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| 【風機】風電今后趨勢：大容量新結構材料海上風機 |
| （時間:2009-10-13 13:22:27） |
大型化、變速運行、變漿距及無齒輪箱是世界風電設備發展的新趨勢。現在世界上MW級的風電機組已具備了商業化價值，如美國的主流機型是1.5MW風機；丹麥主流機型是2.0～3.0MW風機；早在2004年的漢諾威工博會上，4.5MW的風電機組即已面世。目前，單機容量最大的風電機組，是德國Re鄄power公司生產的容量為5MW的機組。
今后風電產業技術發展的趨勢是：更大容量、新型結構和材料、海上風機。
近20年來，國際上大型機組風電技術日趨成熟。在不斷降低風力發電成本和擴大可經濟利用的風力資源量的目標驅動下，國際上的風電機組技術不斷向海上專用風電機組發展。目前，MW級以下風電機組中仍廣泛采用失速調節技術方式，MW級以上的新機組普遍采用了變槳變速恒頻的先進技術。
近幾年，直接驅動技術發展迅速，這種技術避免了齒輪箱這一傳動環節和部件，使機組的可靠性和效率更高，發展前景良好。
目前，國際上大規模安裝的2.5～3.5MW機組，普遍采用輕質、高性能的玻璃纖維葉片，但更大的5～10MW葉片則開始嘗試引用碳纖維材料。為便于浮吊的施工，海上風電場一般建在水深為3～8m處。同容量裝機，海上比陸上成本增加60%（海上基礎占23%、線路占20%；陸上僅各占5%左右），電量增加50%以上。
值得注意的是，即使存在主流風機電機容量不斷擴大、向10MW級巨型海上風電機組發展的趨勢，歐美風電產業認為2～3MW級以下單機容量的機組仍將長期存在，也就是說，系列化多種容量機型將并存，以滿足各類細分風電市場需求。
中國擁有十分豐富的近海風能資源。近海10m水深的風能資源約1億KW，近海20m水深的風能資源約3億KW，近海30m水深的風能資源約4.9億KW。我國海上風能的量值是陸上風能的3倍，具有廣闊的開發應用前景。
盡管海上風力發電前景十分好，其開發難度卻遠遠大于陸地風力發電系統建設，直至上世紀90年代才有一些國家開始實質性嘗試。
2007年年底，我國首個海上風電項目---10萬KW上海東海大橋海上風電場開工建設。大連重工·起重集團在MW級風電機組招標中一舉中標，成功與項目業主上海東海電氣公司簽訂了34臺首批單機容量最大的3MW海陸兩用風力發電機組。在國家、遼寧省、大連市政府的大力支持下，企業投資2.4億元，大連市工業發展資金補助3000萬元，經過一年多的努力，大連重工·起重集團相繼攻克了多項技術難關，打破了國外技術壟斷，為首臺3MW風電機組國產化研制提供了技術支撐，同時實現了3MW增速機、輪轂、機座等核心部件的自主內部配套。今年年初，大連重工·起重集團研制的國內首臺具有自主知識產權的3MW風電機組成功下線，3月20日，輪轂高度90多m、葉輪直徑90多m、重量400余T的風機與海上基礎承臺連接安裝成功。
目前，除首臺3MW風電機組發往用戶現場外，同批研制的4臺整機樣機中的另外3臺機組正在做出廠前的最后并網測試。東海風電場34臺3MW風機將于2010年上半年世博會前完成全部安裝和調試，并投入運營。
東海風電場位于上海東海大橋東側1～4km、南匯岸線以南8～13km的上海市海域。風電場由34臺國內最大單機容量的風電機組組成，總裝機容量10.2萬KW，設計年發電利用小時數為2600小時，年上網電量為2.67億KW.h。上海東海風力發電有限公司負責投資、開發東海風電場項目，東海風電場由上海勘測設計研究院總體設計。
日本三菱重工預計，全球的風力發電規模將急劇擴大，2008年新增風力發電設備容量25KMW，2013年將再增加50KMW。三菱重工是日本國內唯一的大型風力發電機制造商，目前占世界市場份額的3%～4%。三菱重工的環境、能源相關產品的銷售額規模，2007年約為1.9兆日元，到2012年計劃將提高到3兆日元，風力發電機是三菱重工的核心產品之一。三菱重工計劃積極參與海上風力發電設備市場的競爭，如果進展順利，最早于2011年在海外設立風力發電葉片等設備生產基地，面向需求旺盛的歐美電力公司等銷售。他們預計，由于受到占地和設備運輸的制約，風力發電的趨勢今后將會由陸地向海上轉移。因此，在大型風力發電設備的生產上頗具競爭力的三菱重工，把占領世界海上風電設備10%的市場份額作為其發展目標。他們計劃開發額定輸出功率為5～7MW級的大容量風力發電機，葉片直徑約130m。目前，該公司自主生產的風力發電機額定輸出功率為2.4MW，葉片直徑最大95m。
海上風力發電的方式分為兩種，即在淺海的座底式和在深海的浮體式。
目前，座底式海上風力發電已由荷蘭維斯塔斯風電公司等在歐洲部分地區推向實用化，而深海浮體式海上風力發電尚無先例。對此，三菱重工在擬定的產業規模中，將首先參與座底式，2～3年后再著手發展浮體式。他們計劃采取收買、合資等方式在墨西哥等美國東海岸地區設立生產基地。此外也有在歐洲等地設立生產基地的計劃，以確保公司參與海上風力發電設備市場競爭戰略的實施。
海上風力發電對于中國風機生產企業而言，是一個新課題。然而，海上風力發電市場這一新的經濟增長點，又是中國風電產業新的發展機遇。
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