2022國際風能技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

國際風能技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢主題主題一、風能開發(fā)進入新的發(fā)展階段一、風能開發(fā)進入新的發(fā)展階段二、風力發(fā)電的主要技術進步三、未來技術創(chuàng)新的發(fā)展趨勢二、風力發(fā)電的主要技術進步三、未來技術創(chuàng)新的發(fā)展趨勢一、風能開發(fā)進入新的發(fā)展階段一、風能開發(fā)進入新的發(fā)展階段風力發(fā)電技術顯著提高風力發(fā)電技術顯著提高風電機組容量的變化趨勢

近30年風電機組葉輪掃掠面26倍更大、更便宜、更環(huán)保

747-876米VindebyMiddlegrundNystedHornsRev2Anholt WestermostRoughBurboBankExtensionBremerhaven1991年2000年2003年2009年2012年 2014年2016年2017年風輪直徑：35m風輪直徑：76m風輪直徑：82.4m風輪直徑：93m風輪直徑：120m 風輪直徑：154m風輪直徑：164m風輪直徑：180m輪轂高度：35m輪轂高度：64m輪轂高度：69m輪轂高度：68m輪轂高度：82m 輪轂高度：102m輪轂高度：113m輪轂高度：115m容量：0.45MW容量：2.00MW容量：2.30MW容量：2.30MW容量：3.60MW 容量：6.00MW容量：8.00MW容量：8.00MW風能資源開發(fā)能力顯著提升風能資源開發(fā)能力顯著提升140m140m572.5近30年可供開發(fā)的風能資源增長了2.53×20倍風力發(fā)電成本大幅降低風力發(fā)電成本大幅降低在過去的30年里，風力發(fā)電成本從0.8美元/（kW·h）降至0.04美元/（kW·h），預計未來將再降低30%。美分/（kW·h）平準化度電成本（美元/MW·h）陸上風電美分/（kW·h）平準化度電成本（美元/MW·h）陸上風電固定式海上風電漂浮式海上風電風力發(fā)電成本預測（BerkeleyLab，2016）504030201001980198519901995200020052010201520202025風力發(fā)電技術成本曲線（NREL，2005）風力發(fā)電占比顯著提升風力發(fā)電占比顯著提升與質疑相反，全球范圍內，更高比例的波動性可再生能源成功接入電力系統(tǒng)，并未影響電網的穩(wěn)定性?？偘l(fā)電量中的占比（%）10位的國家REN21《2018可再生能源全球現(xiàn)狀報告》主題主題風能開發(fā)進入新的發(fā)展階段主要標志：1、風能資源可開發(fā)量——可以為能源需求提供重要支撐1、風能資源可開發(fā)量——可以為能源需求提供重要支撐2、風電上網電價——可以與常規(guī)能源競爭3、風電接入比例——不影響電網的穩(wěn)定與安全二、風力發(fā)電的主要技術進步二、風力發(fā)電的主要技術進步風力發(fā)電的主要技術進步100,000m風力發(fā)電的主要技術進步100,000m10,000m1,000m100m10m1m0.001m0.000001m從風資源評估到風電機組新材料開發(fā) 開發(fā)/運營制造供應 材料科學與特性試驗與檢測結構與部件設計載荷與控制整機設計智能運行維護風電場設計資源評估模型風能預測基于大數(shù)據的風電場建設運維基于大數(shù)據的風電場建設運維宏觀選址精準測風資源評估宏觀選址精準測風資源評估設計運行評估宏觀選址測風數(shù)據分析管理平臺SiteOpti系統(tǒng)WindeyFOAM平臺后評估系統(tǒng)數(shù)字化產品項目管理測風及分析中尺度圖譜中尺度WRF模擬微尺度CFD仿真中微尺度嵌套耦合定制化設計運行評估數(shù)據庫雷電預測數(shù)據冰凍預測數(shù)據氣象再分析數(shù)據 中尺度數(shù)據數(shù)據庫雷電預測數(shù)據冰凍預測數(shù)據氣象再分析數(shù)據 中尺度數(shù)據測風塔數(shù)據 雷達測風數(shù)數(shù)據地形圖數(shù)據 地形粗糙度數(shù)據 地形勘察數(shù)據工程造價數(shù)據 風場建設數(shù)據風機運行數(shù)據 風場數(shù)據 功率曲線數(shù)據 風電場設計周期縮短50%以上；投資估算準確度提高20%以上；風電場投資回報率提高1%~3%。 工程造價數(shù)據 風場建設數(shù)據風機運行數(shù)據 風場數(shù)據 功率曲線數(shù)據數(shù)字化/智能化風力發(fā)電技術數(shù)字化/智能化風力發(fā)電技術風電場智能信息系統(tǒng)—— 基于大數(shù)據和物聯(lián)網，實現(xiàn)風電機組的全生命周期管理，降低運維成本，提高運營收益。風電場端WindViewer生產過程監(jiān)視、控制與調度的智能化解決方案，幫助完成生產目標，提高運營業(yè)績。

總部/區(qū)域端AeolusCloud，智慧型風電場全生命周期解決方案實現(xiàn)先進的設計，精細化的運營和產品性能的持續(xù)提升。，

WindeyAeolus風電場遠程管理移動解決方案，幫助擺脫時間和空間的限制，隨時隨地與風電場互聯(lián)互通。大型風電機組輕量化大型風電機組輕量化風輪直徑：120-160米塔架高度：120-150米

大型風電機組的輕量化設計顛覆了傳統(tǒng)設計理念超大葉輪動態(tài)載荷的精確控制柔性高塔技術關鍵技術取得重大進步以極限載荷、最大變形、氣動效率等多目標的葉片設計方法碳纖維和其他復合材料的應用，一體化成型和分段式葉片槳葉設計制造技術的進步使重量降低了40%風電機組新型結構風電機組新型結構新型塔架技術 全鋼柔性塔架 類型標準剛性塔架高剛性塔架高柔性塔架要素頻率頻率頻率+疲勞以2.5MW機組為例輪轂高度90m120m150m一階固有頻率0.265Hz0.265Hz0.219Hz重量256T＞600T559T需要通過風力機控制動作，減小柔性塔架的疲勞/極限載荷。海上風電技術海上風電技術固定式 漂浮式 我國（亞洲）

江蘇大豐海上風電場離岸4310~17米總裝機302.4MW首個漂浮式風電場 首個漂浮式風電場投資：20基于Hywind降低了總投資的60~70%

容量：30MW水深：95~120m平均風速：10.1m/s面積：約4km2

平均浪高：1.8m輸送電纜：30km正式運營：2017年海上風力發(fā)電機組測試技術FraunhoferIWES地面測試技術FraunhoferIWES全尺寸結構件地面測試單樁式

三腳樁式地下部分主題主題三、未來技術創(chuàng)新的發(fā)展趨勢三、未來技術創(chuàng)新的發(fā)展趨勢一、歐洲海上風電發(fā)展趨勢一、歐洲海上風電發(fā)展趨勢正在開發(fā)的12MW級別產品，正在開發(fā)的12MW級別產品，有望大幅降低度電成本部分12MW的風機最終將升級到15MW（米）近期的競爭主要集中在8~10MW的平臺近期的競爭主要集中在8~10MW的平臺＜6MW的機型在歐洲已過時兆瓦等級一、歐洲海上風電發(fā)展趨勢SG10.0-193DDSerialproduction：2022

GEHaliade-X海上風電創(chuàng)新技術海上風電創(chuàng)新技術海上風電數(shù)字化物聯(lián)網技術浮標式激光雷達測風系統(tǒng)（FraunhoferIWES）優(yōu)點：1

制造成本低、運維成本低靈活性強、準確度高擴展性強、具有多種功能海上風電創(chuàng)新技術新型漂浮式基礎UniversityNottingham

桁架結構浮筒錨點牽引垂蕩系統(tǒng)海上風電創(chuàng)新技術海上風電創(chuàng)新技術新型漂浮式基礎