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风力发电科技发展“十二五”专项规划(科技部)

2012-07-18 16:05
林契于宸
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  二、形势与需求

  (一)当前形势

  通过国家多年的持续支持,我国在风电科技领域取得了长足进步,但与国际先进水平相比,还存在较大差距。基于我国风电产业现状及国内外趋势,我国在风电科技领域仍面临一系列挑战,主要表现在:

  1、先进风电装备自主设计和创新能力有待加强。

  早期,我国风电机组主要依赖引进国外设计技术或与国外机构联合设计,根据我国风资源等环境条件进行自主设计、研发新型风电机组的能力不足,且缺少自主知识产权的风电机组设计工具软件系统。

  在风电零部件方面,我国自主创新能力较弱,制造过程中的智能化加工和质量控制技术比较落后。如齿轮箱、发电机的可靠性有待提高;叶片处于自主设计的初级阶段;为兆瓦级以上风电机组配套的轴承、变流器刚开始小批量生产,控制系统尚处于示范应用阶段。

  2、风资源等基础数据不完善,风电场设计、并网及运行等关键技术需要提升。

  我国可利用的风能资源评价尚不精细,风电场设计需要的长期风资源数据不完善;风电场设计工具依赖国外软件产品,缺乏具有自主知识产权、符合我国环境和地形条件的风资源评估及风电场设计及优化软件系统;风电并网技术急需深入研究和创新,以提高风电并网消纳水平;尚未形成自主研发的先进运行控制和风电功率预测等风电场运行及优化系统。

  3、风电行业公共测试体系刚刚起步,风电标准、检测和认证体系有待进一步完善。

  我国已参考国际惯例初步建立了风电标准、检测和认证体系,但鉴于我国特殊的环境条件(如台风、低温、高海拔等)和工业基础与国际上有一定差别,需根据我国国情进一步完善。我国风电行业测试及相关测试系统设计等技术主要依赖国外,制约了我国风电技术的发展,而欧美风电发达国家已建成了完善的国家级风电机组野外测试、地面传动链和叶片测试等公共测试服务体系,为本国风电产业的发展做出了贡献。

  4、风电基础理论研究尚待深入,缺乏自主创新;风电学科建设、人才培养亟待加强。   由于风电大规模发展较晚,我国在风电基础理论研究方面积累不够,大多是直接引用或跟踪国外的研究成果,对技术的突破和创新能力不足。风电的科研水平与国外有较大差距,风电科研人员系统培养机制有待加强。

  5、中小型风电机组研发和风电非并网接入技术需要进一步提高。

  我国小型风电机组生产和使用量均居世界之首,但产品的性能和可靠性有待提高,中型风电机组研发和风电非并网的分布式接入技术研究刚刚起步,在风电微网技术和多能互补利用集成技术方面需要持续研究和示范。

  6、风电直接工业应用技术研究需要扩展。

  虽然我国风电装机规模迅速增长,但在如何利用规模化储能降低风电的不确定性,以及如何利用风能进行制氢、海水淡化等工业直接应用方面的技术研究刚刚起步,需要进一步扩展。

  (二)战略需求

  在未来5年,我国风力发电科技要逐步实现从量到质的转变,完善和发展风力发电科技的实力,实现从风电大国向风电强国的转变。

  根据我国发布的《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,在“十二五”期间,我国规划风电新增装机7000万千瓦以上。从我国能源规划、碳减排目标及产业发展需求来看,我国风力发电科技的战略需求主要体现在:

  1、特大型风电场建设的需要

  特大型风电场建设是我国风电开发的需求重点,国外无法提供直接的经验。“十二五”期间,国家规划建设6个陆上和2个海上及沿海风电基地,迫切需要在特大型风电场风资源评估、风电场设计、并网消纳与智能化运营管理和大容量、高可靠性、高效率、低成本的风电机组等方面进行科技开发和创新,为我国特大型风电场建设提供技术保障。

  2、大规模海上风电开发的需要

  我国海上风电已经起步,“十二五”期间潮间带和近海风电将进入快速发展、规模化开发阶段,因此,需要开展海上风电机组研制及产业化关键技术研究,加强工程施工与并网接入等海上(潮间带)风电场开发系列关键技术研究,为大规模海上风电开发提供技术支撑。

  3、风电自主创新体系、能力建设与人才培养的需要

  “十二五”期间,结合国家能源产业和风电科技发展战略的总体部署,迫切需要建立公共研发测试服务体系,根据我国环境条件和地形条件等开发出具有自主知识产权的风电设计工具软件系统,在整机设计集成与关键部件制造领域实现技术突破,实现产、学、研、用相互结合共同发展,为我国风电装备性能优化及自主设计提供条件和支持,保障我国风电产业的持续、快速和稳定增长。

 

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