風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

4 發(fā)展趨勢(shì)

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隨著各國(guó)政策的傾斜和科技的不斷進(jìn)步,世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速,展現(xiàn)出了廣闊的前景.未來(lái)數(shù)年世界風(fēng)力發(fā)展的趨勢(shì)如下.

4.1 風(fēng)力發(fā)電從陸地向海面拓展

海面的廣闊空間和巨大的風(fēng)能潛力使得風(fēng)機(jī)從陸地移向海面成為一種趨勢(shì).目前只有少數(shù)國(guó)家建立了海上風(fēng)電場(chǎng),但預(yù)計(jì)從2006 年開(kāi)始,歐洲的海上風(fēng)力發(fā)電將會(huì)大規(guī)模地起飛.

4.2 單機(jī)容量進(jìn)一步增大

自MW級(jí)風(fēng)力機(jī)出現(xiàn)后,風(fēng)力機(jī)的尺寸和發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量增長(zhǎng)速度加快.截至2003年,商品化的風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪直徑達(dá)到120m,單機(jī)容量達(dá)到4.5MW.隨著各項(xiàng)技術(shù)的成熟,更大容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)應(yīng)用.

4.3 新方案和新技術(shù)不斷被采用

在功率調(diào)節(jié)方式上,變速恒頻技術(shù)和變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)將得到更多的應(yīng)用;在發(fā)電機(jī)類型上,控制靈活的無(wú)刷雙饋型感應(yīng)發(fā)電機(jī)和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的永磁發(fā)電機(jī)將成為風(fēng)力發(fā)電的新寵;在勵(lì)磁電源上,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,新型變換器不斷出現(xiàn),變換器性能得到不斷的改善;在控制技術(shù)上,計(jì)算機(jī)分布式控制技術(shù)和新的控制理論將進(jìn)一步得到應(yīng)用;在驅(qū)動(dòng)方式上,免齒輪箱的直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)將更加吸引人們的注意.

在技術(shù)上,經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展,世界風(fēng)力發(fā)電機(jī)組逐漸形成了水平軸、三葉片、上風(fēng)向、管式塔的統(tǒng)一形式.進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著電力電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和材料技術(shù)的不斷發(fā)展,世界風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到了飛速發(fā)展,主要體現(xiàn)在:

1)單機(jī)容量不斷上升,單機(jī)容量為5 MW 的風(fēng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行階段;

2)變槳距功率調(diào)節(jié)方式迅速取代定槳距功率調(diào)節(jié)方式,采用變槳距調(diào)節(jié)方式避免了定槳距調(diào)節(jié)方式中超過(guò)額定風(fēng)速發(fā)電功率將下降的缺點(diǎn),德國(guó)2003年上半年所安裝的風(fēng)機(jī)中91.2%采用的是變槳

距調(diào)節(jié)方式;

3)變速恒頻方式迅速取代恒速恒頻方式,變速恒頻方式可通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速追蹤最大風(fēng)能,提高了風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行效率,德國(guó)2003年上半年所安裝的風(fēng)機(jī)中90.5%采用的是變速恒頻方式;

4)無(wú)齒輪箱系統(tǒng)的直驅(qū)方式增多,去掉齒輪箱雖然提高了發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造成本,但有效地提高了發(fā)電系統(tǒng)的效率和可靠性,德國(guó)2003年上半年所安裝的風(fēng)機(jī)中40.9%采用的是無(wú)齒輪箱直驅(qū)方式.

4.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組更加個(gè)性化

適合特定市場(chǎng)和風(fēng)況的風(fēng)力機(jī)將被更多地推出,目前,德國(guó)的Repower公司已經(jīng)推出了這方面的

產(chǎn)品.

4.5 從事風(fēng)力發(fā)電的隊(duì)伍進(jìn)一步擴(kuò)大

隨著對(duì)風(fēng)力發(fā)電誘人前景認(rèn)識(shí)的深入和更多優(yōu)惠政策的出臺(tái),更多的新成員將加入風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè),例如2002年初剛涉足風(fēng)能業(yè)務(wù)的GE風(fēng)能公司和英國(guó)的FKI公司.