风能调研报告

1风能调研报告2

风能的应用

2风能的发展前景3风能简介

1报告大纲：3

1、风能简介

风是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。

风能就是空气的动能，风能的大小决定于风速和空气的密度。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。

海陆风的形成示意图

4 据估算，照射到地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全世界的风能总量约1300亿kW。其中可开发利用的风能储量达200亿kW,比全球可开发利用的水能总量大10倍。

根据国家气象局的数据，我国陆上理论风能储量为32.26亿kW。实际陆上可开发利用的风能储量为2.53亿kW,海上可开发利用的风能储量为7.5亿kW左右,两者总和超过10亿kW,约为我国水能可开发总量4.02亿kW的2.5倍。

全国10m高度可开发和利用的风能储量超过10亿kW,仅次于美国、俄罗斯居世界第3位。

风能的储量5 风能的特点 优点：

1）清洁性 2）可再生性

3）能量大 4）分布广

6 风能的特点 缺点：

1）不稳定性 由于气流瞬息万变，因此风的脉动、日变化、季变化以至年际的变化都十分明显，波动很大，极不稳定。

2）受地理限制严重，地区差异大 由于地形的影响，风力的地区差异非常明显。一个邻近的区域，有利地形下的风力，往往是不利地形下的几倍甚至几十倍。

7 风能的特点

缺点：

3）能量密度低 这是风能的一个重要缺陷。由于风能来源于空气的流动，而空气的密度是很小的，因此风力的能量密度也很小，只有水力的1／816。从下表可以看出，在各种能源中，风能的含能量是极低的，给其利用带来一定的困难。

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风能分布

风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家，中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富。

中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达300W／m2以上，3~20m／s风速年累计超过6000小时。内陆风能资源最好的区域，沿内蒙古至新疆一带，风能密度也在200~300W／m2，3~20米／秒风速年累计5000~6000小时。这些地区适于发展风力发电和风力提水。

9 我国的风能分布10中国全年风速大于3m/s小时数分布图11从我国风能资源分布图上可以清楚看出，我国风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在：1．三北（东北、华北、西北）地区丰富带2．东南沿海丰富带3．内陆局部风能丰富地区

我国的风能分布4.海上风能丰富区121）储量

陆地上离地10米（50米）高度风能资源技术可开发量约2.97亿（8亿）千瓦。离岸20公里范围内可开发量约1.5亿千瓦。2）分布

沿海及其岛屿地区风能丰富带、北部地区风能丰富带、内陆风能丰富区、近海风能丰富区。3）特点

风能资源季节分布与水能资源互补，风能资源地理分布与电力负荷不匹配。

我国风能资源分析134）局部地区

资源分布不均。河北宣布要将张家口打造成全国最大的风能基地，而甘肃省则宣布打造“河西走廊风能产业带”。5）开发空间

陆地上比较好的风能场已经被“圈占”，下一步的重点是海上风能。

我国风能资源分析14 2、风能的应用

风能的利用有很多方面，如风帆助航、风力致热、风力提水机和风力发电等。其中又以风力发电为主。15

风帆助航 人类最早利用风能的方式为风帆助航,埃及是最先利用风能的国家。约在5000年前,埃及的风帆船已在尼罗河上航行。我国在3000年前的商朝出现了风帆船,到唐朝帆船已广泛航运于江河。15世纪是人类历史上的大航海时期,在此期间,我国航海家郑和七下西洋;哥伦布乘帆船发现了美洲新大陆。

此后随着蒸汽机和内燃机的发明以及煤、石油等矿石能源的大规模开采和利用,帆船因动力小和速度慢而逐渐被淘汰。

1973年西方发生石油危机后,随着矿石燃料储量的日益短缺和价格上升,风帆助航又重新受到了船舶设计制造界的重视。

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风帆助航

2007年德国制造了一艘风筝助航船“白鲸天帆号”并投入航行。这艘船除装备常规动力系统外,还安装了一个面积达160m2

的巨型风筝。一根固定在船头,可自动伸缩的桅杆将风筝送到高空300m处以利用海面上空稳定而强劲的风力拉动船只航行。在风速达到13km/h

时,风筝为船提供的动力可以使得船上的发动机全关。正常航行时,计算机根据风力、风向指挥风筝在不同方向拉动船只,减轻船引擎负荷。该船的风筝助航系统造价为72万美元,三年即可因燃料节省费用而回收。风筝助航船17

风帆助航

全球船运业每年排放的CO2

约8亿吨,5年内将增加到每年10亿吨,据估计全球有一半轮船可加装风筝助航系统,全部加装后,根据风力状况的不同,平均可节省燃料18%,每年可减少CO2

排放量近1.5亿吨。18 风力致热 风力致热的作用原理为将风能转换成热能以供家用或工农业供热需求。 通常有三种转换方法：

1)

用风力机发电,再将电通入电阻丝发热。这是一种间接发热方法,转换效率不高。

2)

用风力机带动一台空气压缩机对空气压缩后放出热量。此法转换效率也不高。

3)

将风力机直接通过传动器带动搅拌器高速转动并搅拌液体致热。此法转换效率最高。 此外,通过利用风力使固体材料摩擦产生热量也是一种有效的方法。19风力热水装置示意图

风力致热20 风力致热

风力致热技术在农村生产、生活中的应用：

1)

沼气池的增温加热

通过风力发电机将风能转换成电能，再驱动电动机通过传动轴带动沼气池加热器的搅拌器转动，均匀加热发酵液，使料液充分发酵，从而提高产气率。

2）在水产养殖方面的应用

近几年，人工淡水养殖发展很快。要提高产量，最快捷的办法是提高水温。水温高可使鱼提前繁殖，增加了可生长期，且不易生病，成长快。目前农村淡水养鱼普遍缺少加热保温设备，对风力致热的要求非常迫切。

3）在农副产品加工、温室采暖等方面的应用

谷物、果品、水产品的干燥需要大量的热能，农副产品就地精加工往往也离不开加热、保温，风力致热在这些领域也有广泛的用途。另外，冬季房屋取暖、融化庭院积雪、提供家庭洗浴热水等都是风力致热技术良好的发展空间。21 风力致热

风力致热发展前景：我国农村经济的迅速发展，必然加大能源的供需矛盾，在风力资源丰富的地区，大力发展风力致热技术，对缓解能源紧张、降低投资成本，提高生产、生活质量具有现实意义。风力致热在技术上较为成熟，设备结构简单，维护方便，风能—热能转换效率高，经济性好，特别适用于风力资源丰富的农、牧、渔业广大区域，是农村致富的一种新方法、新途径，具有应用推广价值。

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风力提水机

风力提水可用于农田灌溉、人畜饮水、海水制盐、水产养殖、草场改良或滩涂改造等工程的提水作业,经济效益和社会效益显著。我国早在1700多年前就已应用风帆式风车提水。古代科学著作《物理小识》中就有“用风帆六幅车水灌田”的记载。

立式风车的复原模型图

立式风车动画模拟

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10世纪伊斯兰人用风车提水并在中东获得广泛应用。12～14世纪风车在欧洲推广应用后,荷兰将其用于莱茵河三角洲湖地及低湿地的提水并用于碾谷和榨油等作业。

风力提水机24 风力提水机

风力提水机总的工作原理为将风力机因风力而旋转的转轴运动应用传动机构使之转换成垂直方向的上下运动或较快转速的旋转运动,以此来传动与之相连的活塞式水泵或旋转式水泵。

低扬程大流量风力提水机结构示意图25 风力提水机

由上图图可见,其风力机由风轮、机头回转体、传动系统、尾翼、配重机构和塔架等部件组成。

风轮由十多片叶片构成,以保证在低风速下也能转动。机头回转体可保证风轮绕回转中心线自由转动以保持迎风位置。传动系统由上、下两个变速箱和传动轴组成。上面的变速箱将风轮的水平轴旋转变为垂直传动轴的旋转运动。下面的变速箱再将垂直传动轴的旋转运动变为输出的水平轴旋转运动并驱动水泵提水。与之配套的旋转式提水机有龙骨水车、钢管水车和螺旋泵、离心泵等。尾翼及调速机构可保证风轮平时保持迎风位置,在风力过大时使风轮偏离风向某一角度或在八级大风时使风轮与尾翼并扰,达到停车状态。

26 风力提水机 <1>行业现状

一方面，我国东南沿海地区风能资源较丰富，年平均风速为4m/s。为满足农田灌溉、水产养殖和盐场制盐等低扬程大流量提水作业的需要，当地用户已在使用一些低扬程风力提水装置。

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另一方面，我国内陆风能资源较好的区域，如内蒙古北部、甘肃和青海等地的年平均风速为4-6m/s，3-20m/s的风速累计4000-5000h/年。这里是广大的草原特区，人口分散，难通电网。利用深井风力提水机组为牧民和牲畜提供饮水或进行小面积草场灌溉，对于改善当地牧民的生活、生产条件具有明显的社会效益。此外，甘肃、新疆北部及松花江下游也属于风能丰富区，适合发展风力提水。28 风力提水机 <2>产品类型

在风力提水机组的产品品种上，我国已基本形成南方型低扬程大流量风力提水机组和北方型高扬程小流量风力提水机组两大系列，约有十几种产品型号。经过严格的生产考核运行和多年的实际应用，这些机组的产品质量基本可靠，有些机组的水平达到或处于国际领先地位。 近年来，我国低扬程风力提水机组已出口到斯里兰卡和马来西亚等国家。因此，我国现有的风力提水机产品可以在国内外逐步推广使用。

29 风力提水机

低扬程大流量风力提水机,用于提取地表水,其扬程一般为0.5～3.0m,流量为50～100m3/h,主要在南方各省及东南沿海地区使用。

高扬程小流量风力提水机,用于提取深井地下水。其扬程一般为10～146m之间,流量为0.5～5m3/h,主要用于北方及草原牧区。30 风力提水机 <3>发展趋势

今后我国对风力提水机的需求数量仍将逐步增加。从风力提水机组分类上讲，主要产品和技术的发展趋势： ①低扬程大流量风力提水机多采用旋转式水泵，用于提取地表水和浅层地下水。 ②高扬程小流量风力提水机多采用往复式水泵，用于提取深层地下水。 ③风力提水机—微滴灌系统。 ④风力机—空气泵提水机组。 ⑤风力发展机—电泵提水系统。

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风力发电

<1>风力发电的发展历史

回顾世界风电发展历史，大致可以分为三个阶段： 第一阶段，1977-1987年。这个阶段的主要成就是证明风力是可以用来发电的，风的很多特点是可以被人们利用和控制的。其中，丹麦和美国的研究成果最多，风机容量也从几十瓦发展到百千瓦。

第二个阶段，1987-1997年。风电技术逐步成熟，风电产业成规模发展，并建立了稳定的商业模式。涌现出了近10家技术较为成熟的优秀制造企业，单机容量从百千瓦提高到几百千瓦，变浆风机技术成熟并进入市场，与失速风机在竞争中共同发展。

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风力发电的发展历史

第三个阶段，1997年至今。兆千瓦级的风机成主要趋势，海上风电逐步推广。随着单机容量提高，为应对极限载荷和疲劳载荷的挑战，新的直驱变速变浆和双馈变速变浆逐步成为兆千瓦级风机的主流技术。

33 风力发电的发展历史

美国早在1974年就开始实行联邦风能计划。其内容主要是：评估国家的风能资源；研究风能开发中的社会和环境问题；改进风力机的性能，降低造价；主要研究为农业和其他用户用的小于100kw的风力机；为电力公司及工业用户设计的兆瓦级的风力发电机组。 美国已于上世纪80年代成功地开发了100、200、2000、2500、6200、7200kw的6种风力机组。目前美国已成为世界上风力机装机容量最多的国家，超过2X104MW，每年还以10％的速度增长。34

风力发电的发展历史

现在世界上最大的新型风力发电机组已在美国夏威夷岛建成运行，其风力机叶片直径为97.5m，重144t，风轮迎风角的调整和机组的运行都由计算机控制，年发电量达1000万kw·h。 根据美国能源部的统计至1990年美国风力发电已占总发电量的1％。

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风力发电的发展历史

在瑞典、荷兰、英国、丹麦、德国、日本、西班牙，也根据各自国家的情况制定了相应的风力发电计划。 瑞典1990年风力机的装机容量已达350MW，年发电10亿kw·h。 丹麦在1978年即建成了日德兰风力发电站，装机容量2000kw，三片风叶的扫掠直径为54m，混凝土塔高58m。

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风力发电的发展历史 德国1980年就在易北河口建成了一座风力电站，装机容量为3000kw，到20世纪末风力发电也将已总发电量的8％。

英国，英伦三岛濒临海洋，风能十分丰富，政府对风能开发也十分重视，到1990年风力发电已占英国总发电量的2％。

在日本，1991年10月轻津海峡青森县的日本最大的风力发电站投人运行，5台风力发电机可为700户家庭提供电力。37

风力发电的发展历史

我国风力机的发展，在50年代末是各种木结构的布篷式风车，1959年仅江苏省就有木风车2O多万台。到60年代中期主要是发展风力提水机。70年代中期以后风能开发利用列入“六五”国家重点项目，得到迅速发展。 进人80年代中期以后，我国先后从丹麦、比利时、瑞典、美国、德国引进一批中、大型风力发电机组。在新疆、内蒙古的风口及山东、浙江、福建、广东的岛屿建立了8座示范性风力发电场。1992年装机容量已达8MW。新疆达坂城的风力发电场装机容量已达3300kw。至1990年底全国风力提水的灌溉面积已达2．58万亩。1997年新增风力发电10万kw。

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风力发电的发展历史 目前我国已研制出100多种不同型式、不同容量的风力发电机组，并初步形成了风力机产业。尽管如此，与发达国家相比，我国风能的开发利用还相当落后，不但发展速度缓慢而且技术落后，远没有形成规模。 我国政府将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源技术之一，给予了有力的扶持。如设立了2010年和2020年风电装机容量分别达到1000万千瓦和3000万千瓦的目标，制定了风电设备国产化相关政策，并辅以“风电特许权招标”等措施，推动技术创新、市场培育和产业化发展。截至2007年年底，我国累计风电装机容量达到604万千瓦，过去10年的年均增长速度达到50%以上；我国在风电装机容量的世界排名中，2004年居第10位，2007年跃居第5位，并有望建立起世界最大的风电市场。39

风力发电

<2>风力发电的现状

From：WWEA,WorldWindEnergyReport2008,February200940

风力发电的现状41

全球风电装机容量统计（MW）—按地区分布424344

风力发电的现状45

风力发电的现状46

风力发电的现状47

风力发电的现状截止至2008年全球装机总容量达到121,188MW，其中2008年新增27,261MW。2008年全球风力发电总量以29%的速率增长。截止至2008年底，全球风电机组每年发电量达260TWh，高于全球年消耗电量的1.5%2008年，美国首次超过德国成为全球风力机组装机总容量最大的国家。中国保持着强劲的发展势头，总装机容量超过12GW；2008年中国超过印度成为亚洲风能机组总装机容量最大国家。估计到2020年全球装机总容量将有可能超过1,500,000MW。From：WWEA,WorldWindEnergyReport2008,February200948

风力发电的现状49

风力发电的现状50

风力发电的现状 1.风电发展向欧盟、北美和亚洲三驾马车并驾齐驱的格局转变。51

风力发电的现状52

风力发电的现状 2.风电技术发展迅速，成本持续下降

世界风能理事会最近也对风力发电的成本进一步下降进行了研究，认为风力发电成本下降，60%依赖于规模化发展，40%依赖于技术进步。过去的发展更多的是依靠技术进步，以后更多的是依赖于规模化、系列化和标准化降低成本。 根据欧洲风能协会的计算，陆上风电的投资成本在800～1150欧元/千瓦，发电成本在4～7欧分/千瓦时；海上风电的投资成本在1250～1800欧元/千瓦，发电成本在7.1～9.6欧分/千瓦时，依据资源条件不同而变化。

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风力发电的现状不通风速条件下陆地和海上发电成本对比54

风力发电的现状 3.政府支持仍然是风电发展的主要动力

风电由于其间歇性等技术问题，需要政府的协调和支持，才能效地发挥电网企业的积极性，突破风电上网瓶颈，保障风电的顺利发展。

2007年2月的欧盟首脑会议提出了到2010年和2020年风电分别实现装机8000万千瓦和1.8亿千瓦，发电量达到1940亿千瓦时和4300亿千瓦时的目标，2020年风电的装机容量和发电量都将超过水电和核电成为第二大发电电源的发展目标。 欧盟各国政府还通过强制上网、价格激励（固定电价制度）、税收优惠（对常规能源征收能源税和碳税等）、投资补贴和出口信贷等手段支持风电产业的发展。55

风力发电的现状 4.中国是未来世界风电发展最重要的潜在市场

世界风电制造商和开发商均认为中国是世界上最具有发展前景的风电市场。其原因主要是，中国经济持续增长，能源需求特别是电力需求将持续增长。 按照欧盟的经验，我国风电装机容量在2010和2020年分别达到2000万千瓦和8000万千瓦是完全有技术和市场保证的。如果政策落实，2020年完成超过1亿千瓦（比如1.2亿～1.5亿千瓦）也是有希望的。因此世界的风电开发商和制造商愿意到中国投资，希望中国政府能够进一步明确价格政策，给外商投资提供政策保障。56

我国风电发展情况：

1）近10多年来全国新增风电装机容量及年增长率情况

全国风电近年新增装机及年增长率（未含台湾省数据）57

我国风电发展情况： 2）近几年，尤其是2006—2008年，我国风电装机连续3年增长翻番，风电在我国发电装机总容量中的比重有了大幅度提高。尽管同期全国发电装机总容量的增长也很快，但风电装机比重仍从2005年的0.25%提高到了2008年的1.53%。

1992—2008年全国风电装机及其占全国发电装机的比重58 我国风电发展情况：

3）分省（市、自治区）的风电装机情况及特点

59 我国风电发展情况：

4）近几年全国风电机组的平均单机容量水平60

风力发电 <3>风力发电的原理及技术 典型的风力发电机组主要由风轮(包括叶片、轮毂)、(增速)齿轮箱、发电机、对风装置(偏航系统)、塔架等构成。其工作原理为:风以一定的速度和攻角流过桨叶,使风轮获得旋转力矩而转动,风轮通过主轴联接齿轮箱,经齿轮箱增速后带动发电机发电。风力发电机组结构示意图(上风向、水平轴式)61

风力发电的原理及技术

风轮：由于风力发电机组频繁起停,风轮转动惯量又很大(大型风力发电机组的单个叶片重达数吨),故风轮的转速设计值较低,通常为20～30r/min(机组容量越大,转速越低。

增速齿轮箱：为了限制发电机的体积和重量,其极对数较少,故在风轮与发电机间通常设置增速齿轮箱,将风轮输入的较低转速增速到1000～1500r/min以满足发电机所需。62

风力发电的原理及技术

风力机按风轮主轴的方向分为水平轴、垂直轴两大类;对水平轴风力机,需要风轮保持迎风状态,根据风轮是在塔架前还是在塔架后迎风旋转分为上风向和下风向两类。现代风力发电机组大多数采用上风向(风轮在塔架前面迎着风向旋转)、水平轴式(风轮的旋转平面与风向垂直、旋转轴与地面平行)、3叶片,且在大型机组中采用变桨距风轮,即桨叶与轮毂不象传统的定桨距失速型那样采用刚性联接,而是通过可转动的推力轴承或回转支撑联接,以使叶片攻角可随风速变化进行调整从而对风轮进行调速(限速)。63

风力发电的原理及技术

偏航系统是上风向水平轴式风力机风轮始终保持迎风状态及提供安全运行所需锁紧力矩的特有伺服系统,其通过驱动机舱围绕塔架的垂直轴转动以使风轮主轴保持与稳定的风向一致;另外,当因偏航动作导致机舱内引出电缆扭绞时,偏航系统应能自动解除扭绞。

风力发电机组中的发电机一般为异步发电机(包括笼型、绕线型)或同步发电机(包括永磁、电励磁),采用何种形式的发电机主要取决于风力发电系统的形式。64

风力发电的原理及技术 按发电机运行方式可将风力发电系统分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统两大类： I.恒速恒频风力发电系统

采用鼠笼式发动机（SCIG）的恒速恒频风力发电系统65

风力发电的原理及技术

恒速恒频风力发电系统的典型代表是NEGMICON750kW机组。 恒速恒频风力发电系统具有电机结构简单、成本低、可靠性高等优点,其主要缺点为:运行范围窄;不能充分利用风能(其风能利用系数不可能保持在最大值);风速跃升时会导致主轴、齿轮箱和发电机等部件承受很大的机械应力。66

风力发电的原理及技术

II.变速恒频风力发电系统

主要特点为:低于额定风速时,调节发电机转矩使转速跟随风速变化,使风轮的叶尖速比保持在最佳值,维持风电机组在最大风能利用率下运行;高于额定风速时,调节桨距以限制风力机吸收的功率不超过最大值;恒频电能的获得是通过发电机与电力电子变换装置相结合实现的。

目前,变速恒频风电机组主要采用绕线转子双馈异步发电机(DFIG),低速同步发电机直驱型风力发电系统亦受到广泛重视。

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风力发电的原理及技术

基于DFIG的变速恒频风力发电系统68

风力发电的原理及技术

永磁直驱型变速恒频风力发电系统69

风力发电的原理及技术

综观世界风力发电技术近几年迅猛发展的轨迹,呈现出如下发展趋势及发展动态:1)大型化; 2)定桨距、定速恒频向变桨距、变速恒频方向发展;3)海上专用风电机组研究及近海风电大规模开发;4)多级增速齿轮箱传动向直驱型(无齿轮箱,风轮直接驱动多级发电机)、半直驱型(风轮经单级增速齿轮箱驱动多级发电机)方向发展;5)应用全功率变流的并网技术;70

风力发电的原理及技术 6)低电压穿越技术; 7)实现风力发电系统功率优化、稳定可靠运行的智能控制技术; 8)桨叶的空气动力特性、新材料新工艺应用及控制策略研究; 9)风电场远程监控系统及无线网络技术应用。71

我国的风电产业 目前,中国已基本掌握了大型风电机组的制造技术,全国已经生产或准备进入大型风电机组制造的整机生产企业有50多家,已能够批量生产单机容量为1.5MW瓦级的风电机组。初步形成了大连华锐、东方电气、金风科技等风电机组制造龙头企业。 与此同时,国内已有一批企业进入了风电机组零部件的配套生产,现已可批量生产发电机、齿轮箱、叶片、塔架、控制系统、变桨和偏航轴承等零部件,初步形成了风电设备制造和配套零部件专业化产业链。72

我国的风电产业 内资企业日益重视增强自主技术能力，产品开发方式逐步从“技术引进”转向“联合设计”和“自主研发”。自20世纪90年代以来，我国风电整机制造企业曾主要通过与国外知名风电制造企业成立合资企业或向其购买生产许可证，直接引进国际风电市场主流的成熟机型的设计图纸，学习装配技术和控制系统调试技术；在早期直接进口主要部件，然后逐步实现零部件国产化。 代表企业（产品）有：金风（600千瓦、750千瓦）、运达（750千瓦）、东方汽轮机（1.5兆瓦）、华锐（1.5兆瓦）、重庆海装（850千瓦）、上海电气（1.25兆瓦）、哈电集团（1.5兆瓦半直驱）等。73

我国的风电产业

2008年新增市场份额：

中国内资与合资企业产品占75.6%。华锐风电的份额最大，占新增总装机的22.5%，内资与合资企业产品的29.7%。外资企业产品占24.4%，丹麦Vestas的份额最大，占新增总装机的9.6%，外资企业产品的39.3%。2008年累计市场份额：

中国内资与合资企业产品占61.8%，内资与合资企业的累计市场份额首次超过外资企业，金风科技的份额最大，占累计总装机的21.6%，内资与合资企业产品的35.0%。外资企业产品占38.2%，西班牙Gamesa的份额最大，占累计总装机的12.8%，外资企业产品的33.4%。

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我国的风电产业 目前国内风电制造技术发展主要呈现如下特点：

（1）水平轴风电机组技术成为主流 水平轴风电机组技术，因其具有风能转换效率高、转轴较短，在大型风电机组上更显出经济性等优点，使水平轴风电机组成为我国大型风电设备的主流机型，并占到100%的市场份额。同期发展的垂直轴风电机组因转轴过长、风能转换效率不高，启动、停机和变桨困难等问题，目前在国内还没有应用。

（2）风电机组单机容量持续增大 当前，MW级风电机组已成为国内风电市场中的主流机型。随着单机容量不断增大和利用效率提高，我国主流机型已经从2005年的600kW～1000kW增加到2008年的750kW～1500kW，2008年我国陆地风电场安装的最大风电机组为2MW。近年来，海上示范风电场的开发进一步加快了大容量风电机组的发展，2008年底我国已运行的最大风电机组单机容量已达到3MW。77

我国的风电产业

（3）变桨变速功率调节技术得到广泛采用 由于变桨距功率调节方式具有载荷控制平稳、安全和高效等优点，近年在大型风电机组上得到了广泛采用。2008年，在全国所安装的风电机组中有90%的风电机组采用了变桨变速方式，而且比例还在逐渐上升。我国2008年安装的MW级风电机组中，全部是变桨距机组。2MW以上的风电机组大多采用三个独立的电控调桨机构，通过三组变速电机和减速箱对桨叶分别进行闭环控制。

（4）双馈异步发电技术仍占主导地位 2008年新增风电机组中，双馈异步发电型变速风电机组仍然占80%以上。目前，我国华锐风电研发的3MW的双馈异步发电型变速恒频风电机组已经投入运行。

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我国的风电产业

（5）直驱式、全功率变流技术得到迅速发展 无齿轮箱的直驱方式能有效地减少由于齿轮箱问题而造成的机组故障，可有效提高系统的运行可靠性和寿命，减少维护成本，因而得到了市场的青睐。

（6）大型风电机组关键部件的性能日益提高 我国在某些基础结构件、铸锻件等领域已经具有优势，不仅满足国内市场需求，而且正在向国际市场转移。

（7）智能化控制技术的应用加速提高了风电机组的可靠性和寿命

鉴于风电机组的极限载荷和疲劳载荷是影响风电机组及部件可靠性和寿命的主要因素之一。近年来，风电机组制造厂家与有关控制系统研究院所积极合作研究风电机组的最优运行和控制规律，通过采用智能化控制技术，与整机设计技术结合，努力减少和避免风电机组运行在极限载荷和疲劳载荷，并逐步成为风电控制技术的主要发展方向。79