【正文】 四章：項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)及發(fā)展前景 一．項(xiàng)目建設(shè)的目標(biāo) 年產(chǎn)大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī) 35000 臺(tái)（套），年總產(chǎn)值 50 億元，利稅 16 億元。 供水：全年一次 水由自來水公司供應(yīng)。 公路： 公司距市內(nèi)約 8km,東 為 ****高速公路 。春秋季節(jié)氣候宜人，非常適合旅游觀光和居住。本期工程占地面積300畝 。 我國風(fēng)電制造業(yè)的現(xiàn)狀 目前我國小型立軸式風(fēng)力發(fā)電生產(chǎn)廠家已經(jīng)發(fā)展起來，但 成熟穩(wěn)定的、性價(jià)比高的立軸式發(fā)電機(jī)組尚沒有定型 ， 與本項(xiàng)目性能和造價(jià)類似的產(chǎn)品尚未見到報(bào)道，本項(xiàng)目產(chǎn)品未來的 市場(chǎng)空間極大。風(fēng)葉數(shù)量稀疏而且寬度相對(duì)窄小，其受風(fēng)面積也必定有限，這不僅會(huì)使風(fēng)輪捕風(fēng)性能低下，自啟動(dòng)性能很差，而且還會(huì)因氣流對(duì)風(fēng)輪的反復(fù)顛簸而引發(fā)系統(tǒng)的諧振。 而靈敏好像就意味著有關(guān)裝置在受風(fēng)時(shí)其重量越輕越好?？砂惭b于高層建筑頂部，輕松實(shí)現(xiàn)人們的建筑 發(fā)電一體化夢(mèng)想。 由于本設(shè)計(jì)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可因風(fēng)輪所拖負(fù)載大范圍可調(diào)，從而構(gòu)成對(duì)風(fēng)能的全面利用，因此它的容量系數(shù)可由通常的 30%提高至 80%以上，這使它的有效發(fā)電小時(shí)數(shù)由三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 2020— 3000 小時(shí)提升至 6000 小時(shí)以上。在以上情況中無疑有大量的寶貴風(fēng)能被無奈的舍棄了，以致三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有 效發(fā)電小時(shí)數(shù)通常都不會(huì)超過3000 小時(shí)。 大功率螺旋風(fēng)葉風(fēng)輪不需要任何對(duì)風(fēng)裝置就可以在任何方向上自由受風(fēng)。這些被圈禁的風(fēng)必然還會(huì)因自身的運(yùn)動(dòng)而繼續(xù)向風(fēng)道釋放能量，從而構(gòu)成風(fēng)輪對(duì)風(fēng)能的二次利用和三次利用，有效提升系統(tǒng)的風(fēng)能利用系數(shù)。 6．大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)可有效地提升系統(tǒng)的風(fēng)能利用系數(shù) 當(dāng)風(fēng)以有效速度吹過三葉式風(fēng)輪的葉片時(shí)，被風(fēng)輪吸收的風(fēng)能最多只占總量的 30%， 70%以上的風(fēng)能流失了。 因此大功率螺旋風(fēng)葉風(fēng)輪實(shí)際是一個(gè)可以有效地克服風(fēng)的不穩(wěn)定性對(duì)風(fēng)電品質(zhì)惡化的儲(chǔ)能飛輪，它為在根本上解決風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)的有關(guān)問題提供了前提。 因此，即使風(fēng)輪上部所在處風(fēng)速較高，但是由于風(fēng)輪直徑也比較大，因此風(fēng)輪上部的的轉(zhuǎn)速也就比較低；風(fēng)輪中下部所處風(fēng)速比較低，但是風(fēng)輪直徑比較小，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速也就比較高， 因此，即使在同一時(shí)間內(nèi)風(fēng)輪各層所經(jīng)歷的風(fēng)速不同但是風(fēng)輪自上而下各層都以大致相同的速度旋轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)十分和諧，有效避免了能量損耗和噪音。 但是，在計(jì)算三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)時(shí)，這個(gè)高度和與這個(gè)高度相關(guān)的風(fēng)速實(shí)際被一刀砍去。對(duì)于三葉式風(fēng)輪，風(fēng)切變是一個(gè)不利因素，因?yàn)槿L(fēng)葉在運(yùn)行中實(shí)際只有一片風(fēng)葉運(yùn)行在高速區(qū)，而另外兩片則運(yùn)行于中速區(qū)和低速區(qū)。 大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪葉片都整體分布于風(fēng)輪的最外緣，它們都均等的處于最佳的受力狀態(tài)。但是風(fēng)機(jī)對(duì)風(fēng)能的利用畢竟是風(fēng)葉表面 受力的結(jié)果，而這就直接表明風(fēng)葉數(shù)量少，葉面窄對(duì)于捕風(fēng)是有問題的。 大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng) 力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉都垂直向下安裝與風(fēng)輪外緣，因此就算風(fēng)輪外緣不變，風(fēng)輪的功率仍然可隨風(fēng)葉長度的增加而增加。 與傳統(tǒng)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，有以下顯著的技術(shù)特點(diǎn)： 1）．安全可靠 2）．低噪音 3）．抗風(fēng) 破壞 能力強(qiáng) 4）．所占空間小 5）．發(fā)電效率高 6）．風(fēng)能利用率高 7）． 具有廣告效應(yīng) 8）．控制性能好 1．垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 功率和轉(zhuǎn)速是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的兩個(gè)基本前提。 傳統(tǒng)風(fēng)能發(fā)電采用的是三葉式水平軸發(fā)電方式，存在很多的弊端，導(dǎo)致風(fēng)能利用率低，投資較高，維護(hù)費(fèi)用高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率低，年發(fā)電時(shí)間在 3000 小時(shí)左右，發(fā)電成本 較高等缺陷。國際上風(fēng)能發(fā)電行業(yè)發(fā)展速度也非常之快。根據(jù)剛剛頒布的發(fā)展規(guī)劃，我國風(fēng)電裝機(jī)容量到 2020 年將達(dá)到1500 萬 kW， 2020 年達(dá)到 5000 萬 kW。 第二章 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 一．項(xiàng)目建議的背景與由來 進(jìn)入二十一世紀(jì)以來全球性的能源危機(jī)，使得人們將新能源的開發(fā)利用列入非常 重要的日程，可再生能源例如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等。另外，該項(xiàng)目的建設(shè)能增加社會(huì)就業(yè)機(jī)會(huì)，社會(huì)效益顯著。同時(shí)也可以改變我區(qū)出口機(jī)械產(chǎn)品附加值低的狀況。本項(xiàng)目實(shí)施后，可為這些邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)牧民提供運(yùn)行可靠且低成本的電力供應(yīng)，為改善人民生活、發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定有著非常重大的意義。公司現(xiàn)有的部分機(jī)械加工設(shè)備，都可以用于該項(xiàng)目。 五、 現(xiàn)有條件： ********有限公 司重機(jī)公司，是以設(shè)計(jì)制造安裝水泥成套設(shè)備生產(chǎn)線為主的專業(yè)公司，公司始建于 1994 年， 已通過 ISO9001:2020 國際標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量體系認(rèn)證，先后獲得 ****名優(yōu)企業(yè)、 ****會(huì)指定產(chǎn)品、市民營企業(yè)先進(jìn)單位、市重合同守信用企業(yè)等榮譽(yù)。 能夠滿足不同風(fēng)速下的工作要求，年發(fā)電時(shí)間可達(dá) 8000 小時(shí)以上，可利用低風(fēng)速發(fā)電，使得風(fēng)力發(fā)電使用的范圍更為廣泛。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕維修方便。 二、 項(xiàng)目建設(shè)的依據(jù) 《中華人名共和國節(jié)約能源法》 《中華人民共和國可再生能源法》 《電力工業(yè)“十二五規(guī)劃”》 國務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》 國家經(jīng)貿(mào)委《關(guān)于加快風(fēng)力發(fā)電技術(shù)裝備國產(chǎn)化的指導(dǎo)意見》 第十二個(gè)五年計(jì) 劃中《節(jié)能減排計(jì)劃》 溫家寶總理在中歐工商峰會(huì)上的講話 三、項(xiàng)目產(chǎn)品的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì) 采用永磁發(fā)電機(jī)原理，使得兆瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組可以在不用外來啟動(dòng)電源的情況下自啟動(dòng)，只要有一級(jí)風(fēng)就可以開始發(fā)電。這些產(chǎn)品投入用戶使用后，減少排放量如下： 相當(dāng)于少消耗 434000 萬度 公斤 /1000= 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤； 減少排放 萬噸 = 萬噸的二氧化碳； 燃煤中 含硫 量按照 計(jì) 算， 可以少 排放 二氧 化硫 萬噸%x64/32= 萬噸； 少排放 噸煙塵。 1 項(xiàng)目建設(shè)期 項(xiàng)目建設(shè)從立項(xiàng)批準(zhǔn)起二十個(gè)月完成試制任務(wù)，一年內(nèi)完成，定標(biāo)、定型、定員、定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，一年內(nèi)投入有關(guān)實(shí)驗(yàn)、完成數(shù)據(jù)收集。 1 項(xiàng)目投資規(guī)劃及資金來源 項(xiàng)目計(jì)劃總投資： 18 億元 資金來源： 企業(yè)自有資金 2 億元， 股份制合作引入資金 15 億元，同時(shí)爭(zhēng)取國家地方的配套資金 1億元 。 由此可見，生態(tài)效益 可 觀。 采用新型磁懸浮支撐理論使得重達(dá)數(shù)十噸的發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)基本上沒有摩擦力，不僅發(fā)電效率高，而且噪聲低，僅有約 15分貝。 抗風(fēng)能力強(qiáng)，可在風(fēng)速 50 米 /秒，相當(dāng)于 14 級(jí)風(fēng)的條件下工作。 四、項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 本項(xiàng)目建設(shè)總面積 85(300)畝 。公司生產(chǎn)歷史悠久，技術(shù)力量雄厚、制造設(shè)備精良、檢測(cè)手段完善，為該項(xiàng)目的成功運(yùn)作打下了良好的基礎(chǔ)。 ********現(xiàn)有有待利用土地 50 畝，辦公綜合樓一座。 同樣某些邊遠(yuǎn)地區(qū)的礦區(qū)尤其是山區(qū)，由于架設(shè)輸電線路的難度較大、費(fèi)用較高，只能采用柴油發(fā)電機(jī)，使得生產(chǎn)成本上升，經(jīng)濟(jì)效益下降，柴油及使用過程中不可避免的造成空氣污染。 目前公司與國家 ****院合作，研發(fā)了新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，技術(shù)領(lǐng)先，由于 ***院的強(qiáng)大的研發(fā)能力，確保了項(xiàng)目實(shí)施后的現(xiàn)有產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使得項(xiàng)目投產(chǎn)后的產(chǎn)品始終保持在領(lǐng)先地位，避免了低技術(shù)含量產(chǎn)品的低成本惡性競(jìng)爭(zhēng)。 綜上所述，本項(xiàng)目建設(shè)順應(yīng)國家十二五發(fā)展規(guī)劃，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，技術(shù)先進(jìn)，市場(chǎng)急需，經(jīng)濟(jì)效益可觀，同時(shí)為改善邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電條件，具有相當(dāng)?shù)纳鐣?huì)效益。隨著時(shí)間的推移，地球上不可再生能源越來越緊缺，迫切需要找到更加經(jīng)濟(jì)的可再生能源作為未來人類可依賴的能源，風(fēng)能也是其中最引人注目的能源之一。市場(chǎng)容量極大。 近年來新興市場(chǎng)的風(fēng)電發(fā)展迅速。而新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的優(yōu)勢(shì)，克服了傳統(tǒng)風(fēng)能的弊端，使得風(fēng)能廣泛應(yīng)用成為可能。三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要靠加大風(fēng)輪直徑來加大功率，比如德國的 RePower 公司的 5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪掃風(fēng)直徑已達(dá) 米。該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的意義十分重大，因?yàn)樗梢允箚蝹€(gè)風(fēng)輪以較小的直徑實(shí)現(xiàn)較大的功率，從而輕松逾越三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)所無法逾越的貝茲極限（三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)的理論極限值）。 大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉不僅數(shù)量多，而且寬度大，作為在風(fēng)中受力，這兩個(gè)特點(diǎn)無疑具有優(yōu)勢(shì)。因此在可比的 前提下，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)采集風(fēng)能的能力是三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)倍。 對(duì)于運(yùn)行于高速區(qū)的葉片來說，運(yùn)行于中速區(qū)和低速區(qū)的葉片給出的其實(shí)是阻力，這不僅會(huì)引發(fā)噪音和振動(dòng)，而且這里還會(huì)有相當(dāng)部分得自 高速區(qū)的風(fēng)能被抵消掉。該領(lǐng)域所以這樣做，這雖與凸顯三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能有關(guān)，但也與這里只能考慮三片風(fēng)葉的平均值相關(guān)。 4．大功率螺旋風(fēng)葉風(fēng)輪有效地克服了風(fēng)的不穩(wěn)定性 風(fēng)的不穩(wěn)定性是風(fēng)力發(fā)電中最需應(yīng)對(duì)的問題，而風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以有效地克服這種不穩(wěn)定性。 5．垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有極強(qiáng)的抗破壞性風(fēng)速的能力 三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉以一端固定在風(fēng)輪上，在氣流的作用下，它們很容易發(fā)生振動(dòng)，從而引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的同頻和倍頻多階共振，使 系統(tǒng)面對(duì)危險(xiǎn)。 大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的 葉片由上而下分若干層，每層 12片風(fēng)葉，一致傾斜 30度安裝，安裝時(shí)上下層葉片首尾相連。 7．大功率螺旋風(fēng) 葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，制造，安裝，維護(hù)都能以最寬松的條件完成 三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須用尾舵和一個(gè)復(fù)雜的偏航系統(tǒng)來保證風(fēng)葉正面受風(fēng)，這些對(duì)風(fēng)裝置都聯(lián)系于發(fā)電機(jī)的制作成本。 另外，垂直軸風(fēng)輪安裝在水泥管塔上，水泥管塔內(nèi)的空間十分寬大，這使機(jī)電備的設(shè)計(jì)，制造，安裝，維護(hù)都 能以最寬松的條件完成。 大功率螺旋風(fēng)葉發(fā)電機(jī)的水泥管塔內(nèi)空間很大，因此這里可以有若干發(fā)電機(jī)經(jīng)電磁離合器串聯(lián)。 9．大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)輸安裝成本遠(yuǎn)低于三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī) 大功率三葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要部件大都比較大（如風(fēng)葉長達(dá)幾十米），這使對(duì)它們的運(yùn)輸十分艱難，安裝則需要吊上高空進(jìn)行，故障維修也十分復(fù)雜，因此這些過程聯(lián)系于巨大成本。 更重要的是，大功率螺旋風(fēng)葉垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)還能以單機(jī)形式通過鋼架結(jié)構(gòu)向高空層層組合疊加，這樣既可以有效加大空間利用系數(shù)（在占地不足一平方公里的鋼架結(jié)構(gòu)上可安裝 100 個(gè)以上發(fā)電 13 兆瓦的風(fēng)輪），又可以更加有 效地采集高空優(yōu)質(zhì)風(fēng)能。循著這個(gè)看起來十分合理的思路，人們一直在為自 己的垂直軸風(fēng)輪做著這樣兩件事：風(fēng)葉的數(shù)量盡量少而重量盡量輕，因此那時(shí)的垂直軸風(fēng)輪的風(fēng)葉基本都是即稀疏又輕飄。 其三，風(fēng)輪的重量即使大一些，但是根據(jù)力學(xué)原理，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)時(shí) ，其重量在一定限度內(nèi)在不僅不會(huì)沿旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成阻抗，相反它還會(huì)直接生成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量從而有效克服系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。 我公司風(fēng)電項(xiàng)目的運(yùn)作設(shè)想 鑒于上述情況我公司 經(jīng)多年調(diào)查研究，制定了發(fā)展新型能源的戰(zhàn)略方向，利用原有的加工設(shè)備、技術(shù)力量、市場(chǎng)銷售網(wǎng)絡(luò)和渠道，采取與國內(nèi)知名研究所、大學(xué)、設(shè)計(jì)院及有關(guān)專家合作的方式，擬建立一個(gè)完整而高效的產(chǎn)學(xué)研一體化的新型風(fēng)能設(shè)備建設(shè)基地。根據(jù)生產(chǎn)總工藝流程及生產(chǎn)特征，結(jié)合場(chǎng)地內(nèi)外條件，將廠區(qū)規(guī)劃區(qū)域分為： 金工分廠、風(fēng)葉分廠、磁電機(jī)分廠、組裝分廠、測(cè)試及實(shí)驗(yàn)區(qū) 、成品儲(chǔ)存區(qū)、辦公區(qū)、動(dòng)力及生活配套區(qū)。全年雨量較少。 鐵路：往南 2公里為 ****東