风力发电介绍.pptx

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1、2023/3/221一、世界风电发展状况世界风力发电持续快速发展根据世界风能协会（WWEA）统计，1996年世界风电总装机容量为607万KW，2007年为9385万千瓦，2008年达到1.2亿千瓦。08年世界当年风电装机为2705万千瓦，增速达到28.8。2008年世界风力发电机组市场规模达到475亿美元。2008年底全球1.2亿千瓦的风电总装机容量，意味着每年发电260TWh，可以减少二氧化碳排放1.58亿吨。第1页/共79页2023/3/2221997年到2008年世界风力发电装机第2页/共79页2023/3/2232003-2008年世界风力发电装机容量前十位国家第3页/共79页2023

2、/3/2242009-2030年世界风电装机预测第4页/共79页2023/3/2252008年世界排名前十位的整机制造商第5页/共79页2023/3/226二、中国风力发电发展状况二、中国风力发电发展状况 中国风能资源 本世纪初据中国气象科学研究院的初步测算在陆地离地10m高度处，可开发储量为2.53亿kW；海上可开发储量为7.5亿kW，总计约10亿kW。2007年中国气象局风能太阳能研究中心提供的最新测算数据，中国可开发利用风力资源约为：陆上8亿千瓦，近海1.5亿千瓦。主要分布在东南沿海及附近岛屿，内蒙古、新疆和甘肃河西走廊，以及华北和青藏高原的部分地区。第6页/共79页2023/3/227

3、中国风力发电快速发展 随着可再生能源法的实施和京都议定书协议的生效，国家加大了对可再生能源支持的力度，风力发电产业得到了连续快速发展，出现了风电热。我国风电增长速度已连续三年超过100%。2008年我国新增风电装机容量624.6万千瓦，累计装机容量为1215.2万千瓦，现规模已位居世界第四，风电占全国电力装机总容量的1.5%。风机制造业快速发展，主机生产企业已有70余家，国产化风机的装机数量所占比例也在逐年增加，08年已达到72%。第7页/共79页2023/3/228中国风力发电快速发展第8页/共79页2023/3/229新疆达板城风电场第9页/共79页2023/3/2210广东南澳风电场广东

4、南澳风电场第10页/共79页2023/3/2211承德风电场第11页/共79页2023/3/2212 风电场图片（内蒙辉腾西勒）第12页/共79页2023/3/2213中国风电市场将持续高速发展根据国家能源局最新规划，2020年全国风力发电装机将达到1亿千瓦。从2009年到2020年国内新增风电装机容量平均每年将达到740万千瓦，投入风电场的资金将达到660亿元740亿元，其中风机设备将达到444亿元。国家能源局已规划将在6个地区建设千万千瓦级的风电场：甘肃酒泉1100万千瓦；新疆哈密2000万千瓦；内蒙西部2000万千瓦；内蒙东部3000万千瓦；河北1000万千瓦；江苏1000万千瓦（含70

5、0万海上风场）第13页/共79页2023/3/2214Technology trend失速调节主动失速定速变速控制齿轮箱变距调节变速调节无齿轮箱三、风力发电机组技术简介三、风力发电机组技术简介大型风力发电机组发展趋势大型风力发电机组发展趋势第14页/共79页2023/3/2215失速型风力发电机组 定桨距失速型风力发电机组是通过风轮叶片失速来控制风力发电机组在大风时的功率输出，以及通过叶尖扰流器来实现极端情况下的安全停机问题。变桨距失速型（主动失速型）风力发电机组在低风速时通过改变桨距角或保持一定的桨距角，使其功率输出增加，而在高风速时通过改变叶片桨距角来控制功率输出。第15页/共79页202

6、3/3/2216失速型风力发电系统失速型风力发电系统第16页/共79页2023/3/2217首台国产化率超过首台国产化率超过90%的的600kW风力发电机组风力发电机组1999年国内首台国产化率到达到93%的风电机组新疆金风科技公司600KW主机，中航惠腾公司叶片第17页/共79页2023/3/2218 750kW风力发电机组 750kW风力发电机组 (新疆金风科技股份有限公司)(浙江运达风力发电工程有限公司)750KW风机第18页/共79页2023/3/2219双馈变速恒频型风力发电机组 双馈变速恒频型风力发电机组的风轮叶片桨距角可以调节，同时采用双馈型发电机，发电机可以变速，并输出恒频恒压

7、电能。在低于额定风速时，它通过改变转速和叶片桨距角使风力发电机组在最佳尖速比下运行，输出最大的功率，而在高风速时通过改变叶片桨距角使风力发电机组功率输出稳定在额定功率。第19页/共79页2023/3/2220双馈变速恒频型风力发电系统双馈变速恒频型风力发电系统第20页/共79页2023/3/2221华锐（大连重工）1.5兆瓦风机第21页/共79页2023/3/22221.5MW变速恒频双馈型风电机组变速恒频双馈型风电机组东方汽轮机厂第22页/共79页2023/3/2223直驱型风力发电机组 直驱型风力发电机组是无齿轮箱的变桨距变速风力发电机组，风轮轴直接与低速发电机连接。直驱型风力发电机组要采

8、用全功率变流器。第23页/共79页2023/3/2224直驱型风力发电系统第24页/共79页2023/3/2225直驱型风力发电机组1 基座2 偏航系统3 发电机定子4 发电机转子5轮毂6 叶片第25页/共79页2023/3/2226直驱型风力发电机组直驱型风力发电机组第26页/共79页2023/3/2227E EN NE ER RC COON N E E1 11 12 2风风风风力力力力发发发发电电电电机机机机组组组组第27页/共79页2023/3/22281.5 MW直驱型风电机组直驱型风电机组首台样机已于2005年5月安装投入试运行(国产化率40%)2007年，1.5MW直驱型风机已装官

9、厅水库33台（其中有3台用惠腾叶片）第28页/共79页2023/3/2229混合型风力发电机组 混合型风力发电机组采用单级齿轮箱和中速发电机，是直驱型风力发电机组和传统型风力发电机组的混合。混合型风力发电机组也要采用全功率变流器。第29页/共79页2023/3/2230混合型风力发电机组混合型风力发电机组第30页/共79页2023/3/22311 轴承2 单级行星齿轮3 永磁发电机4 电驱变距系统WinWinD WWD-1风力发电机组风力发电机组第31页/共79页2023/3/2232 海上风力发电快速发展发展海上风电是国际上风电发展的一个方向。目前，海上风电技术日趋成熟，并开始进入规模化开发

10、阶段。至2006年止，世界海上风电总装机容量已达80万千瓦，主要集中在丹麦和英国。欧洲在开发海上风能方面依然走在世界前列。据专家预计，到2010年和2020年，欧洲海上风电总装机容量将分别达到1000万千瓦和7000万千瓦。第32页/共79页2023/3/2233海上风力发电快速发展海上风力发电快速发展第33页/共79页2023/3/2234 丹麦海滩风电场建设海上风电场第34页/共79页2023/3/2235海上风电场海上风电场第35页/共79页2023/3/2236海上风电场海上风电场第36页/共79页2023/3/2237Multibrid M5000 风力发电机组第37页/共79页20

11、23/3/2238Repower 5MW风力发电机组风力发电机组第38页/共79页2023/3/2239四、中国风机制造产业介绍风电整机制造发展迅速，已明确进入风电整机制造业的企业有50多家，到2008年底进入风电场运行的整机厂家有23家。其中排名前三位华锐（140万千瓦）、金风（113万千瓦）、东汽（105万千），共占据风电设备市场份额的54%。第39页/共79页2023/3/2240第40页/共79页2023/3/2241国外品牌风电机组在中国设厂 在国有制造企业纷纷转向风电产业的同时，国外知名的风电设备制造企业也看好中国的风电市场，纷纷在中国设立制造厂 丹麦的Vestas公司、美国GE能

12、源集团、西班牙Gamesa公司印度Suzlon公司独资建厂。西班牙EHN集团、德国Nordex公司等采取合资建厂的方式。国外品牌风电机组进入风电市场对于中国风电产业既是一种促进，也是一种挑战，竞争的市场环境是对国内企业自身能力的一种考验。第41页/共79页2023/3/2242整机的发展带动了部件制造风力发电机的主要部件有：风机叶片、发电机、齿轮箱、控制器、变流器、偏航系统。其他部件有液压刹车系统、散热器、连轴器、轴承等。塔架和结构件包括轮毂、主轴、机舱底坐、法兰盘等。国内为风机厂配套大部件的生产厂数量猛增，国产化比例超过90%。第42页/共79页2023/3/2243兆瓦级风电机组零部件兆瓦

13、级风电机组零部件齿轮箱齿轮箱南京高速齿轮制造有限公司重庆重齿风力发电齿轮箱有限责任公司第43页/共79页2023/3/2244风轮叶片制造风轮叶片制造第44页/共79页2023/3/2245北京科诺伟业公司 兆瓦级风电机组零部件电控系统第45页/共79页2023/3/2246风机塔架风机塔架第46页/共79页2023/3/2247 风机主轴第47页/共79页2023/3/2248风机轮毂风机轮毂第48页/共79页2023/3/2249国产风机轮毂第49页/共79页2023/3/2250风机轴承第50页/共79页2023/3/2251风机变距轴承风机变距轴承第51页/共79页2023/3/225

14、2偏航电机和变桨电机第52页/共79页2023/3/2253风机连轴器第53页/共79页2023/3/2254风机刹车系统第54页/共79页2023/3/2255风机基础法兰盘加工第55页/共79页2023/3/2256整机装配整机装配第56页/共79页2023/3/2257整机装配整机装配第57页/共79页2023/3/2258风机基础风机基础第58页/共79页2023/3/2259海上风电叶片运输海上风电叶片运输第59页/共79页2023/3/2260叶片吊装叶片吊装第60页/共79页2023/3/2261风机的吊装第61页/共79页2023/3/22621.5MW1.5MW叶片海上风场运

15、行l 20072007年年1111月月8 8日，由中海油投资的第一台海上风日，由中海油投资的第一台海上风力发电机组安装运行，其中主机采用金风科技力发电机组安装运行，其中主机采用金风科技公司研发的公司研发的1.5MW1.5MW永磁直驱风力发电机组，叶片永磁直驱风力发电机组，叶片为为HT34HT34型叶片。型叶片。第62页/共79页2023/3/2263进入风机制造产业应该注意的问题注重产品研发，开发出具有自主知识产权的产品对引进的技术应加快消化吸收再创新的步伐注重产品质量，风机主要设备装在60米高空，大部件出现故障维修成本非常高中国风电场在北方，最低温度可到零下40度，极端温度可到零下50度。而

16、欧洲一般为零下20-30度，因此在金属件选材、叶片低温时的震动、低温润滑油、控制器电子元件低温性能等都比欧洲运行有更苛刻要求。中国南方沿海地区受台风影响严重，2003年10月受台风影响，广东惠来风场损坏了27片叶片；2006年8月，浙江苍南风电场遭“桑美”台风袭击，风速超过每秒70米，风电场28台风机中，20台均受严重损害，部分彻底报废。第63页/共79页2023/3/2264风电机组抗低温设计风电机组抗低温设计第64页/共79页2023/3/2265中航工业风力发电产业的发展思路发挥集团优势，统一组织、统一规划、统一协调，举全集团之力，全面进入风电产业。以风电场的建设和运营为牵引、以风机和关

17、键零部件的制造为核心，形成全价值链发展风电产业的模式，打造专业化公司，形成集团风电品牌。从研发、市场、管理多方面入手，加强对风电装备配套单位综合能力的建设，提高核心配套能力。具体依据以下几个发展原则：1、全价值链快速成长的原则；2、集中整体优势，统一组织、重点突破的原则；3、专业化发展的原则；4、充分利用内外部资源的原则；5、国际化开拓的原则。第65页/共79页2023/3/2266第66页/共79页2023/3/2267航空工业发展风电产业总体目标到2015年达到年销售收入830亿元的规模，其中风电整机及零部件实现销售收入480亿元，风场建设及投资运营实现销售收350亿元；到2017年共实现

18、销售收入1000亿元，占全国市场规模的10以上。在风电投资领域，通过有计划、分步骤地发展，计划到2017年，集团风力发电总装机容量达到1000万千瓦规模。第67页/共79页2023/3/2268风力发电机运行过程中风力发电机运行过程中,齿轮箱、发电机、控制系统等部齿轮箱、发电机、控制系统等部件会产生大量的热量件会产生大量的热量,为了确保发电机组长期安全稳定运行为了确保发电机组长期安全稳定运行,需要对以上部件进行有效冷却。早期的风力发电机由于功需要对以上部件进行有效冷却。早期的风力发电机由于功率较小率较小,其发热量也不大其发热量也不大,只需通过自然通风就可以达到冷只需通过自然通风就可以达到冷却要

19、求。随着风力发电机的功率逐步增大却要求。随着风力发电机的功率逐步增大,自然通风已经无自然通风已经无法满足机组的冷却需求法满足机组的冷却需求,目前运行的风力发电机组普遍采用目前运行的风力发电机组普遍采用强制风冷却和液冷的冷却方式。强制风冷却和液冷的冷却方式。目前采用的风力发电冷却技术：1.强制风冷的冷却方式；2.液冷的冷却方式。第68页/共79页2023/3/2269永红与Vestas的合作 全球每三台风机中便有一台是由维斯塔斯安装的，风机总装机量已超过33,500台。永红公司已经成为该公司战略供应商，在某些机型上，永红的配套份额已经超过60%。第69页/共79页2023/3/2270永红与Ve

20、stas迅速/全面的合作Vestas 项目永红配套冷却器项目说明书KW-V52-850 KWVSR-4721.65 MWV82-1.65 MWVSR-1892/VSRW-11322.0 MWV80-2.0 MWVSR-531(H3)2.0 MW-V90-1.8/2.0 MW3.0 MWV90-3.0 MW 第70页/共79页2023/3/2271装机统计-按风机统计Wind turbine台数MWV52-850 kW2.3572.024,07V80-1.8 MW9671.740,60V80-2.0 MW2.24644.496,00V82-1.5 MW213319,5V82-1.65 MW1.5

21、992.638,35V90-1.8 MW259466,2V90-2.0 MW1.0862.166,65V90-3.0 MW6962.088,00Other26.50513.903,13Grand Total35.92829.842,50*截止到2008年6月30日，安装和调试的维斯塔斯风机。永红与永红与VestasVestas的合的合作作第71页/共79页2023/3/2272V52-850KWcooler第72页/共79页2023/3/2273V82-1.65 MWcooler第73页/共79页2023/3/2274V80-2.0MKcooler第74页/共79页2023/3/2275V90

22、-1.8MK/2.0MKcooler第75页/共79页2023/3/2276V903.0MKcooler第76页/共79页2023/3/2277结束语结束语 风电产业是一种发展迅速的新兴产业风电产业是一种发展迅速的新兴产业 风电产业是一种促进经济发展与人口资源、环境相协调，建设资源节约型、环境友风电产业是一种促进经济发展与人口资源、环境相协调，建设资源节约型、环境友好型社会的产业好型社会的产业 风电产业是一种跨行业的、综合集成的高新技术产业风电产业是一种跨行业的、综合集成的高新技术产业 风电产业是一种有风险的产业风电产业是一种有风险的产业第77页/共79页2023/3/2278谢 谢！第78页/共79页2023/3/2279感谢您的观看！第79页/共79页