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风力发电技术的未来开发方向

2013-09-17 10:43
科技潮人
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  近年来世界风力发电发展十分迅速,每年其容量以30%的速度递增。1998年世界风力发电装机容量为9839MW,比1997年增加了29.6%。1999年4月世界风力发电装机容量已突破了10000MW。目前世界市场上风电机主要的调节技术有:定桨距调节风电机技术,变桨距调节风电机技术,主动定桨距调节技术,变速恒频四种。由于陆上风电机受运输、安装等条件限制,单机容量2MW是风电机发展的极限,这主要是因为风电机容量达到2MW后,桨叶长度将达60-70m,陆上运输极为困难,安装用的吊车容量将超过1200-1400t。这种容量的吊车,除了在欧美等发达地区外,其余地区基本没有。同时,在西欧等发达地区,人口较稠密,安装风电机的地点受到较大限制,人们将大力发展海上风电场。目前,我国仅掌握定桨距失速调节型风电机技术,这类风电机的容量可以扩大到750kW,另外三种技术均没有涉及。我国风电机技术开发仍处于较低水平。

  目前世界市场上风电机主要的调节技术

  1、家桨距调节风电机技术(Stallregulation)

  这种技术就是所谓的典型丹麦风电技术的核心,其基本原理是利用桨叶翼型本身的失速特性。其优点是:调节简单可靠,控制也可大大简化;其缺点为:桨叶、轮毂、塔架等主要受力部件的受力增大。

  现在国际上600kW以F的机组,大部分仍在使用该项技术,如MFG-MICON、BONUS、NORDEX等著名厂商都采用该项技术。

  2、变桨距调节风电机技术(Pitegulation)

  主要代表为Vestas。

  变桨距调节的主要优点为:桨叶受力较小,桨叶可以做得比较轻巧,风电机的结构部件都可以做得比较轻巧;其缺点为:结构复杂。

  3、主动定桨距调节技术(Activestallregulation)

  这种调节方法是前述二种方法的组合。目前,国际上几大风电机制造商,如MFGMICON、BONUS等,在大于600kW风电机上均采用此种技术。这种调节方法的主要好处是:具有定桨距调节方法的特性,输出功率变化较小、轮平稳。

  4、变速恒频(Viarablespeed)

  这种调节方式从理论上说是最优化的调节方式。目前使用这种技术的制造商主要是德国的Enercon、荷兰的Largeway。

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