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中国风电发展现状及发展趋势Lifeisachainofmomentsofenjoyment;notonlyaboutsurvival.Lifeisachainofmomentsofenjoyment;notonlyaboutsurvival.据世界气象组织（WMO）和中国气象局气象科学研究院分析，地球上可利用的风能资源为200亿kW，是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW，海上可利用的风能是陆地上的3倍，50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍，风能资源非常丰富。风电发展情况2013年中国(不包括台湾地区)，新增装机容量16088.7MW，同比增长24.1%;累计装机容量91412.89MW，同比增长21.4%新增装机和累计装机两项数据均居世界第一。按照《中国新能源发电发展研究报告》规划，未来新能源发电将快速发展。其中规划2015年和2020年风电装机分别为1亿千瓦和1.8亿千瓦。相比2011年并网风电4505.11万千瓦，装机容量起码翻番。我国水平本统计中的“风电装机容量”是指风电场现场已完成吊装工程的风电机组容量，与风电并网装机容量及验收运行装机容量不同。表二：2001—2013我国新增与累计装机量（MW）在应对能源危机和气候变化的背景下，风电行业发展势头强劲，全球风电装机持续快速增长。根据世界风能协会的统计数据，2012年全世界风电装机容量新增约2726万kW，增长率约为29%，累计达到1.21亿kW，增长率为42%，突破1亿kW大关。风电总发电量为2600亿kWh，占全世界总电量的比例从2000年的0.25%增加到2012年的1.5%。表二展现了1998年至2011年间全球风电总装机情况、风电新增装机情况，表三体现了风电装机增长速率。世界水平表二：1998—2011全球风机新增与累计装机量（MW）丹麦Vestas公司的2MW和3MW双馈式海上风电组被认为是技术最成熟的，在全球海上风电的装机容量达到35%。国外风电发展情况•近几年来，美国、亚洲、南美洲等国风电行业得到了快速发展。根据世界风能协会的数据，2012年全世界新增风电装机容排名前三的国家依次为美国、中国、印度，前3名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。欧洲风电装机占全球比重正逐年下降，风电发展在全球范围内呈现更加均衡的局面。•中国风能资源储量是印度的30倍，德国的5倍，但目前中国风电装机仅为印度的1/2.5,德国的1/8，出于改善过于依赖煤炭资源的状况和考虑到环保压力，中国风电有相当大的发展空间。中国风电发展势头迅猛，风电市场的容量日益扩大，距全球最大风电场市场也越来越近。•美科丹风还预测中国风机信息网报道，从2010至2015年，离岸风电市场复合年增率为43%，将占到2015年全世界风电市场份额的8%，全世界海上风电的发展脚步慢慢加快。此外，在亚洲市场，主导者仍是中国，其与韩国将会成为亚洲海上风电市场的主流力量。2012年全球风电市场新增装机容量达到创纪录的48.4GW，美国通用电气与丹麦维斯塔斯在全球风机制造商中并列第一。国内主要风力发电机组制造商包括：•华锐风力发电科技（集团）股份有限公司•东方电气集团公司•新疆金风科技股份有限公司•国电联合动力技术有限公司•湖南湘电风能有限公司制造商情况•华锐风电科技（集团）股份有限公司在中国率先自主开发出全球领先的1.5MW、3MW、5MW、6MW系列风电机组。•2008年中国风电总装机规模12,121万千瓦，其中，华锐风电装机容量1403MW（935台），占当年国内新增总装机容量的22.5%，行业排名中国第一、全球第七。•2009年产1.5MW风机2000台，3MW风机100台，总体产能达到3330MW，进入世界第三名。•2010年华锐风电新增装机容量438.6万千瓦，继续排名中国第一，已跻身全球第二位。•截止2011年，累计风电装机容量达12989MW，排名中国第一。•发明专利11项，实用新型18项（至2011.6）•有分析认为，随着产品优势的逐渐扩大，华锐风电不但有望进一步巩固其国内第一的市场地位，五年内达到世界第一的战略设想也有望实现。华锐风力发电科技（集团）股份有限公司•SL6000系列风力发电机组是中国首台6兆瓦风电机组，是目前中国单机容量最大的风电机组，标志着中国风电机组大型化进入了一个新的阶段，也是全球技术领先的风电机组，机组叶轮直径128/155m，轮毂高度100/110m。SL6000海上机型的开发是基于公司海上风电开发经验，采用了成熟的常规齿轮传动和发电机技术，保证了海上风机的高可靠性和经济性。•华锐风电此次下线的6兆瓦SL6000系列风力发电机组是目前中国第一台自主研发、拥有完全自主知识产权、全球技术领先的电网友好型风电机组，可以广泛应用于陆地、海上、潮间带各种环境和不同风资源条件的风场。•2008年产风力发电机组1053MW，排全球11位；•2009年生产量为1804.3MW，列全国第三；•2010年风电装机容量超过2623MW，国内占有率为13.9%，排全球第7位；•2011年世界排名第6位；•发明专利6项，实用新型2项（至2011.6）•自主开发2.5MW、1.5MW双馈风力发电机，样机已试制成功;与英国GH公司联合开发1.5MW直驱式风力发电机，已批量化生产。正在与THESWITCH公司联合开发系列永磁风力发电机。东方电气集团东方公司•是国内最大的风力发电机组整机制造商，主要产品有600kW、750kW、1.2MW、1.5MW系列风力发电机组，正在研制的产品有1.5MW部分新机型、2.5MW、3.0MW、5.0MW风力发电机组。•2007年金风科技在中国风电市场的占有率25.25%，保持国内市场占有率第一。•2008年产1132MW机组，列全球第7位；•2009年总产量2086.5MW；•截至2010年6月，累计销售总容量达到8882.3MW，列全球第5位；•发明专利19项，实用新型29项（至2011.6）新疆金风科技股份公司•2009年产768MW，名列全国第4位；•目前主要风力发电产品——德国Aerodyn公司联合设计的1.5MW变桨、变速、双馈发电技术风力发电机组。国电联合动力技术有限公司最早实现了600kW异步风力发电机的可靠运行；2011.9一台5MW永磁直驱风力发电机组在荷兰正式并网；下图为该产品图片：湖南湘电风能有限公司•拥有0.75MW、1.5MW、2MW、2.5MW直驱风机的先进制造技术，着力开发3.5MW、5MW的直驱风机，现已着手研发8MW、10MW直驱型风力发电机组。•发明专利3项，实用新型3项，外观专利4项。•降低成本对于风电的发展很关键，目前风电还遭遇到并网价格高等难题，国际上对于风电成本问题曾有专业预测，在2020年之后风电的成本将和火电、水电相近。•世界风电装备目前呈现出大型化、变速运行、变桨距及无齿轮箱等发展趋势。风力发电的瓶颈问题•改进现有的并网技术，减少对电网的冲击；•永磁体发生退磁将对发电系统产生重大影响，所以永磁体的退磁风险分析时一大重要研究课题风机•并网之后，其发电仍然受到电网调节指令的限制，弃风成为我国风电发展的新难题；•直驱永磁同步发电机组的低电压穿越运行控制；•变流器设计、制造与实验时直驱式永磁风力发电系统的瓶颈和难点问题；现在迫切需要解决的问题多极少槽整数槽绕组具有较高的绕组系数和较低的定子磁动势谐波含量，但齿谐波含量高，且齿槽转矩大，分数槽绕组在多极低速同步电机中广泛应用。但是太多的槽数会提高制造工艺成本，增加绝缘的用量，降低槽的利用率，铜损耗加大，但过少的槽数又不能有效地降低定位力矩次数，影响发电机低速运行时的平稳性。研究热点•对三相短路退磁分析设定不同的短路时刻，寻找最大退磁风险时刻，•对永磁体的径向和周向进行磁密分析，确定最大退磁风险点发生的位置。•A相轴线与d轴夹角从0°到90°变化过程中磁极磁密变化趋势，根据磁极外表面前后两端点的磁密大小变化过程，从而得到磁密曲线变化规律和最低退磁风险点；新思路磁悬浮风力发电机大功率的发电机可用于大型的离网型的电站及大型并网型的电站。相比于传统水平轴式风力发电机而言，磁悬浮风力发电机虽然造价高昂一些，但其优点非常突出：第一，前者带有尾翼，必须随风向变化转动风车；后者依靠陀螺式风翼旋转，不随风向变化改变轴心。第二，前者噪音大，无法克服不定风向带来的抖动，电机、叶片容易脱落，3年须更换一次配件；而后者运转稳定，无噪音，各种机件寿命长，不易脱落，可连续工作20年以上。第三，前者要求空旷无遮蔽的大空间；而后者对空间要求低，无论市区、郊区、沿海山区皆可用；第四，前者启动风速至少2.5m/s，而后者仅需1m/s风速即可启动，风速超过40m/s也可照常运转，且风速越高发电效率越高，发电量可比前者增加35%。新技术A、真正磁悬浮发电机的发明专利，非实用新型专利；B、六面受风，非四面受风，启动风速更低；发电风速更低；C、发电机部分采取磁悬浮技术，同等型号发电效率更高；D、同等型号重量更轻，不易对灯杆产生疲劳，安全性更强；E、造型更美观，线条更流畅；磁悬浮风力发电机的优点：在今后的20年内，国际上风力发电产业将是增长速度最快的产业，风力发电技术也将进入快速发展的黄金时期；在中国，并网型风力发电机组装机容量增长速度将明显加快，令世界瞩目，离网型风力发电机组发展的地域广、潜力大，装机总容量最终将超过并网型风力发电机组。中国风电发展现状及发展趋势Lifeisachainofmomentsofenjoyment;notonlyaboutsurvival.Lifeisachainofmomentsofenjoyment;notonlyaboutsurvival.