《风力发电介绍》PPT课件

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兆瓦级风电机组零部件—齿轮箱
南京高速齿轮制造有限公司
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重庆重齿风力发电 齿轮箱有限责任公司
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风轮叶片制造
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兆瓦级风电机组零部件—电控系统
北京科诺伟业公司
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风机塔架
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风机主轴
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–到2017年共实现销售收入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。
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风力发电机运行过程中,齿轮箱、发电机、控制系统等部 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, 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,其发热量也不大,只需通过自然通风就可以达到冷却 要求。随着风力发电机的功率逐步增大,自然通风已经无法 满足机组的冷却需求,目前运行的风力发电机组普遍采用强 制风冷却和液冷的冷却方式。
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2008年世界排名前十位的整机制造商
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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。
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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：
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整机装配
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风机基础
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海上风电叶片运输
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叶片吊装
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风机的吊装
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1.5MW叶片海上风场运行
2007年11月8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 科技公司研发的1.5MW永磁直驱风力发电机组， 叶片为HT34型叶片。
风力发电产业介绍
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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。
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混合型风力发电机组
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WinWinD WWD-1风力发电机组
1 轴承 2 单级行星齿轮 3 永磁发电机 4 电驱变距系统
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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阶 段。
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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%。
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%。
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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。
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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。
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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。
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750kW风力发电机组 (浙江运达风力发电工程有限公司)
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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。
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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%。
丹麦海滩风电场建设
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海上风电场
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海上风电场
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Multibrid M5000 风力发电机组
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Repower 5MW风力发电机组
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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。
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：
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2009-2030年世界风电装机预测
Leabharlann Baidu
2009年-2030年世界风电累计装机预测（万千瓦）
150000
100000
50000
0
装机容量（万千瓦） 增长率（%）
2009 14338
22
2010 17228
20
2015 37895 120
2020 70933
87
140 120 100 80 60 40 20 0 2030
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直驱型风力发电系统
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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
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直驱型风力发电机组
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ENERCON E
11 2 风 力 发 电 机 组
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1.5 MW直驱型风电机组
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双馈变速恒频型风力发电系统
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华锐（大连重工）1.5兆瓦风机
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1.5MW变速恒频双馈型风电机组
东方汽轮机厂
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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 组要采用全功率变流器。
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。
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风电机组抗低温设计
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中航工业风力发电产业的发展思路
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700万海上风场）
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三、风力发电机组技术简介
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
大型风力发电机组发展趋势
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。
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海上风力发电快速发展
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海上风电场
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 已装官厅水库33台（其中有 3台用惠腾叶片）
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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。
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%。
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中国风力发电快速发展
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新疆达板城风电场
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广东南澳风电场
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承德风电场
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风电场图片（内蒙辉腾西勒）
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风机轮毂
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国产风机轮毂
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风机轴承
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风机变距轴承
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偏航电机和变桨电机
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风机连轴器
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风机刹车系统
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风机基础法兰盘加工
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整机装配
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。
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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；
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失速型风力发电系统
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首台国产化率超过90%的600kW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
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750KW风机
750kW风力发电机组 (新疆金风科技股份有限公司)
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装机容量（MW ） 增长率%
1997年到2008年世界风力发电装机
1997年-2008年世界风力发电装机（MW）
140000
45
120000
40
35 100000
30
80000
25
60000
20
15 40000
10
20000
5
0
0
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
装机容量（MW） 7475 9663 13696 18039 24320 31164 39290 47693 59033 74153 93849 121000
增长率（%）
29.3
41.7
31.7
34.8
28.1
26.1
21.4
23.8
25.6
26.5
27.9
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2003-2008年世界风力发电装机容量前十位国家