海上风电变流器研究现状与展望
2023年海上风力发电行业市场分析现状
2023年海上风力发电行业市场分析现状近年来，全球海上风力发电行业迎来了快速发展的良好机遇。
海上风电是指利用海洋环境中的风力，通过建设风力发电机组、变流站和开发海上风电网等设施将风能转化为电能，并供应给沿海城市及岛屿等用电设施。
海上风电具有占地面积较小、无土地使用权等优点。
尤其是在风资源较佳的北欧地区，海上风电可满足国家能源减排目标，因此得到了广泛的关注和支持。
市场分析：目前，海上风力发电行业市场份额主要集中在欧洲，其次是北美、亚太等地区。
其中北欧以丹麦、荷兰、英国等国为代表，是欧洲海上风电领先地区。
据欧洲风能协会的数据，欧洲的海上风电装机容量在2019年达到了22.1GW，相较于2018年的20.4GW有所增长。
而在全球范围内，海上风电的装机容量也在迅速增加。
数据显示，到2024年，全球海上风电的累计装机容量将达到110GW以上。
海上风电市场的增长离不开政府的支持和投资。
欧盟、美国、中国等国家和地区均采取了一系列政策和措施来推动海上风电行业的发展，如提供税收优惠、制定能源政策、出台鼓励清洁能源的法律法规等。
此外，如果把自然灾害、战争等因素考虑在内，海上风电的投资风险相较于陆地风电要高出不少，因此政府的支持可以降低投资者的风险意愿，从而推动海上风电的发展。
未来发展：随着技术的不断成熟和降成本，海上风电行业的前景将会越来越广阔。
未来，海上风电将成为清洁能源发展的重要方向之一。
随着全球对环保和可持续发展的认识不断提高，海上风电将得到更多的投资和行业支持。
同时，技术创新也将促进海上风电的发展。
例如，单桩式浮式风力发电机组近年来受到了研究人员的广泛关注，这种发电机组结构简单、容易安装，能够满足深水区或波浪较大的海域使用。
总的来说，海上风电作为一种新兴的清洁能源形式，其发展前景非常广阔。
随着技术的不断成熟，政策的不断支持和投资的不断增加，海上风电将成为未来清洁能源发展的重要方向之一。
深远海风力发电技术的现状和难题(上)
深远海风力发电技术的现状和难题（上）导读海上风电由于具有风能稳定、密度大等优点，在世界范围内已逐渐发展成为风力发电的重要形式。
在深远海域，风能资源更丰富，风湍流强度与海面粗糙度较近海更小，因此深远海域海上风电技术的研究和开发成为了当今海上风电发展的新趋势，其作为风电技术的制高点，正在成为海上风电产业众多参与方追捧的热点。
英国、丹麦、德国等海上风电技术领先国家已纷纷将海上风电的研究方向投向深远海领域。
在我国，由于近海海域日益紧张，同时，深远海域风电场的建设和运行对于海洋、渔业、军事、海事通航以及城市居民等利益相关方的不利影响相对更小，长远来看，海上风力发电从潮间带和近海走向深海远岸将是必然趋势。
深远海风力发电发展现状[!国际发展现状____________________________________________________________近年来，随着全球海上风电逐步向深海、远海进发，浮式海上风电技术作为新一代海上风电技术，获得了业内的广泛关注。
在深远海风电开发方面欧洲仍处于领先地位，英国、德国等海上风电大国均积极发展和布局深远海项目。
根据相关预测，2025年欧洲远海风电（离岸距离大于70千米）装机将达到IOOo万千瓦。
从欧洲的开发经验来看，深远海风电发展呈现设备大型化、风场规模化的趋势，多种类型的漂浮式风场也逐步进入商业运行示范阶段。
2017年，全球首座商业化运行的苏格兰HyWind浮式海上风电场正式投用，装机30兆瓦，其平均容量系数甚至高于英国其他海上风电场，这也成为浮式海上风电技术大规模应用的开端。
图1Hywind海上浮式风电场据初步了解，英国计划到2030年安装40GW海上风电，大力发展浮式海上风电，2023年英国在建水深最深的风场正是浮式项目，水深达67米。
英国北海HornSeaProjeCtOne项目采用174台西门子歌美飒7兆瓦机组，装机121.8万千瓦，离岸120千米，水深23~37米，首台机组2019年2月并网，该项目为目前世界最大的在建海上风电项目；同一海域HOrnSeaPrOjeCtTWO项目处于前期阶段，采用165台西门子歌美飒8兆瓦机组，装机132万千瓦，平均离岸距离89千米。
海上风电发展现状及趋势
海上风电发展现状及趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长，海上风电作为一种清洁、可再生的能源形式，正逐渐崭露头角。
海上风电发展迅猛，成为全球清洁能源市场的重要一环。
本文将介绍海上风电的发展现状以及未来的发展趋势。
一、海上风电的发展现状海上风电是指在海洋上的风能利用，并通过将风能转化为电能，供应给人们使用。
相比陆地风电，海上风电具有以下优势：1.更稳定的风力资源：海上风电可以利用到更稳定、更强劲的海上风力资源，相比陆地风电更为可靠。
2.更大的装机容量：海上风电场通常可以容纳更多的风力发电机组，具有更大的装机容量。
3.更低的视觉影响：海上风电场相对于陆上风电场，对人们的视觉影响较小，更易被接受。
目前，全球海上风电的发展已经取得了显著的进展。
欧洲是全球海上风电的主要发展地区，其中丹麦、英国、德国等国家在海上风电技术和装备方面处于领先地位。
同时，亚洲国家如中国、韩国、日本等也开始积极推动海上风电的发展。
根据2020年的数据，全球海上风电装机容量已超过25GW，其中欧洲占据了近80%的份额。
这一数字与2010年的不到4GW相比，增长了超过6倍。
可以看出，海上风电正以惊人的速度在发展壮大。
二、海上风电的发展趋势海上风电作为一种新兴的能源形式，未来的发展前景广阔。
以下是海上风电的发展趋势：1.技术进步与成本降低：随着技术不断进步，海上风电的设备和工艺将更加成熟。
与此同时，生产规模的扩大以及成本的降低也将使海上风电更加具有竞争力。
2.深海开发：随着浅海资源的逐渐开发利用，未来海上风电将进一步拓展至深海领域。
深海风资源更为丰富，海上风电的装机容量有望大幅提升。
3.综合利用与能量存储：海上风电场可以与其他能源形式进行综合利用，如与海洋能源、太阳能和储能技术结合，形成能源互补和优化供应系统。
4.国际合作与政策支持：各国政府将继续加大对海上风电的支持力度，加强国际合作，以推动海上风电的发展。
政策的支持和市场的规模也将成为海上风电发展的重要驱动力。
海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势
海上漂浮式风电基础的发展现状和趋势全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：海上浮式风电基础是一种新型的风电基础形式，具有灵活性高、安装便捷等优势，近年来得到了越来越多的关注和投资。
本文将分析当前海上浮式风电基础的发展现状和未来趋势。
一、发展现状1. 技术成熟度提高随着技术的不断进步和研发投入的增加，海上浮式风电基础的技术成熟度逐渐提高。
目前，一些海上风电项目已经采用了浮式基础，并取得了不错的效果。
2. 项目规模逐渐扩大随着海上浮式风电基础技术的不断完善，项目规模也在逐渐扩大。
一些大型风电开发商纷纷投入海上浮式风电项目，推动了全球浮式风电的发展。
3. 政策支持力度加大为了推动清洁能源发展，各国政府纷纷加大对海上浮式风电项目的支持力度。
欧洲多国已经出台了针对海上风电的支持政策，促进了浮式风电的发展。
二、发展趋势1. 技术不断创新未来，海上浮式风电基础将会不断进行技术创新，提升风电机组的效率和稳定性。
随着新材料的应用和智能化技术的发展，浮式风电基础将会更加可靠和高效。
3. 区域多元化发展未来，海上浮式风电基础将面向更多的区域进行发展。
除了传统的海洋地区，陆上水域和淡水水域也将成为浮式风电的新兴市场，为风电产业带来新的发展机遇。
海上浮式风电基础是风电行业的未来发展趋势之一，具有巨大的市场潜力和发展空间。
随着技术的不断进步和政策的支持，相信浮式风电将在未来得到更好的发展。
第二篇示例：我们不得不承认，目前海上飘浮式风电基础技术相对于传统的固定式基础技术还处于发展的初级阶段。
随着技术的不断成熟和发展，人们对于海上飘浮式风电基础技术的潜力也有了更大的认识。
相比较于传统的固定式基础技术，海上飘浮式风电基础技术具有以下几个优势：海上飘浮式风电基础技术可以有效解决水深较大的海域无法使用固定式基础的困扰。
由于海上飘浮式风电基础不需要在海底上固定，而是通过浮力或者吸盘等方式保持稳定，因此可以适用于更深的海域，开辟了更多的海上风电开发潜力；海上飘浮式风电基础技术在安装和维护方面更加方便和灵活。
我国海上风力发电发展现状及趋势研究
1、欧洲海上风电发展概况
面对提高可再生能源利用率以及降低温室气体排放量等要求，欧洲国家正在加强对海上风能资源的开发和利用。根据欧洲2010年公布的风能利用数据显示，其海上风能利用率居全球第一，海上风力发电机装机容量已经超过330兆瓦。虽然金融危机对很多产业造成巨大影响，但海上风电事业依旧增长势头强劲。欧盟已经制定长期规划，到2020年风电装机总容量将超过四万兆瓦，每年风电装机容量增长率达到13.6%。
4、彰显综合国力
风力发电凭借着众多的优势越来越成为各国关注的焦点，各国对风力发电的重视也引发了新一轮以风力发电为主体的国力较量。风力发电不仅节约资源，保护环境，风力发电系统的开发中更包含了技术能力的较量，没有较高的技术水平很难完成海上风力发电这一繁杂的工程。因此，大力发展海上风电系统有利于综合国力的增强。
结语
随着我国经济的发展，能源形势日益严峻。在此背景下，我国海上风电的开发与建设现状，必须做好相关设备开发、配套建设、政策完善等工作，以促进我国海上风电事业的全面建设和发展。
参考文献：
[1]程鹏.海上风力发电场开发现状及发展趋势[J].科学与财富，2013（5）：307-307.
[2]樊裕博.浅谈海上风力发电场开发现状及发展趋势[J].科技与企业，2015（22）：97-97.
世界上很早就开始探索风力发电，二十世纪七十年代，欧美的风力发电技术逐渐走向成熟，先后建立了众多的海上发电基地。我国风力发电的研究起步较晚，但是在国家的大力支持下也迎来了发展的黄金期。目前在山东、浙江、福建、海南等地建成了少部分近海潮间带风力发电场，这些近海风力发电的积极尝试为海上风电的发展提供了光明的方向。
三、我国海上风力发电发展趋势
1、环境恶化压力倍增
海上风力发电的现状及展望
海上风力发电的现状及展望摘要：随着社会不断向前发展，经济水平不断提高，用电需求的保证成为各国必须确保的基本问题。
然而，传统的火力发电所造成的煤炭资源大量开采以致储量不足和大气污染以及全球变暖等诸多问题亦接踵而至。
为了可持续发展，减轻这些困扰全球的问题，新型分布式清洁能源并入配电网逐渐成为世界各国的研究重点。
在所有清洁能源之中，风能是最常见的，拥有着极大的发展潜力。
相比陆上风电而言，海上风力发电的发展较为落后，但有着天然的优势。
研究结果表明，海上风力发电在减少碳排放、保证可持续发展、提高发电效率、保障用电需求等方面的优势十分显著。
关键词：海上风力发电；发展现状；相关政策；发展前景引言作为一种新兴的海上新能源，海上风电具有风速更高、风能资源更丰富、单机容量高、靠近东部用电负荷中心，就地消纳方便、噪音污染小的优点。
经过连续多年的高速增长，我国海上风电装机总量已居世界第一。
因此，大力发展海上风电成为实现“碳达峰、碳中和”目标的主要手段之一。
1影响海上风力发电发展的一些因素目前正处于海上风力发电发展的黄金时期，影响海上风力发电的因素主要有：海上风电机组的单机容量更大，制造技术变得复杂，工程建设成本较高，海上风电机组的运行和维护成本也很高。
对海上风场成本影响较高的因素有：离岸距离、水域深度、升压站的位置、风机等基础造价及人工费用等。
此外，海上风电处于强腐蚀性的海洋环境，组件长期暴露在外，防腐蚀防护问题面临巨大挑战。
而且，海上气候环境恶劣且复杂多变，风电机组的吊装、项目施工及运行难度大，需要加强气候监测能力，科学制定吊装和施工方案等应对措施。
2我国海上风力发电的发展2.1漂浮式海上风电目前我国海上风电的开发主要集中在浅水滩涂海域，在近海即水深在5～50m 的海域海上风能储量约为5亿kW，据统计，水深大于50m的深水海域风能储量约为13亿kW，这一储量远远高于浅水区域。
但是当水深大于60m时，固定式海上风机建造以及维护的成本会急剧上升，且难以保证其安全性。
风电系统的研究现状与未来发展趋势分析
风电系统的研究现状与未来发展趋势分析自从工业革命以来，能源需求一直在飞速增长，而传统化石燃料的使用也带来了许多环境问题，即使像核能这样的相对清洁能源也有着巨大的安全问题。
在这样的情况下，风能被视为解决当前严重问题的方案之一。
本文将对风能发电系统的现状、发展趋势和未来的挑战做出分析。
1.风能发电系统的现状当前，全球风能发电已进入了爆发式增长期。
根据世界风能协会的数据，全球安装的风电装机容量已经达到了700 GW。
在新开发的发电项目中，风能发电已成为最为广泛的一种清洁能源，其前景非常可观。
在全球范围内，风电的发电量已经超过了一些大国的日常用电量。
欧洲在这方面领先，印度和中国也在不断追赶。
在美国，风力发电占可再生能源的比例也在逐步增加。
同时，风能发电也成为了许多不同的应用领域的选择，包括商业，家庭，农业等。
然而，风能发电系统仍然存在一些限制和挑战。
2.风能发电系统的未来发展趋势在未来几年，风能发电系统将面临更多的技术挑战。
其中一项挑战是如何将大量的电力集中到国家电网中。
另一项挑战是如何在极端天气条件下保证设备的准确性和可靠性，并使用海上风能发电系统。
为了解决这些技术挑战，风能发电比赛上的新型风能技术正在迅速开发和应用。
例如，高效的逆变器，高效率的涡轮机以及更有效的电网连接。
这些技术的发展必将促进风能发电系统的性能和发电效率。
3.风能发电系统的未来挑战尽管风能发电已经展现出极大的前景，但这种能源的利用同时也存在一些挑战。
其中最显著的就是能量转换和储存的问题。
这一问题既包括风能转化为电能的效率问题，又包括电力的储存问题。
现有的储存技术的成本较高，体积较大，难以满足大规模风能发电系统的需求。
同时，风电机组在票证系统上存在的问题也会阻碍其发展。
研究表明，风电优質系统成本昂贵，特别是当存在大量能量需求、地理限制或节骨眼金疙瘩中。
风电机组的票证系统必须考虑许多因素，例如天气条件、能源需求、成本和可持续性。
最终，风能发电系统的发展和持续改进需要政府和私营企业的大力支持。
中国海上风电发展现状分析及展望
中国海上风电发展现状分析及展望摘要：随着中国经济的快速增长，各行业对电力的需求量也急剧增加，２０２１年中国的总用电量达８３１２８ＴＷｈ，比２０１２年增长了近１７倍。
由煤炭等传统化石能源提供的电力对环境造成的损害较大，而风能是一种清洁、可持续、环境友好型能源，具有巨大的开发前景与商业价值。
海上风能具有风速大、稳定、切变小、噪音污染小、不占用土地资源、靠近电力需求、易于消纳等优点，随着海上风电场技术的不断成熟，海上风电将成为中国可再生能源发电量的重要来源之一。
关键词：海上风电；机组容量；基础结构；水深；离岸距离引言我国拥有丰富的风力资源，且已经成为世界上最大的风电市场，在政策的大力支持与鼓励下，我国风电产业发展迅速。
我国新增风电装机容量由2016年的2,340万千瓦增长至2021年的5,590万千瓦，年均增长率达18.9%。
预计2022年我国新增风电装机容量将超过6,000万千瓦。
截至2021年底，我国海上风电累计装机容量仅约为2,535万千瓦。
十四五期间，我国海上风电新增装机容量将接近4,000万千瓦。
在“二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和”目标“能耗双控”的政策指导下，全国沿海海上风电正在进入大批量装机的高潮。
近期国内多个沿海省份相继公布“十四五”海上风电发展规划。
广西自治区提出在“十四五”期间核准开工海上风电装机不少于750万千瓦；福建省“十四五”期间增加海上风电装机410万千瓦、新增开发省管海域风电规模1,030万千瓦。
广东、浙江等海上风电装机大省也陆续公布了最新开发目标。
甚至，海上风电停滞多年的海南也公布了300万千瓦发展目标。
随着沿海各省份海上风电的加速推进，中国也已成为全世界最大的海上风电市场。
1我国海上风电发展现状“十三五”期间，我国海上风电发展稳中有进：2016～2020年新增并网规模约796×104kW，其中2019年新增并网规模198×104kW，2020年新增并网规模306×104kW。
海上风电技术的开发与应用
海上风电技术的开发与应用随着环境保护意识的不断提高和对传统能源的逐渐耗竭，海上风电技术成为了新型清洁能源中的一种重要形式。
目前，许多国家都开始着手开展海上风电技术的开发与应用。
而对于中国而言，由于其拥有着广阔的海域资源，也在加快着海上风电技术的研发和应用。
本文将探讨海上风电技术的现状、未来以及存在的问题。
一、海上风电技术的现状海上风电技术，即将风能转化为电能的技术。
与陆上风电不同的是，它将风力利用范围拓展至海平面以下，减少了陆地对于风资源的争夺，并具有更稳定更高效的特性。
目前，世界各国都在大力开发海上风电，但欧洲等西方发达国家在这一领域上已远甩中国等发展中国家一大截。
作为全球最大的发展中国家，中国的海上风电建设情况较为落后。
但在近年来，随着政策的相继出台，中国的海上风电也开始慢慢崛起。
据了解，截至2019年底，中国累计海上风电装机容量已达到40万千瓦，而且已经进入规模化发展的阶段。
其中最大的风电场就位于广东省。
综上，我国在海上风电技术方面还有很大的提升空间。
二、海上风电技术的未来展望海上风电技术的未来发展将与以下几个方面密不可分：1、技术的快速进步和降低成本目前，海上风电技术在成本上还不具备与传统能源竞争的优势，例如燃煤发电；同时，该技术还存在可靠性的问题，如台风等自然灾害的考验。
因此，未来海上风电技术需要更快速地发展，并降低相关成本以提高其经济性和市场竞争力；同时，也需要逐步解决上述可靠性问题，以提高其在实际运行过程中的效果。
2、政策的支持中国政府制定了一系列东海、南海、黄海等区域能源规划，并于2019年公布了《2019-2035年能源发展规划》，大力推动海上风电技术的研发和应用。
这些政策的出台为海上风电技术的快速发展提供了政策保障，也为海上风电技术的未来发展做出了重要的贡献。
3、行业的标准化和合规化目前，由于海上风电技术依赖于产业链的协作和配合，所以行业标准化和合规化对于该技术的长期发展至关重要。
浅谈海上风电发展趋势
浅谈海上风电发展趋势海上风电是指利用风能在海面上发电，是海洋能源开发的重要组成部分。
随着全球能源结构的调整和环保意识的提高，海上风电逐渐成为可再生能源的重要来源之一。
下面，本文将从政策环境、技术发展和市场需求三方面来谈谈海上风电的发展趋势。
一、政策环境政策环境是海上风电发展的重要保障。
目前，各国政府对于海上风电的支持政策越来越多，包括经济补贴、税收减免、能源法规等。
例如，欧盟在《2020年气候与能源框架》中提出了到2020年将可再生能源占总能源消耗比例提高至20%的目标；英国政府制定了海上风电发展计划，力争到2020年实现24GW的海上风电装机容量；中国在《“十三五”规划》中也提出发展海上风电，力争到2020年实现5GW的海上风电装机容量。
二、技术发展技术发展是海上风电发展的关键驱动力。
目前，海上风电技术已逐步成熟，风机组容量逐年提升，海上风电的经济性不断提高。
未来，海上风电技术将朝着以下方向发展：1. 提高风机组容量：目前，世界上最大的海上风电机组容量已经达到12MW。
未来，随着技术的进一步提升，风机组容量有望进一步提高。
2. 降低成本：目前，海上风电的建设成本和运维成本较高，限制了其发展速度。
未来，随着技术的进步和经济规模的扩大，海上风电的成本有望降低。
3. 安全性提高：海上风电建设和运维存在较大风险，需要加强安全保障。
未来，随着技术的发展，海上风电的安全性有望进一步提高。
三、市场需求市场需求是海上风电发展的重要推动力。
随着全球经济的发展和环保意识的提高，清洁能源市场需求不断增加，海上风电市场潜力巨大。
未来，海上风电市场有望朝着以下方向发展：1. 国内市场趋势：目前，中国海上风电发展迅速，海上风电装机容量年均增长率超过100%。
未来，随着国内经济的发展和环保意识的提高，中国海上风电市场潜力巨大。
总之，海上风电具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力，随着技术的不断进步和政策的逐步完善，海上风电将成为未来清洁能源的重要来源之一。
中国海上风电行业产业链、发展现状及趋势分析
中国海上风电行业产业链、发展现状及趋势分析一、行业综述1、定义及分类海上风电具有资源丰富、发电利用小时高、不占用土地和适宜大规模开发的特点，是全球风电发展的最新前沿。
海上风电作为我国可再生能源发展的重点领域，“十四五”期间将进入新的发展时期。
多地相继出台规划，“十四五”期间海上风电规模有望大幅提升。
海上风电项目类型海上风电项目类型资料来源：公开资料，产业研究院整理二、行业背景1、政策环境我国沿海各省也纷纷出台深远海域海上风电发展规划，积极推动深远海风电前期工作及开工建设。
在多地出台对中远海风的补贴/奖励政策的支持下，海风开发持续向中远海迈进，打开海上风电长期增长空间。
行业相关政策梳理行业相关政策梳理资料来源：政府公开报告，产业研究院整理2、社会环境我国海风资源丰富，中远海海域技术开发潜力大。
海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、环境友好等特点。
我国海岸线长约18000多千米，拥有6000多个岛屿，具备较好的风能资源，适合大规模开发建设海上风电场。
我国按照水深不同划分为0-20米(近海)，20-50米和50-100米中远海海域，其中中远海域海风技术开发潜力接近350OGW。
中国海上风电技术开发潜力中国海上风电技术开发潜力资料来源：公开资料，产业研究院整理相关报告：产业研究院发布的《2023-2028年中国海上风电行业市场深度分析及投资潜力预测报告》三、产业链1、产业链分析风电行业产业链主要分为三个环节，上游环节为原材料和风机零部件，为风电设备提供材料；中游环节为风机整机的建造和海缆的搭建，确保风力发电的顺利实施；下游环节为风电运营，对发电的规划和使用。
风力发电行业产业链风力发电行业产业链资料来源：公开资料，产业研究院整理2、上游环节分析海上风电塔架与陆上风电塔架的功能类似，但相比陆上风电塔架，海上风电塔架的尺寸一般较大，防腐要求更高，相应技术要求更高，约占成本的29%。
叶片是风力发电机的核心部件之一，约占风机总成本的22%。
风电机组变流器的技术现状和发展趋势
风电机组变流器的技术现状和发展趋势发布时间：2023-07-12T03:32:11.409Z 来源：《科技潮》2023年13期作者：叶太顺崔恒旭[导读] 风力发电是目前技术成熟、大规模商业化应用的新能源，是我国构建新型电力系统的主体能源，风电是我国实现“碳达峰、碳中和”目标重要的新型战略性产业。
近几年我国是全球第一风电并网大国，根据国家能源局2022年底统计，风电累计装机容量已达到3.7亿KW。
浙江运达风电股份有限公司浙江杭州 310012摘要：变流器是连接发电机组和电网的核心部件，其性能直接影响风电机组的并网质量和发电效率。
本文首先介绍风电变流器的主要类型和拓扑结构，接着对风电变流器的关键技术现状进行概述，最后对风电变流器的未来发展趋势进行展望。
关键字：风电机组；变流器；发展趋势引言风力发电是目前技术成熟、大规模商业化应用的新能源，是我国构建新型电力系统的主体能源，风电是我国实现“碳达峰、碳中和”目标重要的新型战略性产业。
近几年我国是全球第一风电并网大国，根据国家能源局2022年底统计，风电累计装机容量已达到3.7亿KW。
伴随着风电产业的快速发展，我国的风电开发和产业化能力也得到大幅提升，目前国内市场国产化占有率也高达95%以上。
变流器是连接发电机组和电网的核心部件，其性能好坏直接影响风电机组的并网质量和发电效率。
本文首先介绍变流器的主要类型和拓扑结构，接着对变流器的关键技术现状进行概述，最后对变流器的未来发展趋势进行展望。
1 基本类型结构风电变流器作为发电机组与电网的接口，主要功能是将发电机组发出电压、频率变化的电能变换为电压、频率恒定的电能并入电网，实现电能的变换和并网控制。
目前主流风电机组的变流器类型主要分为双馈变流器和全功率变流器，双馈变流器主要用于双馈异步风电机组，如图1所示，双馈发电机定子与电网直接相连，转子经变流器与电网相连，发电机的定子和转子都可以向电网输出功率。
全功率变流器主要用于直驱类风电机组，包括低速永磁同步（直驱）、高速永磁同步、中速永磁同步（半直驱）、高速电励磁同步和笼型异步等，如图2所示，全功率风电机组将发电功率经变流器全功率变换后接入电网。
我国海上风电发展现状及分析
三、存在的问题
尽管我国海上风电发展迅速，但仍存在以下问题：
1、政策支持不足：尽管政府出台了一系列政策，但政策支持力度仍有待提 高。例如，相较于陆上风电，海上风电的电价补贴和税收优惠等政策尚不完善。
2、市场竞争力弱：尽管我国是全球最大的海上风电设备制造国，但海上风 电项目建设和运营的核心技术仍由国外企业掌握，国内企业在国际市场竞争中处 于不利地位。
二、我国海上风电发展现状
1、产业政策
为推动海上风电产业的发展，我国政府出台了一系列政策，包括财政补贴、 税收优惠和推动市场化发展等。2021年，国家能源局印发的《全国海洋能和水合 物资源评价报告》提出，到2035年，我国海上风电总装机容量将达到3000万千瓦。
2、发展格局
我国海上风电发展呈现出“北多南少”的格局。其中，江苏、浙江、福建和 广东是我国海上风电的主要开发区域。据统计，截至2021年底，我国北方地区海 上风电装机容量占全国总装机容量的64.7%。
2、推动市场化发展：我国应建立健全海上风电市场化发展机制，推动电力 市场的改革和完善，以实现海上风电的规模化、产业化发展。此外，应加强与国 际市场的交流与合作，提升我国海上风电企业的国际竞争力。
3、加强技术创新：鼓励企业加大研发投入，推动产学研一体化发展，加快 核心设备和关键技术的自主研发进程。同时，应加强与国际先进企业的合作交流， 引进先进技术并消化吸收再创新，以提高我国海上风电产业的整体技术水平。
感谢观看
3、技术水平较低：尽管我国在海上风电设备制造和技术研发方面取得了一 定成就，但在核心设备和关键技术上仍存在差距，如风电机组和海洋工程装备等。
四、解决方案
为解决上述问题，我国应采取以下措施：
1、加强政策支持：政府应加大对海上风电产业的扶持力度，提高电价补贴、 完善税收优惠政策，并制定针对海上风电的长期发展规划，以推动产业的可持续 发展。
海上风电发展现状及发展趋势
2020年第6期2020年6月过去20多年来，随着全球能源、资源和环境问题的出现，特别是全球气候变化日趋明显，风能特别是海上风力发电受到世界各国的高度重视，并在各国的共同努力下成为当前世界范围内发展速度最快的可再生能源之一。
1国内外海上风电发展现状1.1国外海上风电发展现状1990年，瑞典安装了第一台试验性的海上风电机组，离岸距离为350m ，水深为6m ，单机容量为220kW [1]。
1991年，丹麦在波罗的海的洛兰岛西北沿海建成了世界上第一个海上风电场，拥有11台450kW 的风电机组，可为2000~3000户居民供电。
2000年，兆瓦级风电机组开始应用于海上，海上风电项目初步具备了商业化的应用价值。
2002年，丹麦在北海海域建成了世界上第一座大型海上风电场，共安装2MW 风电机组80台，装机容量达1.6×105kW 。
随后，瑞典、德国、英国、比利时、法国等诸多欧洲国家陆续投入到海上风电场的建设中。
2019年，欧洲新增并网风机502台，海上风电场10座，其中7座全部并网，3座部分并网。
表1为国外几个主要国家海上风电发展情况及中长期规划。
1.2中国海上风电发展现状及资源优势关于中国海上风电政策的出台大致可分为4个阶段，即环境营造阶段、萌芽示范阶段、快速发展阶段和全面加速阶段。
表1国外几个主要国家海上风电发展情况及中长期规划单位：GW2007年11月，中海油绥中36-1钻井平台试验机组（1.5MW ）的建成运行标志着中国海上风电政策的正式起步。
在此以前，中国海上风电还处于环境营造阶段，国家关于海上风电的专项政策较少。
2009年1月，国家发改委、能源局正式启动了沿海地区海上风电的规划工作。
2010年6月，中国第一、亚洲第一个海上风电场———上海东海大桥100MW 海上风电场示范工程并网发电，标志着中国基本掌握了海上风电的工程建设技术，为今后大规模发展海上风电积累了经验。
在相关政策的大力推动下，萌芽示范期中国海上风电场建设取得突破性进展。
风电变流器行业现状及市场化程度分析
风电变流器行业现状及市场化程度分析一、风电变流器行业基本情况（1）风电变流器的市场供求状况及变动原因①市场需求状况受中国风电累计装机容量和海上风电累计装机容量的持续增长（详见本节“二、发行人所处行业的基本情况”之“1、风电行业”相关内容）, 风电变流器产品整体需求持续增长.②市场供给状况目前国产 1.5MW 和 2.0MW 风电变流器已经批量生产, 成为市场主流；2.5MW、3.0MW 及以上功率产品处于小批量生产应用阶段, 已能满足部分国内风电整机配套的需要.未来随着海上风电的规模化发展以及国内厂商技术水平的逐渐提高和经验的不断积累, 国内企业 2.5MW、3.0MW 及更高功率的变流器市场份额预计将有所提高.（2）行业特有的经营模式、行业的周期性、区域性或季节性特征二、行业特有的经营模式风能变流器行业具有较强的专业性, 行业遵循订单式的生产和经营模式. 风电机组整机厂通常以招标方式选定变流器供应商, 变流器厂商参与投标, 依据评标情况确定中标厂家. 采购协议一般是订单式的, 整机厂家一般会选用2-3 家企业的产品, 且确定之后便不会轻易更换增加厂家.在具体实施时, 变流器厂商根据用户订单进行配置设计, 生产符合客户需求的产品, 并就具体项目的特殊技术要求签订技术协议和商务合同, 产品出厂后需要安装、调试及售后服务, 产品交付使用或经用户验收合格后获得销售收入. 同时, 变流器一般有一定的质保期, 整个行业的销售周期和收款周期相对较长, 对流动资金的需求较大.②周期性风电行业的发展主要受国家政策、风能资源、风电成本、电网建设等多种因素的影响, 但其受经济周期波动的影响较小. 同时作为国家战略新兴产业, 新能源发电行业始终受到国家能源局、发改委等政府主管部门的积极鼓励与广泛重视, 政府调控有利于行业长期健康有序成长, 减少产能过剩、无序竞争等不利局面出现. 基于对清洁能源的巨大需求, 新能源发电行业具有广阔前景, 将长期保持稳定增长态势.③区域性风能发电设施建设集中于风能资源丰富的地区, 例如中国的“三北”地区. 中国对风电变流器的使用需求目前也主要集中于上述地区. 随着海上风电项目的发展, 沿海风资源丰富的地区的需求将逐渐增大.④季节性中国风电场多集中在风力资源丰富的“三北”地区, 由于气候原因, 风电场的招标和建设呈现季节性. 风电变流器的生产周期及发货时点与风电场的建设有较高的一致性, 因此变流器发货具有较强的季节性, 下半年的发货通常多于上半年.三、行业竞争格局和市场化程度2005 年以前, 由于技术、资金缺乏等因素, 中国国内只有少数几家风电设备制造商, 且大多规模较小、技术比较落后, 企业竞争力远低于国外厂商, 国内建设风电场所需要的风电设备主要依赖进口, 其中风电变流器主要来自于ABB、西门子、艾默生等厂商. 随着可再生能源法及相关配套政策的出台, 风电变流器的进口替代与国产化率显著提升, 国内产品在陆上风电市场逐渐占据主导地位, 进口产品的市场占有率迅速下滑, 部分外资企业甚至淡出了市场竞争.海上风电方面, 由于风电机组平均功率要高于陆上风电机组, 且海上风电机组的运行环境和陆上存在较大区别, 而国内变流器厂商整体上还未积累足够的相关经验, 因此海上风电变流器主要选用 ABB、西门子和 GE 等国际大型电气公司的产品.。
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海上风电变流器研究现状与展望
发表时间：2019-09-17T11:05:41.103Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：王艳伟王德恒[导读] 摘要：人们生活水平的提高，用电需求的不断增多，促进了我国电力产业的不断发展。
(保定龙源电气有限公司河北保定 071000) 摘要：人们生活水平的提高，用电需求的不断增多，促进了我国电力产业的不断发展。
从风电行业发展现状看，我国的海上风电从2014年得到较大突破，从相关数据可知我国在2015年新增约36万kW，累计装机容量从世界排名第五位升至第四位。
借力海上资源和政策扶持，我国提出了到2020年完成海上风电累计装机量或将达到40.3GW，我国有望成为海上风电发展的中坚力量。
本文就海上风电变流器研究现状与展望展开探讨。
关键词：海上风电变流器；效率；可靠性；可用度引言
数据分析与统计结果表明，海上电子设备所发生的故障，50%以上是由环境因素造成的。
随着电子设备复杂程度的增加、使用环境的恶劣，其可靠性问题显得越来越突出。
因此，加强海上风电变流器设备或系统的防护，提高其可靠性是非常重要的。
1海上风电变流器主电路拓扑、器件及参数在风电变流器中，多采用电压源型变换器，有一些电流源型变换器的研究文献，但尚无应用案例。
当前海上风电变流器的主流拓扑是两电平拓扑和三电平拓扑，两电平拓扑主要应用于低压风电变流器中，三电平拓扑在中、低压风电变流器中均被广泛应用。
随着控制技术的成熟，更多电平的拓扑也开始应用于风电变流器。
表1列出了当前主流商用风电变流器的技术参数。
表1主流商用风电变流器技术参数由表1可知，目前风电变流器低压和中压方案共存，多采用并联型的拓扑结构。
多变换器并联能够有效提高变流器容量、降低生产成本、提高系统的运行可靠性。
海上风电机组的大容量化和全功率变换是发展趋势，由于受到齿轮箱容量的制约，5MW以上风电机组的传动链采用直驱型较普遍。
中、低压海上风电机组共存，其中690V低压机组历久弥新，3000V中压机组方兴未艾。
海上风电机组的大容量化使得变流器的容量不断增大，需要采用更大功率等级的功率器件，或者采用多变换器并联的拓扑结构来满足大功率变换的要求。
海上运维不便，对风电机组的运行可靠性提出了更高的要求，采用多变换器并联结构可以有效提升系统的可靠性。
海上风电的投资高，必须提高系统效率，增加机组的发电量，才能提高海上风电的经济效益。
因此，海上风电机组对效率、可靠性和可用性的要求越来越高。
对于大容量风电机组，采用低压方案时，风电机和变流器的出口电流很大，不仅增加了电缆线路的传输损耗，而且带来诸多安装与可靠性问题。
采用中压变流方案可以减小线路传输损耗，节省电缆成本，三电平拓扑还可提升功率变换效率，故中压变流方案备受欢迎。
目前限制中压方案的瓶颈在于低速同步发电机出口电压的提升上。
中压变流器技术上的问题已基本解决，变流器本身的成本偏高，如采用IGCT或者IEGT等开关器件，对水冷设备的特殊要求会进一步增加系统成本，因此中压变流方案的整体优势尚不明显，多MW级风电机组的低压和中压方案将会长期共存，10MW级以上中压方案可能是必然的选择。
由于海上风电机组的运维不便，一旦停机将会造成巨大经济损失，因此，海上风电变流器往往采用多变流器并联结构，以提高其运行的可靠性。
海上风电机组在大容量、全功率变换趋势下，与其功率匹配的风电变流器的容量也日趋增大。
受到功率半导体器件的电气规格的限制，大功率海上风电变流器通常采用多变换器并联的技术方案来增加系统容量。
此外，海上风电机组的运行维护的成本高，并联型变流器具有灵活的冗余控制特性，可提高海上风电变流器的运行可靠性。
Siemens的海上直驱风电机组SWT-8.0-154采用双变流器并联的变流方案，Gamesa的海上半直驱机组G132-5.0MW采用4台变流器并联的变流方案。
可见，多变换器并联是海上风电变流器的必然选择。
并联型海上风电变流器主要分为两类：两电平并联型和三电平并联型，如图1所示。
两电平并联型风电变流器主要用于低压变流系统，三电平并联型风电变流器应用于低压、中压变流系统。
并联型风电变流器的高效、可靠运行控制是亟需攻克的关键技术。
图2海上风电变流器的主流拓扑结构
2主要环境因素对风电变流器的影响
（1）湿度。
海域的湿度取决于温度、光照时间、风速和波浪等诸多因素，但海上的相对湿度会明显偏大，长期处于高的相对湿度环境。
湿度往往是伴随着多种环境因素同时存在的，且常作为“诱导剂”会引起如吸湿性尘效应、霉菌滋生、腐蚀加速和加剧电化学反应等。
在我国南海地区，常出现高相对湿度同时伴随高温的情况。
在这种环境中，水汽可能会通过渗透作用进入IP54防护等级的柜体以及密封绝缘器件的内部，最终导致其失效。
低相对湿度的影响不在此叙述，湿度对变流器的影响仅考虑高湿度的危害和影响。
（2）机械。
海上变流器产品耐受的机械应力从港口或者码头安装就开始了，在经历拆包后的吊装、跌落，海运过程中的振动和摇摆，到最后的海上塔基平台进行安装。
在海上风机塔筒中长期运行后受到海浪和台风影响产生的振动或者地震应力等，机械应力对变流器的影响。
霉菌。
霉菌属于真菌中的一类，霉菌的产生必须要有菌种和存在促进其生长能被吸收的营养。
几乎所有的含碳化合物和合成有机化合物都被霉菌用作营养源。
经研究，霉菌的生长和繁殖需要一定的温度和湿度，绝大多数霉菌繁殖和生长的最适宜温度为22~27℃，最适宜湿度95%RH~100%RH。
海上变流器外围环境基本都属于一个长期潮湿环境，容易受到霉菌生长的危害。
如柜体的密封胶条、塑胶件、PCB板等都是属于合成有机材料，很容易在这些部位滋生霉菌。
3防护技术的海上风电变流器高可靠性优化结构设计
（1）防潮。
潮湿是影响电子设备稳定性、可靠性的最主要的因素。
无论是金属材料还是非金属材料，吸潮后均会在其表面形成一层“水膜”，大气中的CO2，SO2，NO2，H2S等气体会溶解在“水膜”中形成电解液，并使绝缘介质的绝缘性能下降，使金属材料产生化学腐蚀或电化学腐蚀。
对一般的化学反应来说，如果反应物的浓度恒定，温度每升高10℃，反应速度会增加1～2倍。
可见，高温潮湿的腐蚀程度更为严重。
潮湿还有助于霉菌等微生物的生长而侵蚀金属和非金属材料。
所以，潮湿是造成腐蚀的最大根源。
（2）防振技术。
据华为公司统计表明，振动对元器件的危害比冲击更为严重，振动失效率约为冲击的4倍。
振动会引起元器件引线断裂；使弹性零件变形，使接触元件如电位器、插座等接触不良或完全断开；引起电路电参数变化；使印制板、支架、底板等变形或断裂；使螺钉、螺母松动；使防潮和密封措施受到破坏等。
海上平台的摇摆及振动比较大，要充分考虑海上风电机组的抗振及减振要求。
（3）防霉变。
可腐蚀电气绝缘材料的霉菌种类很多，我国科研人员先后从霉腐的绝缘材料上分离获得的菌种有500多种。
霉菌在生命活动中，一方面吸收和分解有机材料中的某些成分作为养料，从而破坏材料的结构和性能；另一方面由代谢作用分泌出来的酶和有机酸（如碳酸、草酸、醋酸、柠檬酸等）可对金属产生腐蚀，并且使绝缘介质的表面电阻大幅度下降。
霉菌的生长会构成一种扩展性的物质堆积，从而破坏金属表面的保护层（如表面涂层和钝化膜），使之松动、开裂或起泡，这种堆积物还会引起印制导线间的短路和线圈的霉断等。
结语
风电变流器作为风力发电机组与电网的接口，既是风电机组也是电网的强可控环节，其技术进步直接影响着机组的并网能力和发电效率。
海上风电变流器的技术发展趋势体现在：轻载且大幅波动工况下变流器的效率提升技术、以容错运行为代表的变流器可利用率提升技术、变流器的无闭锁故障穿越技术、变流器适应风电直流并网的技术、以主动阻尼电网频率为代表的变流器电网支撑技术和变流器的紧凑化和维护便利化设计技术等。
参考文献:
[1]吴斌.风力发电系统的功率变换与控制[M].北京：机械工业出版社，2015：8-11.
[2]年珩.故障电网下双馈风电系统运行技术研究综述[J].中国电机工程学报，2015.。