大型風(fēng)力機(jī)調(diào)研

1、發(fā)展風(fēng)電并大型化的意義1風(fēng)電是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要選擇經(jīng)過幾十年發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電已成為國際上公認(rèn)的技術(shù)最成熟、開發(fā)成本最低、最具發(fā)展前景的可再生能源之一。許多國家把風(fēng)電作為改善能源結(jié)構(gòu)、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要選擇。在歐美等風(fēng)電開發(fā)起步較早的國家，風(fēng)電在替代常規(guī)化石能源、減少溫室氣體排放等方面已發(fā)揮了巨大作用。根據(jù)BTM公司2011年風(fēng)電發(fā)展報(bào)告，2011年丹麥、西班牙、德國的風(fēng)電電量占本國總用電量的比例分別達(dá)到28.5%、15%、和10.6%。就歐洲整體而言，2011年風(fēng)電電量比例達(dá)到6.3%，其中德國有四個(gè)州比例超過40%，西班牙部分省接近100%。通過提高風(fēng)電電量在全社會(huì)用電量中的比例，逐步減

2、少常規(guī)化石能源消耗，已成為全球范圍內(nèi)減少溫室氣體排放、應(yīng)對(duì)氣候變暖的重要途徑。到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重將達(dá)到15%。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，風(fēng)電必將發(fā)揮更重要的作用。2風(fēng)電在能源發(fā)展戰(zhàn)略中起重要作用近年來，隨著全球能源資源和環(huán)境問題的突出，特別是以變暖為重要特征的全球氣候變化的日趨明顯，風(fēng)電越來越受到世界各國的高度關(guān)注和重視，并且在各國共同努力下得到了 快速的發(fā)展，目前全球風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)超過了1億千瓦，風(fēng)電已經(jīng)成為世界能源的重要組成部分，特別是在全球風(fēng)電市場的強(qiáng)勁拉動(dòng)下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，風(fēng)電裝機(jī)容量迅速增加，風(fēng)電單機(jī)容量不斷擴(kuò)大，風(fēng)電的安全性和可靠性明顯提高，各方面投資風(fēng)電的積極

3、性空前的高漲。經(jīng)過多年持續(xù)的努力，風(fēng)電已經(jīng)處于由小規(guī)模補(bǔ)充能源向大規(guī)模主要能源轉(zhuǎn)變的重要發(fā)展階段，面臨著發(fā)電技術(shù)與常規(guī)可控能源發(fā)電技術(shù)的融合問題，這不僅有人們觀念和理念上的問題，而且有技術(shù)和管理上的制約和矛盾，更是經(jīng)濟(jì)效益和各種利益關(guān)系的重要調(diào)整階段，我們必須要充分認(rèn)識(shí)風(fēng)電發(fā)展所面臨的新的矛盾和問題，采取更加務(wù)實(shí)和科學(xué)的態(tài)度來可持續(xù)的推動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。3.風(fēng)電帶動(dòng)新的裝備制造業(yè)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造和維護(hù)，在今后也將成為一種新興的機(jī)械制造業(yè)，成為世界主要機(jī)械制造業(yè)之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造業(yè)的發(fā)展又勢必拉動(dòng)大、中型錐鋼管、鋼鈑等冶金行業(yè)，增強(qiáng)塑科、復(fù)合材料行業(yè)，發(fā)電機(jī)行業(yè)等的發(fā)展，也勢必推動(dòng)大容

4、量、小體積、高效率、免維修、壽命長的蓄電池早日問世。風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展及其拉動(dòng)的各行業(yè)的發(fā)展，必定為世界各國數(shù)以萬計(jì)的人創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。關(guān)鍵部件發(fā)展現(xiàn)狀與歐美等發(fā)達(dá)國家相比，雖然我國近年風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但由于我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)總體上發(fā)展較晚，風(fēng)資源評(píng)價(jià)、規(guī)劃和管理滯后，風(fēng)電發(fā)展與電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)不協(xié)調(diào)，風(fēng)機(jī)研發(fā)能力不足、制造基礎(chǔ)薄弱，價(jià)格和稅收等政策不夠完善，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)不健全，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)比重較低。1.葉片葉片作為風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件，占風(fēng)機(jī)成本約20%。世界風(fēng)力發(fā)電進(jìn)一步向大功率、長葉片方向發(fā)展。隨著葉片長度的增加，對(duì)增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和剛度等性能提出了新的要求，玻璃纖維在大型復(fù)合材料葉片制造中逐漸

5、顯現(xiàn)出性能方面的不足。國外風(fēng)電葉片生產(chǎn)商早已著手在大型葉片的制造中使用碳纖維。目前，世界最長葉片是西門子采用IntegralBlade工藝由玻纖增強(qiáng)環(huán)氧樹脂閉模一體成型的75米葉片。我國已經(jīng)能夠規(guī)模生產(chǎn)與1.5MW和2MW風(fēng)電機(jī)組配套的葉片，但與國外企業(yè)相比仍存在差距。國內(nèi)企業(yè)葉片價(jià)格低于國際市場同類產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量在近幾年已經(jīng)明顯提升，葉片設(shè)計(jì)制造水平有了大幅提高，在研發(fā)新產(chǎn)品方面也進(jìn)行了大量嘗試，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的75米葉片也于2012年四季度研制。目前，國內(nèi)市場上綜合實(shí)力較強(qiáng)的碳纖維風(fēng)電葉片制造企業(yè)主要是：以LM、VESTAS等為代表的外資企業(yè)和以保定惠騰、中復(fù)連眾、天津東汽等為代表的本土企業(yè)

6、。碳纖維在葉片領(lǐng)域的應(yīng)用為風(fēng)電葉片生產(chǎn)企業(yè)提供了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，各大葉片制造商正在從原材料、工藝技術(shù)、質(zhì)量控制等各方面進(jìn)行深入研究，以求降低成本，使碳纖維能在葉片制造領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用。 目前，我國水平軸風(fēng)力機(jī)專用翼型的研究還停留在航空翼型階段,對(duì)葉片荷載、氣動(dòng)特性(失速、噪聲、尾跡等)、疲勞等關(guān)鍵性問題進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究，但對(duì)水平軸風(fēng)力機(jī)專用翼型的研究還處于起步階段。2.輪轂輪轂是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中連接主軸和葉片的關(guān)鍵部件。由于輪轂結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,當(dāng)其承受葉片傳來的各種靜載荷和交變載荷時(shí),在輪轂法蘭盤處很容易引起應(yīng)力集中。在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中輪轂的重量占風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總重的30%左右，其重要性隨著風(fēng)力發(fā)

7、電機(jī)組容量的增加，而愈來愈明顯。目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造主要依據(jù)以下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：1）Guideline for the Certification of Wind Turbines Edition 2003,簡稱GL標(biāo)準(zhǔn)。2）IEC61400-1國際標(biāo)準(zhǔn)。3）中國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范2008，此標(biāo)準(zhǔn)來源于GL標(biāo)準(zhǔn)，它是國內(nèi)風(fēng)機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)按照上述標(biāo)注對(duì)輪轂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。國內(nèi)企業(yè)主要采用引進(jìn)技術(shù)的方式消化吸收輪轂的設(shè)計(jì)方法，制造出國產(chǎn)的輪轂，隨著風(fēng)機(jī)向更大功率方向的發(fā)展，急需總結(jié)一套成熟的輪轂設(shè)計(jì)分析方法。風(fēng)力發(fā)電機(jī)輪轂,本體材料采用低錳、低硫的球墨鑄鐵通過復(fù)合孕育和半封閉的底注式澆注工藝制

8、作而成。采用這種加工工藝而成的風(fēng)力發(fā)電機(jī)輪轂不僅能更好地滿足系統(tǒng)對(duì)機(jī)械性能的需要,而且不存在超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的縮孔、縮松、氣孔、夾雜物以及表面微裂紋等鑄造缺陷。利用先進(jìn)的檢驗(yàn)設(shè)備配合數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，彌補(bǔ)機(jī)床加工的盲點(diǎn)，通過復(fù)雜的核算，確定最佳工藝方案加工，目前國內(nèi)初步掌握了風(fēng)電輪轂的加工過程。3.齒輪箱風(fēng)電齒輪箱作為風(fēng)電機(jī)組的核心部件，是整個(gè)風(fēng)電機(jī)組中成本較大的部件之一，大約占風(fēng)電機(jī)組總成本的18%左右，而且是風(fēng)電機(jī)組中的薄弱環(huán)節(jié)之一。箱體、行星架、輸入軸等結(jié)構(gòu)件的加工精度對(duì)齒輪傳動(dòng)的嚙合質(zhì)量和軸承壽命等都有十分重要的影響，裝配質(zhì)量的好壞也決定了風(fēng)電齒輪箱壽命的長短和可靠性的高低。高品質(zhì)、高可靠

9、性風(fēng)電齒輪箱的獲得，除了先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和必要的制造裝備外，離不開制造過程每一個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格質(zhì)量控制。國外兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱是隨著風(fēng)電機(jī)組的開發(fā)而發(fā)展起來的，RENK，F(xiàn)LENDER 等風(fēng)電齒輪箱制造公司采用將先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)與試驗(yàn)測試相結(jié)合的方法，大大提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。我國風(fēng)電行業(yè)目前對(duì)齒輪箱的設(shè)計(jì)開發(fā)的深入研究尚處于起步階段，相關(guān)的運(yùn)行調(diào)試經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還比較匱乏，這些因素都制約了我國風(fēng)電事業(yè)的快速發(fā)展，但隨著時(shí)間的推移，這些問題將會(huì)得到很大程度的改善。自2007年開始，我國風(fēng)電齒輪箱行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的軌道，以南京高速齒輪箱有限公司為代表的齒輪箱廠或是增強(qiáng)自身的研發(fā)能力，或是擴(kuò)大自身的產(chǎn)

10、能。盡管如此，我國風(fēng)電齒輪箱仍是風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化中的薄弱環(huán)節(jié)。雖然多數(shù)廠家通過各種渠道與國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)公司進(jìn)行合作，但在設(shè)計(jì)的水平，經(jīng)驗(yàn)的積累和人才的儲(chǔ)備方面仍需不斷的努力。4.發(fā)電機(jī)系統(tǒng)4.1 恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)采用籠型異步發(fā)電機(jī)?；\型異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低且可靠性高。在風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的初期,籠型異步發(fā)電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用,有效地促進(jìn)了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的興起。4.2有限變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)有限變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)采用繞線式異步發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率可增大至10%,實(shí)現(xiàn)有限變速運(yùn)行,提高輸出功率。同時(shí),采用變槳距調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)子電流控制,以提高動(dòng)態(tài)性能,維持輸出功率穩(wěn)定,減小陣風(fēng)對(duì)電網(wǎng)的擾

11、動(dòng)。然而,由于外接電阻消耗了大量能量,電機(jī)效率降低。定轉(zhuǎn)速和有限變速發(fā)電只能在某一風(fēng)速下工作于最大出力點(diǎn)，不能實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能的捕獲，效率低，且可靠性不高，將逐步退出歷史舞臺(tái)。4.3變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)1)有刷雙饋異步發(fā)電機(jī)由雙饋異步發(fā)電機(jī)構(gòu)成的變速恒頻控制方案使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不受發(fā)電機(jī)輸出頻率限制,而發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流的頻率、幅值和相位也不受轉(zhuǎn)子速度和瞬時(shí)位置的影響,相對(duì)于繞線式發(fā)電機(jī),雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子能量沒有被消耗掉。目前大多數(shù)大可變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)都采用這種方式,例如Vestas,Gamesa,GE,Nordex等公司都有此類產(chǎn)品。勵(lì)磁控制技術(shù)和雙向并網(wǎng)發(fā)電控制技術(shù),對(duì)于雙饋異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)而言,是

12、至關(guān)重要的難點(diǎn)之一。雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)具有的缺點(diǎn):存在多級(jí)齒輪箱及滑環(huán)、電刷,不可避免地帶來摩擦損耗,增大了維護(hù)量及噪聲等；在電網(wǎng)故障瞬間,驟然變大的定子和轉(zhuǎn)子電流要求變換器增加保護(hù)措施,增大了軟硬件投入,而且大的故障電流增加了風(fēng)力機(jī)的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。2)電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),逆變器的直流側(cè)提供電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁電流,整流逆變裝置的容量需要與發(fā)電機(jī)容量相等。采取直驅(qū)方式,發(fā)電機(jī)運(yùn)行在低速狀態(tài),其電磁轉(zhuǎn)矩相對(duì)較大,同時(shí)發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)較多,意味著發(fā)電機(jī)的體積也較大。但由于省去了齒輪箱,系統(tǒng)的效率和可靠性都得到了提高。變換器為全功率變換器,在整個(gè)調(diào)速范圍能使并網(wǎng)電流平滑,具有

13、噪聲低、電網(wǎng)電壓閃變小及功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是系統(tǒng)成本較高,功率變換器損耗較大。3)永磁同步發(fā)電機(jī)永磁同步發(fā)電機(jī)變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)無需外加勵(lì)磁裝置,減少了勵(lì)磁損耗;同時(shí)它無需電刷與滑環(huán),因此具有效率高、壽命長、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。在定子側(cè)采用全功率變換器,實(shí)現(xiàn)變速恒頻控制。系統(tǒng)省去了齒輪箱,這樣可大大減小系統(tǒng)運(yùn)行噪聲,提高效率和可靠性,降低維護(hù)成本。所以,盡管直接驅(qū)動(dòng)會(huì)使永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速很低,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)體積很大,成本較高,但其運(yùn)行維護(hù)成本卻得到了降低。采用直接驅(qū)動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)具有傳動(dòng)系統(tǒng)簡單、效率高以及控制魯棒性好等優(yōu)點(diǎn),因此具有越來越大的吸引力。目前已有多家公司可以提供商業(yè)化的多極

14、永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng),如Enercon,WinWind等公司。該系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是永磁材料價(jià)格較高,且在高溫下易被去磁,功率變換器容量與發(fā)電機(jī)容量相同,變換器成本較高。隨著風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的增大,齒輪箱的高速傳動(dòng)部件故障問題日益突出,于是沒有齒輪箱而將主軸與低速多極同步發(fā)電機(jī)直接相接的直驅(qū)式布局應(yīng)運(yùn)而生。但是,低速多極發(fā)電機(jī)重量和體積均大幅增加。4)半直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)半直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在風(fēng)力機(jī)和永磁同步發(fā)電系統(tǒng)之間增加了單級(jí)齒輪箱, 采用折中理念，綜合了DFIG和直驅(qū)PMSG系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。與DFIG系統(tǒng)相比,減小了機(jī)械損耗;與直驅(qū)PMSG系統(tǒng)相比,提高了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,減小了電機(jī)體積。采用全

15、功率變換器,平滑了并網(wǎng)電流,電網(wǎng)故障穿越能力得到提高。成本是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素，通過對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以降低發(fā)電機(jī)的材料成本。而且該差價(jià)能從機(jī)組運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用的節(jié)約及年發(fā)電量的增加中得到補(bǔ)償。同時(shí)永磁發(fā)電機(jī)外徑越大越經(jīng)濟(jì),但需考慮到運(yùn)輸條件的限制。采用單級(jí)齒輪箱驅(qū)動(dòng)的永磁同步發(fā)電機(jī)組,由于齒輪箱的損耗比三級(jí)增齒輪箱明顯減少,具有很好的應(yīng)用前景。當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)市場上占統(tǒng)治地位的毫無疑問是雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)和多級(jí)增速齒輪概念。但永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)有望逐漸成為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流,并與DFIG風(fēng)力發(fā)電機(jī)組競爭。對(duì)海上風(fēng)電場來說,體積巨大的直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并不會(huì)明顯增加運(yùn)輸和吊裝方面的難度。

16、基于全功率變換器的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠更有效地處理例如低電壓穿越等問題。另外,海上風(fēng)電場對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性和可維護(hù)性要求更高,因此直接驅(qū)動(dòng)概念或?qū)⑹紫仍诤Ｉ巷L(fēng)電場獲得大規(guī)模的應(yīng)用。由表4可見,大部分制造商采用了齒輪箱增速的風(fēng)力機(jī)類型。Vestas,Gamesa,GE wind, Repower,Nordex,Ecotecnia等公司制造的風(fēng)力機(jī)采用了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)及多級(jí)增速齒輪箱。表4的統(tǒng)計(jì)表明,當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)市場上占統(tǒng)治地位的是雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)和多級(jí)增速齒輪概念,而最常用的發(fā)電機(jī)為感應(yīng)電機(jī),包括雙饋感應(yīng)電機(jī)和鼠籠感應(yīng)電機(jī)2種形式。5.變流器目前在變速恒頻技術(shù)中，雙饋型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和同

17、步直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)已成為主流。典型的雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括多級(jí)齒輪、雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)和背靠背雙PWM變流器。同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)輸出頻率和電壓隨轉(zhuǎn)速變化的交流電，經(jīng)背靠背變流器系統(tǒng)接至電網(wǎng)。近年來，國內(nèi)在兆瓦級(jí)風(fēng)電變流器的研發(fā)上也取得了較大進(jìn)展，但還需接受用戶長期現(xiàn)場運(yùn)行的考驗(yàn)。其中，直驅(qū)型2MW級(jí)全功率變流器已開始小批量投產(chǎn)，和產(chǎn)業(yè)化過程之中。6.軸承國際上著名風(fēng)電軸承公司主要有德國Rothe Erde、法國Rollix、瑞典SKF、德國Schaeffer、美國Timken和日本NSK等，在全球市場占據(jù)統(tǒng)治地位。SKF、Schaeffer和Timken等還與國內(nèi)風(fēng)電主機(jī)企

18、業(yè)簽訂了戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系，全面供應(yīng)配套風(fēng)電軸承。近年來，國產(chǎn)風(fēng)電軸承逐漸形成了規(guī)?；?、系列化生產(chǎn)，主要企業(yè)有瓦軸、天馬、洛軸、徐州羅特艾德以及大冶軸等，還有軸研科技、方圓支承、上海聯(lián)合和西北軸等，不僅滿足了國內(nèi)的需求，而且也成為國外一些風(fēng)電設(shè)備廠家的采購渠道。風(fēng)電機(jī)組中偏航軸承和變槳軸承的技術(shù)門檻相對(duì)較低，而主軸軸承和增速器軸承的技術(shù)含量較高。因此，目前國內(nèi)風(fēng)電軸承企業(yè)的產(chǎn)能主要集中在偏航軸承和變槳軸承上，3MW以下風(fēng)電機(jī)組配套軸承均可批量生產(chǎn)，國產(chǎn)替代率已達(dá)到80% 以上，年產(chǎn)能已達(dá)4.5萬套以上。目前，千瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承的制造廠家已較多，而兆瓦級(jí)的還只有少數(shù)廠家有制造能力。國內(nèi)目前能夠配套

19、的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承主要還是偏航和變漿系統(tǒng)用回轉(zhuǎn)支承，主軸軸承目前只有極少廠家進(jìn)行了試制。另外，雖然部分廠家已能提供兆瓦級(jí)偏航和變漿系統(tǒng)用回轉(zhuǎn)支承，但還是小兆瓦級(jí)。制約我國風(fēng)電設(shè)備發(fā)展的因素有很多，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝備發(fā)展的影響日漸突出。以期待更多的技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進(jìn)，解決瓶頸問題，充分利用資源，縮小與世界之間的差距。7.塔架風(fēng)電塔架制造在風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈中屬于上游產(chǎn)業(yè)，其作為重要分支，隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得到了長足的發(fā)展。我國有約100多家各種類型風(fēng)電塔架生產(chǎn)企業(yè)，數(shù)量眾多，水平參差不齊。風(fēng)電塔架企業(yè)分為專業(yè)風(fēng)機(jī)塔架制造商和非專業(yè)風(fēng)機(jī)塔架制造商，其中，專業(yè)風(fēng)機(jī)塔架制造商較少，

20、非專業(yè)風(fēng)機(jī)塔架制造商較多。風(fēng)機(jī)塔架行業(yè)目前無需特殊的許可證或授權(quán)，對(duì)于國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)來說，低端(1.5MW級(jí)別及以下)風(fēng)機(jī)塔架沒有非常高的技術(shù)門檻。由于風(fēng)電行業(yè)處于高速發(fā)展階段，風(fēng)機(jī)塔架市場容量較大，可能會(huì)導(dǎo)致很多新進(jìn)企業(yè)以低價(jià)格投標(biāo)競爭，行業(yè)面臨無序競爭局面。目前，高端風(fēng)機(jī)塔架(2MW級(jí)別及以上)產(chǎn)品利潤率相對(duì)較高，泰勝風(fēng)能和天順風(fēng)能兩個(gè)企業(yè)2MW級(jí)別及以上風(fēng)機(jī)塔架的市場份額超過95%，產(chǎn)品集中度較高。目前，風(fēng)力機(jī)塔架總的來說由兩種型式：圓筒式和格構(gòu)式。現(xiàn)代大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組普遍采用的是圓筒型塔架。隨著風(fēng)電機(jī)組的大型化和海上風(fēng)電的發(fā)展，衍生出一種混合結(jié)構(gòu)塔架。8.基礎(chǔ)我國風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)總體上

21、可劃分為三個(gè)階段，即2003年以前小機(jī)組基礎(chǔ)的自主設(shè)計(jì)階段，2003-2007年MW機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的引進(jìn)和消化階段，2007年以后MW機(jī)組基礎(chǔ)的自主設(shè)計(jì)階段。中國水電工程顧問集團(tuán)公司作為我國水電和風(fēng)電的前期工作技術(shù)歸口管理單位，于2007年9月發(fā)布了風(fēng)電機(jī)組地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定（FD003-2007）1，并同期推出了配套的設(shè)計(jì)軟件。由于規(guī)范的統(tǒng)一指導(dǎo)和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，并經(jīng)過我國項(xiàng)目業(yè)主和勘測設(shè)計(jì)單位的共同努力，現(xiàn)在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)已步入自主設(shè)計(jì)的軌道。存在的問題或技術(shù)瓶頸1.葉片關(guān)于材料各方面基礎(chǔ)工作做的不夠，其中包括疲勞性能的研究不足。其次，目前葉片大型化發(fā)展，對(duì)制作材料的要求更高。再者，葉片需要

22、20年的使用周期，從2008年至今已經(jīng)出現(xiàn)了大量葉片非正常非壽命周期斷裂或者其他的問題。成本高昂。2.齒輪箱我國在結(jié)構(gòu)件的加工和裝配精度等方面從重要性認(rèn)識(shí)到裝備水平都與國外先進(jìn)水平有一定的差距。由于國內(nèi)風(fēng)電齒輪箱的研究起步較晚, 技術(shù)薄弱, 特別是兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱，主要依靠引進(jìn)國外技術(shù)，因此，急需對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱進(jìn)行自主開發(fā)研究，真正掌握風(fēng)電齒輪箱的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化的目標(biāo)。由于風(fēng)電齒輪箱容量的發(fā)展，零部件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能適應(yīng)大功率化的要求。3.發(fā)電機(jī)直驅(qū)式發(fā)電機(jī)的在成本及技術(shù)領(lǐng)域具有較大瓶頸。4.變流器我國大型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)自主水平相對(duì)滯后，變流器、控制系統(tǒng)、高性能齒輪箱

23、與軸承的關(guān)鍵技術(shù)等還主要依賴于國外進(jìn)口。當(dāng)前，陸地風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主力機(jī)型的單機(jī)容量以1.5 MW、2 MW為主，在這一功率等級(jí)及以上的全功率變流器幾乎被國外產(chǎn)品所壟斷，嚴(yán)重制約了我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為應(yīng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展和裝機(jī)容量的增長，亟需推進(jìn)我國風(fēng)電設(shè)備行業(yè)的自主創(chuàng)新能力，從而提高國產(chǎn)技術(shù)和裝備的競爭能力。5.軸承軸承制造是目前風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的主要瓶頸。材料的好壞是決定風(fēng)電軸承的最重要因素，我國風(fēng)電軸承與國外差距，材料是主要因素，其次為風(fēng)電軸承設(shè)計(jì)、工藝水平和工藝裝備。目前，部分失效造成風(fēng)機(jī)停機(jī)，增速器占20% 左右，是風(fēng)機(jī)部件中比例最高的，而風(fēng)機(jī)增速器的故障80%起源于有缺陷的軸承

24、。因此，對(duì)風(fēng)機(jī)增速器軸承和主軸軸承的可靠性的研究，已成為當(dāng)前風(fēng)機(jī)行業(yè)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，應(yīng)密切關(guān)注和跟進(jìn)一些前沿技術(shù)。6.塔架和基礎(chǔ)持續(xù)的無序競爭對(duì)整個(gè)塔架行業(yè)帶來極大的負(fù)面影響，缺乏行業(yè)準(zhǔn)入制度及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，原材料問題也是將來可能制約塔架行業(yè)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。2005年以前不少基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是由廠家提供標(biāo)準(zhǔn)圖，設(shè)計(jì)單位修改還必須得到廠商的批準(zhǔn)，導(dǎo)致我國風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)多方受制于人；有的設(shè)計(jì)照搬有關(guān)技術(shù)規(guī)定，未充分考慮風(fēng)力發(fā)電工程本身的特點(diǎn)，工程建設(shè)管理上疏忽等問題。發(fā)展趨勢和技術(shù)路線1.葉片現(xiàn)代大型風(fēng)力機(jī)的發(fā)展趨勢是采用高強(qiáng)度輕質(zhì)大容量葉片，主流機(jī)組已普遍采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（GRP）。為了保證在極端風(fēng)

25、載下葉尖不碰塔架，葉片必須具有足夠的剛度。減輕葉片的重量，又要滿足強(qiáng)度與剛度要求，有效的辦法是采用碳纖維增強(qiáng)。碳纖維復(fù)合材料葉片是風(fēng)機(jī)輕量化、大型化的必然趨勢，且碳纖維復(fù)合材料具有維修性好、疲勞強(qiáng)度高、耐候性優(yōu)良等特點(diǎn)。對(duì)更大的 5-10M W 風(fēng)力機(jī)來說，由于強(qiáng)度與剛度要求更高、自重更大，葉片設(shè)計(jì)適宜采用碳纖維材料。2010年中國海上風(fēng)電開發(fā)的序幕全面拉開，海上風(fēng)電裝備制造業(yè)迎來歷史性發(fā)展機(jī)遇。海上風(fēng)電發(fā)展要求更輕質(zhì)、更抗拉力、更耐腐蝕的新材料設(shè)備，碳纖維是不二之選。中國的碳纖維產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了由探索起步階段到成長階段的轉(zhuǎn)變，逐漸步入持續(xù)、快速發(fā)展的良性軌道。預(yù)計(jì)在未來3-5年，碳纖維風(fēng)電葉片制造

26、的技術(shù)水平將不斷完善，市場需求也將進(jìn)一步擴(kuò)張，中國碳纖維風(fēng)電葉片市場發(fā)展前景廣闊。2.齒輪箱為了提高風(fēng)能利用率和發(fā)電效益，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正向著增大單機(jī)容量、減輕單位千瓦質(zhì)量、提高轉(zhuǎn)換效率及機(jī)組可靠性等方向發(fā)展。因此大兆瓦級(jí)的風(fēng)電機(jī)組將逐漸成為未來研發(fā)的重點(diǎn)，而其中最重要的問題就是如何選取適合發(fā)展需求的齒輪箱技術(shù)路線。技術(shù)路線：備受關(guān)注的IEC61400-4已經(jīng)公布，從中國風(fēng)能協(xié)會(huì)主辦的講座上獲知，IEC61400-4參考了新的標(biāo)準(zhǔn)，在有些被證明非常重要的章節(jié)增加了內(nèi)容，相對(duì)于ISO81400-4，增加了不同傳動(dòng)鏈形式的細(xì)節(jié)，考慮了更多的失效情況，在載荷計(jì)算的步驟上增加了更多信息，考慮了特殊運(yùn)行狀

27、態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使載荷情況能覆蓋所有運(yùn)行條件。相對(duì)于GL Guideine，IEC61400-4 增加了背景信息，比GL要求的條件更嚴(yán)格?？梢灶A(yù)見，隨著相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的公布，風(fēng)電齒輪箱設(shè)計(jì)技術(shù)將隨之進(jìn)一步發(fā)展。為了減小風(fēng)電齒輪箱的體積和重量， 總體上講，2.5MW以上的齒輪箱通常采用功率分流或柔性軸等技術(shù)。根據(jù)不同的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)可以將風(fēng)電齒輪箱所采用的技術(shù)路線劃分為不同的類型：從采用的不同齒輪類型角度可將風(fēng)電齒輪箱劃分為平行軸技術(shù)路線和行星輪技術(shù)路線；從采用不同的設(shè)計(jì)理念角度可劃分為傳統(tǒng)技術(shù)路線、功率分流技術(shù)路線、柔性軸技術(shù)路線以及采用功率分流與柔性軸相結(jié)合的“融合技術(shù)路線”；還有一類即是從外形尺寸上可

28、將齒輪箱大致劃分為短粗型如RENK齒輪箱，和細(xì)長型如BOSCH齒輪箱。1)行星輪系與平行軸相結(jié)合的三級(jí)式技術(shù)路線此技術(shù)路線的主流布局是一級(jí)行星加兩級(jí)平行軸或兩級(jí)行星加一級(jí)平行軸兩種結(jié)構(gòu)，是目前國內(nèi)產(chǎn)量最大和應(yīng)用范圍最廣的齒輪箱。國內(nèi)多家風(fēng)電齒輪箱生產(chǎn)廠家均以此種技術(shù)路線為主流產(chǎn)品。該技術(shù)路線的特點(diǎn)是采用功率串聯(lián)的三級(jí)定速比傳動(dòng)。由于該技術(shù)路線自身的最大容量有一定的限制，因此不能滿足未來不斷增大的風(fēng)電機(jī)組容量的需求。該類技術(shù)路線目前大多用于1.5MW-2.5MW 的風(fēng)電機(jī)組。2)復(fù)合行星齒輪技術(shù)路線該技術(shù)路線的典型布局是德國RENK公司的齒輪箱，國內(nèi)多家齒輪箱廠已引進(jìn)了該技術(shù)，但目前還沒有在國內(nèi)

29、風(fēng)場大規(guī)模應(yīng)用。該技術(shù)路線的特點(diǎn)是可以有效地減小第一級(jí)齒輪傳動(dòng)所產(chǎn)生的振動(dòng)；最后，由于該技術(shù)路線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，齒輪箱維修起來較其他齒輪箱技術(shù)路線更為便捷，可以從高速軸方向?qū)?nèi)部零件全部抽出進(jìn)行更換或維修。 根據(jù)相關(guān)資料，該技術(shù)路線的最大功率能夠達(dá)到5MW。3)柔性軸技術(shù)路線該技術(shù)源于多年前的專利技術(shù)，近幾年來柔性軸技術(shù)在風(fēng)電齒輪箱行業(yè)中迅速升溫，多家國外公司紛紛在國內(nèi)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓或項(xiàng)目合作。從該技術(shù)路線主要是通過調(diào)整行星輪系中行星輪的適應(yīng)性來解決行星輪系的均載問題。據(jù)相關(guān)資料顯示，如果該技術(shù)運(yùn)用得當(dāng)，行星輪系的均載系數(shù)能夠達(dá)到1.04 左右，因此柔性軸技術(shù)的優(yōu)勢還是相當(dāng)明顯的。但是該技術(shù)對(duì)于加工

30、和裝配精度要求嚴(yán)格，能否達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果與生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力密切相關(guān)。4)功率分流技術(shù)路線如何實(shí)現(xiàn)在齒輪箱承載能力最大時(shí)齒輪箱體積和重量最小，即功率密度最大化的目的，是所有齒輪箱設(shè)計(jì)者的最終目標(biāo)。而功率分流技術(shù)為該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了一條便捷途徑。在風(fēng)電齒輪箱行業(yè)中，采用功率分流這一設(shè)計(jì)理念具有代表性的技術(shù)路線主要是MAAG 和BOSCH。主要用于3MW及以上的風(fēng)電齒輪箱。5)“融合技術(shù)路線”該技術(shù)路線融合了柔性軸和功率分流兩種技術(shù)路線的典型優(yōu)勢，使齒輪箱功率密度最大化的目標(biāo)更易實(shí)現(xiàn)。目前，JAKE的5MW和6MW齒輪箱即采用了該種技術(shù)路線。綜上，風(fēng)電齒輪箱技術(shù)路線的演變過程及其對(duì)比總結(jié)，如下表

31、所示：展望：風(fēng)電齒輪箱行業(yè)未來將向著逐漸消化從國外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)，不斷建立國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)的自身研發(fā)能力的方向發(fā)展。但隨之而來的是，如何在前人的基礎(chǔ)上少走彎路，如何在眾多的齒輪箱技術(shù)路線中選取適合未來發(fā)展方向的布局將成為首要問題，該問題將直接決定著企業(yè)產(chǎn)品的生命力和競爭力。隨著近幾年海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，風(fēng)電齒輪箱的大功率化需求也越來越迫切。因此，如功率分流技術(shù)、柔性軸技術(shù)等先進(jìn)設(shè)計(jì)理念必將成為風(fēng)電齒輪箱行業(yè)未來發(fā)展的熱點(diǎn)。如何最大限度地將本土生產(chǎn)的產(chǎn)品與國外引進(jìn)的齒輪箱技術(shù)性能相吻合將考驗(yàn)著國內(nèi)的風(fēng)電企業(yè)，尤其是對(duì)于那些對(duì)加工和裝配水平要求較高的技術(shù)路線，本土化將是一個(gè)曲折而漫長的過程。3.發(fā)

32、電機(jī)系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)互為因果,相互促進(jìn)。近年來風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的容量不斷增大,特別是低速直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的快速發(fā)展,有力地促進(jìn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、控制以及運(yùn)行維護(hù)水平的提高,各種新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)不斷出現(xiàn)。除了籠型異步發(fā)電機(jī)、雙饋異步發(fā)電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī),各國研究人員從提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的效率和可靠性,降低大型發(fā)電機(jī)的制造難度等角度,還提出了其他一些具有商業(yè)化潛力的風(fēng)力發(fā)電機(jī),如開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)、爪極發(fā)電機(jī)、無刷雙饋異步發(fā)電機(jī)、定子雙饋電雙凸極發(fā)電機(jī)、橫向磁通永磁電機(jī)等。 基于雙饋發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)成的并網(wǎng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)成為目前風(fēng)力發(fā)電方面的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢

33、。而直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組因其具有能量轉(zhuǎn)換效率高、系統(tǒng)可靠性高、并網(wǎng)功率控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，成為了我國風(fēng)電領(lǐng)域重要的研究和發(fā)展方向。另外，無齒輪箱的直驅(qū)方式能有效減少由于齒輪箱問題而造成的機(jī)組故障可有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和壽命，大大減少了維護(hù)成本，得到了市場的青睞。從整體來看，未來風(fēng)力發(fā)電將形成以異步雙饋及永磁直驅(qū)兩種并網(wǎng)技術(shù)為代表的風(fēng)電發(fā)展格局。4.變流器隨著風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展和直驅(qū)式、半直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對(duì)變流器容量及可靠性要求越來越高。由于可控電力電子器件的蓬勃發(fā)展，變流器領(lǐng)域已逐步出現(xiàn)交-直-交變流器一統(tǒng)天下的局面。而為實(shí)現(xiàn)大容量、高質(zhì)量輸出波形及高可靠性，多電平變流器開始得到應(yīng)用，如中點(diǎn)

34、二極管箝位多電平變換器、飛跨電容多電平變換器、級(jí)聯(lián)H橋多電平變換器等通用多電平變換器等。變流器發(fā)展需要解決的關(guān)鍵技術(shù)：1）變流器拓?fù)湫问?、參?shù)范圍、保護(hù)與通信接口方式等電氣性能的研究；2） 變流器控制技術(shù)；3） 變流器結(jié)構(gòu)及散熱設(shè)計(jì)；4） 低壓穿越技術(shù)中的關(guān)鍵問題；5） 快速有效的不對(duì)稱電壓、電流檢測技術(shù)；6） 變流器在電網(wǎng)電壓跌落下的控制與保護(hù)策略；7） 風(fēng)電機(jī)組應(yīng)對(duì)電網(wǎng)故障進(jìn)行無功補(bǔ)償。風(fēng)力發(fā)電變流器發(fā)展展望：1）高功率密度、通用模塊化設(shè)計(jì)；2）電壓電流等級(jí)不斷提高，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加靈活多樣；3）低壓穿越問題研究逐步深入；4）解決電磁兼容問題。5.軸承工信部2010年10月印發(fā)了機(jī)械基礎(chǔ)零部件

35、產(chǎn)業(yè)振興實(shí)施方案，計(jì)劃通過3年努力，使得我國重大裝備基礎(chǔ)零部件配套能力提高到70%以上。尤其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速器軸承、發(fā)電機(jī)軸承和主軸軸承配套能力提高，為功率1.5MW的風(fēng)電機(jī)組配套，工作壽命20年，可靠度99%。因此，國內(nèi)風(fēng)電軸承制造企業(yè)應(yīng)充分利用這一政策效應(yīng)，跟蹤主流機(jī)型發(fā)展動(dòng)向，盡快掌握核心技術(shù)，在技術(shù)質(zhì)量水平和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)上取得新突破，為我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速、健康發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。如今安裝的所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，75%-80%均采用主軸軸承支撐原理。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承配置為雙軸承支撐?，F(xiàn)最新的主軸軸承配置解決方案為單軸承支撐。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展，大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)成為市場發(fā)展的趨勢，較高

36、的能量密度也成為各主機(jī)制造商爭相追趕的目標(biāo)，給軸承設(shè)計(jì)帶來了極大挑戰(zhàn)。風(fēng)電軸承現(xiàn)在都是通用軸承，其中一部分要發(fā)展成為專用軸承，這是一種趨勢。一定要做好個(gè)性化設(shè)計(jì)的研究工作。是否有能夠在提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的同時(shí)還能減輕重量并降低整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造成本呢，成為主機(jī)廠商和零部件廠商所面臨的日益緊迫的問題。有專利技術(shù)報(bào)道，磁懸浮技術(shù)能降低軸承摩擦阻力，提高風(fēng)電效率與使用壽命。磁懸浮風(fēng)電機(jī)組可在微風(fēng)下運(yùn)行，工作風(fēng)速為1.536.9m/s（即1-12級(jí)風(fēng)），風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)抗湍流能力強(qiáng)，展示了一個(gè)全新的發(fā)展方向。6.變槳技術(shù)隨著風(fēng)機(jī)的更新?lián)Q代，使得幾年前剛剛推出的變槳技術(shù)也在接近極限。因此必須尋求新的解決方案。

37、風(fēng)機(jī)變槳控制面臨的挑戰(zhàn)極為復(fù)雜，既要確保風(fēng)機(jī)效率，同時(shí)又要提高可靠性和安全性。10月15日，穆格公司宣布在中國正式推出新型風(fēng)機(jī)交流變槳系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用緊湊的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在安全性、可靠性以及節(jié)省能源成本方面都具有顯著優(yōu)勢。全新模塊化設(shè)計(jì)能使變槳系統(tǒng)更易于與風(fēng)機(jī)集成，大大減少系統(tǒng)的復(fù)雜程度。通過降低零部件總數(shù)及整體成本將幫助風(fēng)機(jī)制造商和運(yùn)營商縮短系統(tǒng)維護(hù)所需要的停機(jī)時(shí)間，從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)力。全新的風(fēng)機(jī)交流變槳系統(tǒng)已成功運(yùn)用于遠(yuǎn)景能源公司新型4MW海上智能風(fēng)機(jī)。與同類產(chǎn)品相比，該風(fēng)機(jī)發(fā)電能力可提高20%以上。7.海上風(fēng)電技術(shù)由于陸上風(fēng)電機(jī)受運(yùn)輸、安裝等條件限制，單機(jī)容量2MW是風(fēng)電機(jī)發(fā)展的極限，這主要是因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)容量達(dá)到2MW后，槳葉長度將達(dá)60-70m，陸上運(yùn)輸極為困難，安裝用的吊車容量將超過1200-1400t。這使安裝風(fēng)電機(jī)的地點(diǎn)受到較大限制。通常，陸上風(fēng)電場的成本構(gòu)成為：風(fēng)電機(jī)約占70%，基礎(chǔ)設(shè)施(基礎(chǔ)電網(wǎng)、道路等)約占30%。而海上風(fēng)電場的成本構(gòu)成為風(fēng)電機(jī)約占30%，基礎(chǔ)設(shè)施(基礎(chǔ)、海底電纜等)約占70%。但海上風(fēng)電場由于風(fēng)力資源好，每年發(fā)電量可比陸上風(fēng)電場高出50%。同時(shí)，大容量的海上風(fēng)電機(jī)由于采用新技術(shù)，其成本下降，運(yùn)行可靠性增加，運(yùn)行成本降低，這樣就可以做到發(fā)電成本等于或低于陸上風(fēng)電場。3-5MW海上風(fēng)電機(jī)，運(yùn)輸問題