风电企业投资可行性浅析(上).doc

风电企业投资可行性浅析编制：张克建 日期：2012-3-29加大研究，引领风电发展发展风电是一项需要全社会关注和推动的大课题，对于任何一家企业而言，奢求“独善其身”、只做好与自身相关的工作是不现实的。从这几年的实践情况看，国家电网公司除了加强调度运行管理、并网技术管理等相关工作外，还开展了大量的重要问题研究，做好规划、开展技术创新，引领风电健康发展。2009年，国家电网公司组织国务院研究室、国务院发展研究中心等8家国内权威研究机构，开展了国家电网公司促进清洁能源发展研究工作，提出了促进我国清洁能源发展的措施和政策建议；2010年，参加国家能源局组织开展的风电接入电网和市场接纳研究，系统研究了我国风电发展中面临的各种问题，提出了实现我国风电健康、科学发展的思路。这些重大问题的研究，为政府有关部门决策提供了有力地支撑。中国风力发电设备行业发展现状根据中国风能协会提供的统计数据，截止2007年底，我国（台湾地区除外）新增风电机组3155台，新增装机容量达3446MW，同比增长156.4%；2007 年底累计风电机组6469台，装机容量达6050MW，风电场158个，分布于21个省（市、区和特别行政区），较06年增加了6个省市（北京、山西、河南、湖南和湖北），累计装机容量同比增长132.33%，07年共计上网电量约52亿 KWH。对比全球与中国风电装机容量的存与增量数据，从 04年起，我国风电装机容量 CAGR（年复合增长率，%）达到了66.74%，较全球装机容量CAGR的18.62%高出近48个百分点，风电产业发展的速度惊人，令世界瞩目；我们认为，产业政策预期逐步明朗将促使风电产业发展的步伐继续加快，按可再生能源十一五发展规划中对风电装机容量的安排，保守估计 2010 年前风电装机容量 CAGR 仍维持在 58%的高速增长阶段，2020 年前年复合增长率仍能达到 23.4%。07 年全球风电机组装机容量的地域分布出现了分化，尽管我国总装机容量仅占全球的 6.4%，为全球第五位，但新增装机容量占比达到了 17.2%，进入全球前三位，预计这种快速增长的态势将得以延续，我们判断，按目前国内风电制造的产能扩张和产业推进的速度，可再生能源中长期发展规划和可再生能源发展“十一五”规划里风电发展的预期目标将提前实现。中国风力发电设备行业发展历程中国风电设备制造业发展经历了三个阶段：一是1985 -1995年期间，通过建设运营风电场，中国开始学习国外风力发电设备制造技术；二是1996-2000年期间，中国通过引进技术实现本地化风电机组制造；三是2000年至今，中国正在进行风电设备产业化生产、兆瓦级风电机组的研发工作。19861995年即“七五”至“八五”期间，山东荣城于1986年建成了全国第一座并网型风电场，总装机容量为1MW；1990年全国已建起4座并网型风电场，总装机容量为4MW，其最大单机容量为200kW；到1995年全国已建成5座并网型风电场，总装机容量为36MW，其最大单机容量为500kW。这10年，实现了我国并网型风电零的突破，建设有32MW级的中型风电场，为我国风电高技术产业的形成和发展打下了基础。1996年以后，即我国通过引进技术实现本地化风电机组制造以后，我国的风电装机容量增长的绝对量水平大大提高。在此以前，每年装机容量的绝对增长量最高水平不超过2万千瓦，但是此后每年的绝对增长量比1996年以前至少提高了一倍以上，最高的1997年甚至达到了11万千瓦。从1990年到2007年，我国的风电装机容量从0.41万千瓦增长到605万千瓦；其中从1995年到2000年的年平均增速也是55.7%左右。近两年我国风力发电机装机容量的增长相当迅速。2007年，我国新增风力发电装机容量344.6万千瓦，比2000年增加了336.96万千瓦，平均每年增加48.14万千瓦。风力发电原理风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机充电器数字逆变器。原理：风轮在风力的推动产生旋转，实现了风能向机械能的转换，旋转的风轮通过传动系统驱动发电机旋转，并在控制系统的作用下实现发电机的并网及电能的输出，完成机械能向电能的转换，这就是风力发电机将风能转换成电能的原理。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是1325V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型 风力发电机结构1.机舱：机舱包容着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。风力发电机组的机舱承担容纳所有的机械部件，承受所有外力（包括静负载及动负载）的作用。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片及轴。 2.风轮(叶片和轮毂)：捕获风能的关键设备。一般由3个叶片组成，所捕获的风能大小直接决定风轮的转速。制动系统：使风轮减速和停止运转的系统。 转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米，而且被设计得很象飞机的机翼。3.传动系统：风轮与发电机的连接纽带。齿轮箱是其关键部件。通过齿轮箱，风轮的低转速才能使发电机以接近额定的转速旋转，达到并网发电的目的。轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。 低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。 4.发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。其作用是将风轮的机械能转化为电能。在现代风力发电机上，最大电力输出通常为500至1500千瓦。冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。为变矩机构和制动系统提供动力来源。5.偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。使风轮的扫掠面始终与风向垂直，以最大限度地提升风轮对风能的捕获能力，并同时减少风轮的载荷。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。 风速计及风向标：用于测量风速及风向6.控制与安全系统：控制系统包括控制和监测两部分。监测部分将采集到的数据送到控制器，控制器以此为依据完成对风力发电机组的偏航控制、功率控制、开停机控制等控制功能。电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。7.塔：风力发电机组的支撑部件。风力发电机塔载有机舱及转子。它使风轮到达设计中规定的高度。其内