风力发电方案概要.doc

风力发电项目方案概要T432008/11/6目 录第一部分汇报提纲2第二部分安华风力发电机方案41.安华公司介绍42.风机结构和主要技术性能53.方案分析74.发电量计算8第三部分中型风力发电机-歌美飒方案81.厂家实力82.产品介绍93.方案分析114.发电量计算：12第一部分 汇报提纲根据现有的风电技术水平，风电成本仍高于常规电力成本，再加上风电固有的间歇性和波动性，这使得具有环境效益的风电与常规电力在电力市场的竞争中处于不利地位。风电的经济效益并不直接。另外，建风力发电站，一般要求年平均风速在3ms以上，全年3-20ms有效风速累计时数3000h以上，而北京的年平均有效风速2000-3000小时，保证风力资源优势是一个问题。XX镇政府旁边间有一个小风电场，我们去了解过，10千瓦的风力发电机每天能产生30度电左右，另安装的一个大风力发电机只是一个空壳，内部没有发电系统，由沈阳巨达公司建造。从以上情况来看，建设风力发电项目似乎并不明智，但是如果从下面的因素来考虑，会得出另一种答案。其中一个因素是能源日趋紧张，煤炭的价格一日三变，但总体走势应该是上涨的，将来火力发电的价格将随之上涨，必然会超过风力发电成本；另一个作用是国家目前大力扶持绿色能源，本项目可以起到示范效应。在贵厂建设风力发电场，还要注意一个问题，能不能采用并网的风电系统。以往由于风机的转速的不恒定，风力发电机的输出也不能保持恒定，为了防止风电对电网造成的冲击，国家电网部门不允许私接电网，以防止对电网造成破坏，酿成安全事故。但是现在的技术已可以解决风电并网的危害，但是国家政策对于私立的风电并网仍有限制。能否突破这个束缚，对于这个项目的建设成本有很大的影响，但如果因为成本问题而触动了政策界限，那就违背了我们的建设初衷。采用离网式风电系统，电力通过逆变器转换成直流电，向蓄电池充电。蓄电池再向逆变器提供直流电，逆变器将直流电转换成交流电，向用电负荷提供电力。因此，独立的风电系统是包括由风力发电机、逆变器和蓄电池组成的系统。通过这一段时间调研，我们选择了两套方案（分别是小型和中型）供贵公司参考：方案一：嘉兴安华公司的系统，本系统常年出口英国配置安华25KW风力发电机6台，总容量150KW，分布于218厂的绿地和停车场，配置18米独立塔架形成风车景观。每台风力发电机均配置阳光的风电并网逆变控制器，风力发电机发出的电就近接入厂照明电网。价格概算：约 万元。如采用并网应用，红色字部分投资可以省掉，并网造价合计约 万。方案二：发电机选用的是西班牙歌美飒的产品。歌美飒集团是西班牙最大的风力能源发电设备制造商，世界排名现位居第二位。歌美飒风电（天津）有限公司是该集团新近在华兴建的全资子公司。配置歌美飒的G58-850KW风力发电机1台，总容量850KW，配置65米独立塔架形成风车景观。该产品全球总计安装超过3000台 ，超过98%的实际可利用率。它设计坚固，能适应各类风场条件和各种风况。价格概算：约 万元。如采用并网应用，红色字部分投资可以省掉，并网造价合计约 万。第二部分 安华风力发电机方案1. 安华公司介绍嘉兴市安华风电设备有限公司一家集研发、制造、销售中小型风力发电机为一体的科技型企业。公司由享受国务院专家津贴的高级专家担任总工程师，拥有先进的中小型风力发电机设计、制造技术，主要生产从500W到50KW的系列风力发电机，每种型号都是一个完整的独立供电系统，能够在名种恶劣气候环境下安全运行，无需特殊保养，是分散住户、电视差转台、气象台、哨所、海岛、部队转信台、社区等地的理想供电系统。公司的产品还有风光互补路灯系列，将风能与太阳能有效的结合，既充分利用了自然资源，又为自然景观增姿添彩。2006年， 由公司自主研发的15kW风力发电机顺利通过省级新产品鉴定，技术水平国内领先；2007年，公司的“高性能15-30KW风力发电机组项目被列为国家中小企业创新基金项目；2007年底，15-30KW风力发电机又被评为国家级新产品。 公司的产品通过了CE及ROHS两大国际认证，产品已远销英国、美国、马来西亚、南非、意大得、蒙古等各国，深受用户好评。2. 风机结构和主要技术性能25kW风力发电机主要由风轮、发电机、机舱、尾舵、塔架、电动绞盘、控制逆变器、卸荷箱等组成。1) 技术参数：风轮直径（m）10叶材质/叶片数增强玻璃钢*3额定功率/最大功率（W）25K/30K额定风速（m/s）12启动风速（m/s）4工作风速范围（m/s）4-25安全风速（m/s）50额定转速(r/min)185工作电压(V)DC500 AC380发电机型式永磁三相交流充电方式三相全波桥式整流 恒压充电限速方式偏航、电动铰车折尾停机方式偏航、手动铰车及摩擦盘制动塔架高度(客户选配)18m(可依客户要求定做)塔顶主机重量1300kg2) 功率曲线：3) 结构特点：a) 风力机桨叶：优选高升阻比翼型，兼顾宽尖速比和低噪音进行气动优化设计，经风洞实验检测，其具备优异的空气动力学特征，风能利用系数高达0.4以上，噪音低于65db。桨叶采用螺旋桨专用玻璃纤维及树脂经模压成型，强度满足两倍额定转速不损坏；静止抗大风60m/s。b) 采用钕铁硼耐高温磁性材料，起动力矩小，噪音低。绝缘等级为F级，外壳防护等级为IP54，发电效率高达90%，机壳表面采用先进的热喷铝防腐处理，有较强的防腐蚀效果，免维护使用30000小时。c) 机舱及部件：全部采用优质Q235钢板焊接而成，具有较高的机械强度。表面采用热镀锌加喷漆的防腐处理，在高湿度、风沙、盐雾等恶劣环境下,不被腐蚀。d) 偏航刹车功能：当风速超过安全风速(25m/s)时，风力发电机自动或人工启动电动绞盘，拉动尾舵折尾，促使风力发电机偏航，使风轮偏离风向，减少风能。偏航角度可设定，当偏航4560时，输出功率可减半。当偏航角度达70时，尾销上的触动臂就会触动顶杆，向装在电机轴上的刹车盘施加压力，进行制动，对风力机起到大风限速保护作用，也可以手摇绞车，实施折尾，制动停机。e) 3.5所有外露机件均采用了长效防腐蚀表面处理，保证风力机在露天、雨、雪、盐雾的大气环境中使用不锈蚀。4) 产品优势由安徽阳光公司为其25KW风力发电机定制了并网逆变控制器，在并网应用上有优势。该公司的这种产品组合有出口英国的案例。3. 方案分析本公司地处北京市东南平原地区，风力比市区稍好，但从风力发电的需要来看，风力发电机的利用率很低，需要配置很多的蓄电池才可以形成有效持续的供电，不是很理想。所以要在厂里建造完全依靠风力独立供电的系统不很经济。如果采用风网互补性风力发电则可以形成锦上添花的效果，风力不足时采用电网供电，风力充足时风力发的电自动供给电网。这种方式在欧美等发达国家已经普遍应用。在功率方面，风力发电行业的产品线路走两个极端，大型风机（MW级）的研制和应用如火如荼，小型风机（5KW以下）的研制则是厂家众多，鱼龙混杂。在我们的项目中，比较合理的选择是25KW。此功率段产品厂家比较多，而且多是实力比较强的小型风机生产厂家，产品的成熟度比较好，而且和本厂的用电需求以及自然条件均能切合。更大功率的风机50-200KW的功率段可选厂家仅一两家，技术的成熟型和可选性均不好，建议不采用。4. 发电量计算北京每年大于3米/秒的时间为2000-3000小时（根据风力资源图），风力发电机每年可发电时间可按这个时间值估计为2200小时。北京的风力条件下风力发电机并不会一直满负荷出电，我们按额定功率30%保守计算。此方案的年发电量应为：15022000.399000Kwh（度）。按照北京市工业用电价格1元/度计算，每年的直接收益为人民币99000元。风机的设计寿命为20年，总体收益198万。第三部分 中型风力发电机-歌美飒方案我们提供的另外一种建议是采用中型风力发电机。1. 厂家实力发电机选用的是西班牙歌美飒的产品。歌美飒集团是西班牙最大的风力能源发电设备制造商，世界排名现位居第二位。歌美飒风电（天津）有限公司是该集团新近在华兴建的全资子公司： l 1998在中国销售了第一批风力发电机, 于2000年安装在甘肃省的玉门风电场 l 2005年以35% 的市场份额成为中国市场风力发电机制造上的领军 l 目前, 歌美飒在中国: 销售 2,600 MW 安装 1,600 MW 2. 产品介绍我们方案中推荐的是歌美飒的G58-850，该产品额定功率850KW，主要应用于并网型风电场。该产品全球总计安装超过3000台 ，超过98%的实际可利用率。它设计坚固，能适应各类风场条件和各种风况。所采用的技术被证明为适用于复杂的地形。变桨和变速技术可以使风力发电达到最大化并延长机器的使用寿命。技术指标：叶轮部分l 叶轮直径：58米l 扫风面积：2.642平方米l 转 速：14.6-30.8rpml 旋转方向：顺时针l 重 量：约12吨（轮毂） 约35吨（包括轮毂和机舱）叶片部分l 叶片数量：3片l 叶片长度：28.3米l 翼 型：NACA 63.XX+FFA-W3l 叶片总重：2.4吨塔筒部分l 段 数：3段l 高 度：65米l 重 量：79吨齿轮箱部分l 类 型：1级行星/2级斜齿l 速 比：1：61.74（50Hz）l 冷 却：带油冷器的油泵l 油加热器：1.5Kw发电机部分l 类 型：双馈式发电机l 额定功率：850Kwl 电 压：690Vl 频 率：50HZl 防护等级：IP54l 转 速：1000：1950rpml 额定电流：670A690V功率曲线：3. 方案分析从指标来看，选用850KW风力发电机显得比较大了，但是选用该产品有如下理由：北京风力资源有限，实际风速超过10米/秒的时间很少，对于风力发电机来讲，风力不足是无法达到额定功率的。也就是说，虽然我们采用的是850KW风力发电机，但是平时实际的输出功率也就是100到400千瓦，这种供电能力对于工厂来讲并不夸张。歌美飒的这款风力发电机可以降功率使用，及设其最大输出功率，当风力较大时，风力发电机可以采用变桨等自动调节动作，使风力发电机的输出功率不超出设定值。这样的话，风力发电机的配套配电设施就可以按照设定功率（比如说300KW）来配置，以节约投资。另外，大功率的风力发电机的体型高大，比例协调（和高塔架小功率风机相比），景观效果明显。如采用此方案，这台风力发电机将是经济技术开发区的一个地标。从投资的角度来讲，这种方式的的性价比要好。这种方案总体投资下来和用总功率500KW国产小型风力发电机群相当，1000万左右。但是这种方案的电力产出确实小风机方案的2-3倍，经济效益不言而喻。并且，产品的品质和寿命也会有明显的优势。采用这种方案从技术来讲最好也是采用并网方式，风力发电机发出的是标准的690V正弦交流电，在风力发电机的基础之上再增加一台变压器，降压至380V，风力发电机发出的电就可以给工厂的用电设备供电了。并网之后，如果风力发电小于工厂用电量，则风电被工厂内部消耗；如果风力发电大于工厂用电量，则风电的多出部分会回馈给电网。但是并网方式会受到政策的干扰。电力部门会干予此事。如果采用离网方式，就会附加不少的投资：整流器、蓄电池和逆变器。按500KW的容量来计算，这几部分的投资也会达到300万到500万。这样算下来经济性就优势不明显了。采用并网方案还是离网方案需和供电部门沟通过之后才可以（有些小风电采用隐蔽的方式，自己悄悄并网）。4. 发电量计算：北京每年大于3米/秒的时间为2000-3000小时（根据风力资源图）。在65米的高度，风速约是10米高空（气象部门测风高度）的1.3倍。把这