海上风电现状与差异
大型化、变速运行、变浆距及无齿轮箱是世界风电设备发展的新趋势。现在世界上
MW 级的风电机组已具备了商业化价值,如美国的主流机型是 1.5 MW 风机;丹麦主流
机型是
2.0 ~ 3.0 MW 风机;早在 2004 年的汉诺威工博会上,4.5 MW 的风电机组即已
面世。目前,单机容量最大的风电机组,是德国
Re 鄄 power 公司生产的容量为 5 MW
的机组。
今后风电产业技术发展的趋势是:更大容量、新型结构和材料、海上风机。
近
20 年来,国际上大型机组风电技术日趋成熟。在不断降低风力发电成本和扩大可
经济利用的风力资源量的目标驱动下,国际上的风电机组技术不断向海上专用风电机组
发展。目前,
MW 级以下风电机组中仍广泛采用失速调节技术方式,MW 级以上的新机
组普遍采用了变桨变速恒频的先进技术。
近几年,直接驱动技术发展迅速,这种技术避免了齿轮箱这一传动环节和部件,使
机组的可靠性和效率更高,发展前景良好。
目前,国际上大规模安装的
2.5 ~ 3.5 MW 机组,普遍采用轻质、高性能的玻璃纤维
叶片,但更大的
5 ~ 10 MW 叶片则开始尝试引用碳纤维材料。为便于浮吊的施工,海上
风电场一般建在水深为
3 ~ 8 m 处。同容量装机,海上比陆上成本增加 60%(海上基础
占
23%、线路占 20%;陆上仅各占 5% 左右),电量增加 50% 以上。
值得注意的是,即使存在主流风机电机容量不断扩大、向
10 MW 级巨型海上风电机
组发展的趋势,欧美风电产业认为
2 ~ 3 MW 级以下单机容量的机组仍将长期存在,也
就是说,系列化多种容量机型将并存,以满足各类细分风电市场需求。
中国拥有十分丰富的近海风能资源。近海
10 m 水深的风能资源约 1 亿 KW,近海
20 m 水深的风能资源约 3 亿 KW,近海 30 m 水深的风能资源约 4.9 亿 KW。我国海上风
能的量值是陆上风能的
3 倍,具有广阔的开发应用前景。
尽管海上风力发电前景十分好,其开发难度却远远大于陆地风力发电系统建设,直
至上世纪
90 年代才有一些国家开始实质性尝试。
2007 年年底,我国首个海上风电项目--- 10 万 KW 上海东海大桥海上风电场开工建
设。大连重工
·起重集团在 MW 级风电机组招标中一举中标,成功与项目业主上海东海电
气公司签订了
34 台首批单机容量最大的 3 MW 海陆两用风力发电机组。在国家、辽宁省、
大连市政府的大力支持下,企业投资
2.4 亿元,大连市工业发展资金补助 3000 万元,
经过一年多的努力,大连重工
·起重集团相继攻克了多项技术难关,打破了国外技术垄
断,为首台
3 MW 风电机组国产化研制提供了技术支撑,同时实现了 3 MW 增速机、轮
毂、机座等核心部件的自主内部配套。今年年初,大连重工
·起重集团研制的国内首台具
有自主知识产权的
3 MW 风电机组成功下线,3 月 20 日,轮毂高度 90 多 m、叶轮直径