【正文】 單位： 兆瓦 國(guó)家或地區(qū) 20xx 年底 新增 20xx 年底 非洲和中東 埃及 145 85 230 摩洛哥 54 10 64 突尼斯 20 0 20 其他（ 1） * 33 2 35 總計(jì) 252 97 349 亞洲 印度 3000 1430 4430 中國(guó) 764 498 1260 日本 936 295 1231 韓國(guó) 69 29 98 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 9 國(guó)家或地區(qū) 20xx 年底 新增 20xx 年底 中 國(guó)臺(tái)灣 13 74 87 菲律賓 0 25 25 其他（ 2） * 3 2 5 總計(jì) 4785 2352 7135 歐洲 歐盟（ 3） * 34371 6183 40504 歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟（ 4） * 169 110 279 烏克蘭 72 10 81 申請(qǐng)加入歐盟國(guó)家（ 5） * 28 8 28 其他（ 6） * 7 5 12 總計(jì) 34647 6316 40904 拉丁美洲和加勒比海地區(qū) 哥斯達(dá)黎加 71 0 71 加勒比海地區(qū) 55 0 55 巴西 29 0 29 阿根廷 26 1 27 哥倫比亞 20 0 20 其他（ 7） * 6 5 11 總計(jì) 207 6 213 北美 美國(guó) 6725 2431 9149 *（ 1）佛得角，伊朗，以色列，約旦，尼日利亞，南非；（ 2）孟加拉國(guó)，印度尼西亞，斯里蘭卡；（ 3）奧地利，比利時(shí)，塞浦路斯，捷克斯洛伐克，丹麥，愛(ài)沙尼亞，芬蘭，法國(guó)，德國(guó)，希臘，匈牙利，愛(ài)爾蘭，意大利，拉脫維亞，立陶宛，盧森堡，馬耳他，荷蘭，波蘭，葡萄牙，斯洛伐克，斯洛文尼亞，西班牙，瑞典，英國(guó)；（ 4）冰島，列支敦士 登，挪威，瑞士；（ 5）保加利亞，克羅地亞，羅馬尼亞，土耳其； （ 6）法羅群島，俄羅斯；（ 7）智利，古巴，墨西哥。 目前，國(guó)際市場(chǎng)風(fēng)電正處在快速增長(zhǎng)之中，每年以 30%的速度增長(zhǎng)。 根據(jù)丹麥 BTM 咨詢公司對(duì)世界風(fēng)電開(kāi)發(fā)市場(chǎng)調(diào)查最新報(bào)導(dǎo)，世界風(fēng)電裝機(jī)容量在未來(lái)的五年內(nèi)將以平均每年 21%的速度增長(zhǎng)。特別是一種采用雙反饋發(fā)電機(jī)技術(shù)的變速風(fēng)力機(jī)，紛紛被用于一些較大容量的風(fēng)力機(jī)上。 在中、大型風(fēng)電機(jī)的設(shè)計(jì)中，采用更高的塔架，以捕獲更多的風(fēng)能。 5MW 級(jí)的機(jī)組已在試驗(yàn)生產(chǎn)了。 在風(fēng)力機(jī)制造方面技術(shù)先進(jìn)、裝備能力強(qiáng)的國(guó)家，主要有丹麥、德國(guó)、西班牙、美國(guó)、荷蘭等國(guó)家。到 90 年代主要是為保護(hù)地球環(huán)境，減排溫室氣體 CO2，減少日益枯竭的化石燃料的消耗；到 20xx 年左右，由于風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)一步提高 ，風(fēng)電將更有競(jìng)爭(zhēng)性，其清潔和安全性更符合綠色社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的要求。這給長(zhǎng)途運(yùn)輸帶來(lái)很多不便，其費(fèi)用在機(jī)組造價(jià)中所占的比重越來(lái)越大。 另外，國(guó)產(chǎn)化或本地化風(fēng)電機(jī)組有運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)。如：杭州齒輪箱廠我們可以聯(lián)合開(kāi)發(fā) MW 級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱和偏航減速器，溫州地區(qū)的瑞安塔架廠我們可以聯(lián)合開(kāi)發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)大型塔架，溫州地區(qū)樂(lè)清玻璃鋼廠我們可以聯(lián)合開(kāi)發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)倉(cāng)罩和葉片（已經(jīng)合作開(kāi)發(fā)了 750KW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)倉(cāng)罩）。如：考慮北方地區(qū)要求，研 制能耐 30℃及其以下氣溫要求的低溫型機(jī)組；考慮沿海地區(qū)要求，研制具備三防措施 (防鹽霧、防濕熱、防霉菌 )的沿海高溫型機(jī)組；考慮我國(guó)三北地區(qū)有些地方年平均風(fēng)速在 10米高度下只有 米～ 米／秒，國(guó)產(chǎn)機(jī)組可以在風(fēng)輪直徑及葉片設(shè)計(jì)上采取措施，提高其發(fā)電量。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 4 首先，國(guó)產(chǎn)化的風(fēng)電機(jī)組能滿足不同市場(chǎng)的需求。由于國(guó)外設(shè)備價(jià)格和維護(hù)維修成本都較高，使風(fēng)電電價(jià)居高不下。 ，通過(guò) 風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化、本地化帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 中國(guó)風(fēng)力發(fā)電增長(zhǎng)也十分迅猛， 90 年代全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)不足 1萬(wàn) KW， 20xx 年中國(guó)除臺(tái)灣省外新增風(fēng)電機(jī)組 588 臺(tái)，累計(jì)風(fēng)電機(jī)組 1854 臺(tái)，新增裝機(jī)容量 萬(wàn) kW，累計(jì)裝機(jī)容量 126 萬(wàn) kW，新增 17 個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，共有個(gè) 59個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。這給能源開(kāi)發(fā)、輸送和工業(yè)布局帶來(lái)一系列問(wèn)題。自 20 世紀(jì) 70 年代世界石油危機(jī)以來(lái)，風(fēng)力發(fā)電開(kāi)始逐步發(fā)展起來(lái)，尤其到 20 世紀(jì) 90 年代，由于科技的進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電從新能源中脫穎而出，成為最具工業(yè)開(kāi)發(fā)規(guī)模的一種新能源。一切有遠(yuǎn)見(jiàn)的人們都開(kāi)始考慮如何不以犧牲后代生存環(huán)境、經(jīng)濟(jì)資源為代價(jià)來(lái)發(fā) 展我們的社會(huì)，也即可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 2 第一章 項(xiàng)目的背景和意義 1. 項(xiàng)目的背景 隨著人類社會(huì)進(jìn)入 21 世紀(jì)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，世界各國(guó)都面臨著人口、能源、環(huán)境的重大壓力。 中國(guó)政府也向全世界莊嚴(yán)地承諾 21 世紀(jì)走可持續(xù)發(fā)展的道路，并研究、制定和開(kāi)始執(zhí)行 21 世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。值得注意的是，近年來(lái)全球正日益關(guān)注防止地球 變暖的問(wèn)題，風(fēng)力發(fā)電減排 CO2溫室氣體的作用日益為人們所重視，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家均作出相應(yīng)的減排承諾，使開(kāi)發(fā)風(fēng)電正方興未艾地在世界各地迅速崛起，風(fēng)電正迎來(lái)了其從未有過(guò)的大發(fā)展時(shí)期。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 3 我國(guó)煤炭資源較豐富，資源總量為 萬(wàn)億噸，保有儲(chǔ)量為 1 萬(wàn)億噸左右，正在建設(shè)和開(kāi)采的保有儲(chǔ)量為 2511 億噸。與 20xx年當(dāng)年新增裝機(jī) 萬(wàn) kW 相比， 20xx 年當(dāng)年新增裝機(jī)增長(zhǎng)率為 252%。 目前，國(guó)際上風(fēng)電技術(shù)越來(lái)越成熟，從西起新疆，東至 福建、浙江、江蘇、山東沿海各省，北起黑龍江，南至廣東、海南，不僅平均風(fēng)速好，而且風(fēng)的質(zhì)量很好， 宜建大型風(fēng)電 場(chǎng)。一般歐洲國(guó)家風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)廠商提供的產(chǎn)品都是按 IEC 標(biāo)準(zhǔn)、 II 級(jí)風(fēng)況、 20～＋ 40℃溫度范圍設(shè)計(jì)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，國(guó)外進(jìn)口風(fēng)電機(jī)組對(duì)我國(guó)一些特殊氣候條件很難適應(yīng)，造成較高故障率。還有一些配套部件浙江省乃至溫州地區(qū)地區(qū)部分企業(yè)均能生產(chǎn)，如：機(jī)組底板、輪轂、連軸器等。 20 年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量增長(zhǎng)很快，“七五”期間國(guó)產(chǎn)機(jī)組平均單機(jī)容量為 100 千瓦級(jí)，“八五”期間為 200 千瓦級(jí)，“九五”期間為 600 千瓦級(jí)，“十五”期間為 750 千瓦。對(duì)跨國(guó)界長(zhǎng)距離運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，不僅運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，而且風(fēng)險(xiǎn)很大。世界各國(guó)政府都通過(guò)立法或給予不同的優(yōu)惠政策，以激勵(lì)、扶持和推進(jìn)發(fā)展風(fēng)電。隨電力電子技術(shù)的發(fā)展，新型發(fā)電機(jī)的開(kāi)發(fā)以及 新材料的應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在單機(jī)容量不斷增大。其中必然要采用一些新的復(fù)合材料和新的技術(shù)。在地處平坦的地帶的風(fēng)力機(jī)，在 50 m 高捕捉的風(fēng)能要比在 30 m 高處多 20%。其葉輪的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而改變，通過(guò)大功率電力電子變換器，用轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率之差的信號(hào)改變轉(zhuǎn)子電流頻率，使發(fā)電機(jī)的交流電輸出與電網(wǎng)保持同頻率。 20xx 年世界風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 7 到 32039MW（包括海洋）。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)和丹麥能源與發(fā)展論壇發(fā)表了一份研究報(bào)告認(rèn)為：在 20 年內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電量可滿足世界電力需要的 10%。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 10 風(fēng)電世界排名前十名國(guó)家在全球風(fēng)電裝機(jī)容量中所占比例 世界風(fēng)電市場(chǎng)各風(fēng)電機(jī)組制造商所占比例 、國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展?fàn)顩r及市場(chǎng)需求 原國(guó)家計(jì)委在 ” 九五 ” 、 “乘風(fēng)”計(jì)劃中，風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化的部署招標(biāo)選定國(guó)內(nèi)總裝廠，然后與國(guó)外風(fēng)電機(jī)組制造商合資生產(chǎn)。東方汽輪20xx 年底與德國(guó) REPower 簽定 兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)許可證合同 ,開(kāi)始風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開(kāi)發(fā)研制，目前已完成 7臺(tái)樣機(jī)生產(chǎn)。 20xx 年中國(guó)除臺(tái)灣省外累計(jì)風(fēng)電機(jī)組 1854 臺(tái)，裝機(jī)容量 126 萬(wàn) kW。 （附表全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)概況表） 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 12 我國(guó)陸地有可利用的風(fēng)能資源 億千瓦，截止到 20xx 年底，風(fēng)電裝機(jī)容量?jī)H 萬(wàn)千瓦，占可利用資源的 5‰， 占全國(guó)電力裝機(jī)容量的 %， 因此我國(guó)風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用有很大的空間。根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委的長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量規(guī)劃目標(biāo)是：到 20xx 年，累積達(dá)到500 萬(wàn)千瓦；到 20xx 年，累積達(dá)到 1000 萬(wàn)千瓦；到 2020 年，累積達(dá)到 3000 萬(wàn)千瓦。 20xx 年 7月 4日，國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知》，明確規(guī)定：風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率要達(dá)到 70%以上，不滿足設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率要求的風(fēng)電場(chǎng)不允許建設(shè)，進(jìn)口設(shè)備海關(guān)要照章納稅。通過(guò)開(kāi)發(fā)、吸收、消化、國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到 95%，已實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)商品化。我公司已與德國(guó)艾羅迪（ aerodyn）公司于 20xx 年 10 月 31 日在杭州簽暑了聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制 兆瓦變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合同書。 近幾年來(lái)，公司在開(kāi)發(fā)研制、生產(chǎn) S43/600KW、 S48/750KW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的過(guò)程中，已鍛煉、培養(yǎng)一大批科技技術(shù)人員，已具備開(kāi)發(fā)研制兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的能力。 研究開(kāi)發(fā)內(nèi)容 開(kāi)發(fā)研制 1500kW 變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，它包括繞線型雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，大容量交直交 PWM 型雙向變流器，風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)控制器， 變槳距控制系統(tǒng)， 主傳動(dòng) 齒輪箱優(yōu)化設(shè)計(jì)，葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)及選型 。 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)涉及空氣動(dòng)力、機(jī)械、電力、電子、材料等各學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)，我公司與德國(guó)艾羅迪（ aerodyn）公司負(fù)責(zé)把握總體設(shè)計(jì)技術(shù)，并對(duì)零部件供應(yīng)商提出零部件的規(guī)格型號(hào)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。 ﹡ 風(fēng)機(jī)帶有自動(dòng)偏航系統(tǒng)，可根據(jù)風(fēng)向標(biāo)自動(dòng)確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的方向，當(dāng)風(fēng)向發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)信號(hào)，通過(guò)減速的驅(qū)動(dòng)機(jī)艙自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。 ﹡ 在機(jī)組設(shè)計(jì)中考慮到復(fù)雜氣候條件下運(yùn)行，齒輪箱采用加強(qiáng)型設(shè)計(jì)，以抵抗氣動(dòng)載荷的沖擊。遠(yuǎn)方控制帶有全面的 信息系統(tǒng)的報(bào)表打印、數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 ﹡ 中央控制 PC 機(jī)作上位機(jī)，將多 臺(tái)下位機(jī)控制系統(tǒng)（中心控制器）進(jìn)行組網(wǎng)， 通過(guò)專用的通信裝置和接口電路與 PC機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)電組的運(yùn)行狀態(tài)、 運(yùn)行數(shù)據(jù)、累計(jì)數(shù)據(jù)存放、記錄故障情況，統(tǒng)計(jì)打印報(bào)表，也可以進(jìn)行偏航、復(fù) 位、啟動(dòng)、停機(jī)等操作。 主 要的關(guān)鍵技術(shù) 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)涉及空氣動(dòng)力、機(jī)械、電力、電子、材料等各學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)主要的關(guān)鍵技術(shù)有： （ 1）整機(jī)的載荷與總體設(shè)計(jì)，控制技術(shù)及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。 軟并網(wǎng)和軟解列是目前風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 20 要部分。 （ 4） 風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)控制器： 電控系統(tǒng)由就地控制和遠(yuǎn)方遙控兩部份組成，就地控制設(shè)計(jì)有軟件并網(wǎng)裝置，其軟并網(wǎng)裝置可將電流限定在額定功率點(diǎn)達(dá)到 以上。因此， 葉片的載荷計(jì)算、氣動(dòng)外形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（具體體現(xiàn)在葉片的形狀、扭轉(zhuǎn)和縱深設(shè)計(jì)上）、性能計(jì)算和氣彈穩(wěn)定性計(jì)算等。它通過(guò)滑環(huán)耦合器與電網(wǎng)及風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)連接。 額定功率 1500KW ◆ 發(fā)電機(jī) 四極三相 異步雙反饋發(fā)電機(jī)（繞線式） 常溫型： 15℃至 +40℃，（運(yùn)行溫度） 25℃至 +50℃ （生存溫度） 定電壓： 三相輸入 /輸出電壓 690VAc； 額定電流： 三相輸入 /輸出電流 400A； 容量： 480KW； ◆ 剎車系統(tǒng)： 采用遠(yuǎn)程控制和就地監(jiān)視系統(tǒng)的 PLC 可編程序控制器 ◆ 噪音指標(biāo) 輪轂高度 70m/80m ◆ 變槳控制系統(tǒng) 采用 3 套獨(dú)立機(jī)電變槳控制系統(tǒng) 最大變槳距速 ～ 15186。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)完成后我公司有所有權(quán)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓權(quán)。 技術(shù)路線組織方式 國(guó)產(chǎn)風(fēng)力機(jī)生產(chǎn)組織方式要與國(guó)際接軌，采用“兩頭在內(nèi)，中間在外”的管理運(yùn)行模式。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)發(fā)研制及國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目可行性研究報(bào) 告 27 零部件主要合作開(kāi)發(fā)商 ： 零部件名稱 合作開(kāi)發(fā)廠家 齒輪箱 重慶齒輪箱有限公司、杭州齒輪箱廠 雙饋發(fā)電機(jī) 山西永濟(jì)電機(jī)廠、蘭州電機(jī)廠、株州時(shí)代集團(tuán) 偏 航軸承 洛陽(yáng)軸承公司、瓦房店軸承 偏航減速箱 杭州齒輪箱廠 塔架 上海（瑞安）塔架廠、南京江標(biāo)塔架廠 電控系統(tǒng) 中科院電工所、浙江華儀風(fēng)能開(kāi)發(fā)公司 變頻器 德國(guó)倍福（上海）公司、西門子（北京） 變漿距控制系統(tǒng) 路斯特綠能電氣系統(tǒng)（上海）有限公司 葉片