)展和應(yīng)用推廣階段。從這一時間起， 我們國家小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)第五發(fā)展階段，調(diào)整、鞏固的階段（ 19901997 年）。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代以后，由 于政府減少了對牧民的風(fēng)機(jī)購買補(bǔ)貼， 加上國內(nèi)部分物價上漲， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的售價也上漲， 直接導(dǎo)致我們國家小型風(fēng)力發(fā)電銷售量的波動， 此時， 有不少廠商因產(chǎn)品質(zhì)量等各種原因停 止了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)， 但也有為數(shù)不多的企業(yè)通過改進(jìn)技術(shù)， 提高產(chǎn)品質(zhì)量， 并認(rèn)真做 好售后服務(wù)逐漸成為我們國家小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)的主導(dǎo)企業(yè)。第六發(fā)展階段， 穩(wěn)定發(fā)展階段 （

10、 1998 年以后）。隨著我們國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的提出和 逐步推進(jìn)， 人民的生活水平有了很大的改善， 日常用電量也隨之不斷增加， 同時國家也出臺 了相關(guān)的支持幫扶政策，實(shí)施了“光明工程” 、推出“農(nóng)村小型公益設(shè)施建設(shè)補(bǔ)助資金農(nóng)村 能源項(xiàng)目”等民生工程， 再次促進(jìn)了我們國家小型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。1唐江豐 . 小型風(fēng)力發(fā)電利用模式研究 D. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) ,2012.1980年，國家領(lǐng)導(dǎo)人視察我國的西北部地區(qū)后，向科技部提出了要解決偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)牧 民用電問題的批示?？萍疾拷M織專家對這些地區(qū)進(jìn)行考察后，提出了發(fā)展小型風(fēng)力發(fā)電機(jī) 解決偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)牧民供電問題的方案，并列入了國家“六 . 五”科技攻關(guān)

11、計劃。當(dāng)時，南 京航空學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、沈陽工學(xué)院、清華大學(xué)、長沙鐵道學(xué)院等一批院校和航空 部602所、機(jī)械部呼和浩特牧機(jī)所、中科院電工所、北京農(nóng)機(jī)化研究院、浙江機(jī)電研究院、 中國氣象科學(xué)院等一批院所以及中國船舶工業(yè)總公司884廠、 441廠、內(nèi)蒙古動力機(jī)廠、包頭電機(jī)廠、商都牧機(jī)廠、北京聯(lián)合收割機(jī)廠、北京電機(jī)總廠、浙江電力修造廠等企業(yè)都參 與了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計、研制。八十年代中后期，我國的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)形成了規(guī)模 化生產(chǎn)的能力，在內(nèi)蒙 古等偏遠(yuǎn)地區(qū)推廣小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)近二十萬臺，到1990年在丹東召開全國風(fēng)力機(jī)械行業(yè)協(xié)會成立大會時，會員單位有五十多家。但由于沒有適時建立產(chǎn)品質(zhì) 量檢測體系

12、和市場監(jiān)督機(jī)制，致使大批低質(zhì)量低價的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)涌入市場，導(dǎo)致產(chǎn)品 的成本與市場價格錯位，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的企業(yè)失去了市場，也喪失了產(chǎn)品更新?lián)Q代和進(jìn)一步研 發(fā)的能力。加上產(chǎn)品的售后服務(wù)體系沒建立，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品大面積出現(xiàn)質(zhì)量問題， 用戶對小風(fēng)機(jī)產(chǎn)品失去了信心，市場急劇萎縮，從而使整個小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造行業(yè)全面 萎縮。按全國風(fēng)力機(jī)械行業(yè)協(xié)會 2000 年對全國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品銷售量的統(tǒng)計，全國共 銷售小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品 12670臺套，其中 300ww以下的產(chǎn)品 12000臺套，并且是低質(zhì)量低價 的產(chǎn)品為主，工業(yè)產(chǎn)值不足 2000萬元，不及一個中小企業(yè)的年產(chǎn)值。1 俞紅鷹 . 中國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)

13、回顧與展望 A. 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會 .農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè) 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會 2006 年學(xué)術(shù)年 會論文集（上冊） C. 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會 :,2006:4.目前國家大力發(fā)展大型風(fēng)力發(fā)電機(jī) , 而大風(fēng)機(jī)所要求的條件較高 , 對風(fēng)速也有一定的要 求,所以, 通常只能在某些風(fēng)場使用 ,而小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的要求則相對較低 , 在大部分地區(qū)都 能夠使用 , 尤其是在一些邊遠(yuǎn)地方的生活供電、國家邊防哨所供電、通信站供電等都起到很 大的作用。因此中國將在缺乏小水電資源的地區(qū)， 因地制宜建設(shè)獨(dú)立的小型太陽能光伏電站、 風(fēng)光互補(bǔ)電站，推廣使用小風(fēng)電、戶用光伏發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 國家發(fā)展和改革委員會. 可再

14、生能源中長期發(fā)展規(guī)劃 .2007.9 。而且我國財政補(bǔ)助資金將支持提高偏遠(yuǎn)地區(qū) 供電能力和解決無電人口用電問題的光伏、風(fēng)光互補(bǔ)、水光互補(bǔ)發(fā)電示范項(xiàng)目【財政部 科技部 國家能源局聯(lián)合印發(fā)關(guān)于做好金太陽示范工程實(shí)施工作的通 知 J. 節(jié)能與環(huán)保 ,2009,12:7. 。典型的政策是從 2013 年 3 月 1 日起，用戶可 在其附近以 10kV 及以下等級接入電網(wǎng)， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所發(fā)的電可全部上網(wǎng)， 或自發(fā)自用后 多余電量上網(wǎng)， 用戶自發(fā)電不足電量也可由電網(wǎng)提供，上網(wǎng)、 下網(wǎng)電量分開結(jié)算， 電價執(zhí)行 國家政策。 國網(wǎng)公司免費(fèi)提供關(guān)口計量裝置和發(fā)電量計量用電能表， 風(fēng)電項(xiàng)目不收取系統(tǒng)備 用容量費(fèi)。

15、 2. 關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見 A. . 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會 2013 年度論文集（上） C.:,2013:2.目前我國的中小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)來源主要包括 : 一是經(jīng)過 30 多年技術(shù)積累形成獨(dú)立 的自主研制產(chǎn)品 ; 二是通過獨(dú)資或合資引進(jìn)的美國技術(shù) ; 三是通過獨(dú)資或合資引進(jìn)的歐洲 技術(shù) ; 四是日本的垂直軸風(fēng)電技術(shù)。按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出容量可將風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為小 型、中型、大型和兆瓦級系列。國際上通常將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組按容量大小分為小型 （100kw 以下 ） 、中型 （ 100-1000kw） 和大型 （1000kw 以上 ）3 種; 我國則分成微型 （1kw 以下

16、） 、 小型 （1-10kw0 、中型 （10-100kw ） 和大型 （100kw 以上 ）4 種。也有的將 1000kw 以上的 風(fēng)力發(fā)電機(jī)稱為兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 100kw 以下風(fēng)力發(fā)電機(jī)即是中小型發(fā)電機(jī)。目前我國 生產(chǎn)的中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組共有 19 個機(jī)型，單機(jī)容量分別為 :100W、150W、200W、 300W、 400W、500W、600W、1kW、 2kW、3kW、4kW、5kW、10kW、15kW、20kW、25kW、30kW、50kW、 100kW。黃健毅 ,牛芳. 中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組行業(yè)的市場現(xiàn)狀、問題分析與發(fā)展預(yù)測 J. 電氣應(yīng)用 ,2013,16:70-72.其技術(shù)特

17、點(diǎn)是： 2 3個葉片、側(cè)偏調(diào)速、上風(fēng)向，配套高效永磁低速發(fā)電機(jī)，再配以尾 翼、立桿、底座、錨和拉線。機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)、質(zhì)量可靠，設(shè)計使用壽命為 15 年。風(fēng)輪的最大功 率系數(shù)已從初期的 0.30 左右提 0.38 0.42 ，而且啟動風(fēng)速低，葉片材料已多樣化：木質(zhì)、鐵 質(zhì)、鋁合金、玻璃鋼復(fù)合型和全尼龍型等。風(fēng)輪采用定槳距和變槳距兩種，以定槳距居多。發(fā) 電機(jī)選配的是具有低速特性的永磁發(fā)電機(jī)，永磁材料使用的是稀土材料，使發(fā)電機(jī)的效率從普 通電機(jī)的 0.50 提高到現(xiàn)在的 0.75 以上，有些可以達(dá)到 0.82 。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的調(diào)向裝置大部 分是上風(fēng)向尾翼調(diào)向。調(diào)速裝置采用風(fēng)輪偏置和尾翼鉸接軸傾斜式

18、調(diào)速、變槳距調(diào)速機(jī)構(gòu)或風(fēng) 輪上仰式調(diào)速。功率較大的機(jī)組還裝有手動剎車機(jī)構(gòu)，以確保風(fēng)力機(jī)在大風(fēng)或臺風(fēng)情況下的安 全。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套的逆變控制器，除可以將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的功能外，還具 有保護(hù)蓄電池的過充、過放、交流泄荷、過載和短路保護(hù)等功能，以延長蓄電池的使用壽命。 機(jī)組的價格較低，且適合于我國的低速地區(qū)應(yīng)用。 【小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組行業(yè)現(xiàn)狀及展望_李德孚】根據(jù)中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會對行業(yè)內(nèi) 34 家主要生產(chǎn)制造企業(yè)上報的最終 統(tǒng)計資料表明， 2011 年，中小型風(fēng)電行業(yè)全年總生產(chǎn)量達(dá)到了 18.26 萬臺，比 2010 年增 長 25.6% ；總銷售量達(dá)到 16.5 萬臺，同比增長 22.9% ；總產(chǎn)值 15.88 億元，同比增