风力发电机组设计、制造及风电场设计、施工
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第一节 现代风力发电机组

自20世纪80年代后期开始,工业发达国家的风力发电机组制造商例如德国的Nordex、dewind、Enercon、Repower,丹麦的Vestas、NEG micon,美国的Enron,西班牙的Gamesa等已经将风力发电机组商品化生产了。他们的商品风力发电机组行销到世界很多国家,为这些国家建风电场提供商品风力发电机组。同时,这些风力发电机组制造商自身也得到了发展和壮大,成了跨国公司。

中国在20世纪90年代开始购入风力发电机组建风电场,而后又引进技术经消化、吸收,开始制造风力发电机组。中国第一个涉足风力发电机组制造业的是新疆“金风”,自1997年引进600kW风力发电机组生产许可证开始生产600kW、750kW风力发电机。进入21世纪自主研发了1200kW、2500kW直驱式风力发电机组。

进入21世纪,中国先后又有上海的“上电”、四川的“东方汽轮”、浙江“运达”、沈阳“华创”等600余家企业从事风力发电机组、风力发电机组零部件生产。中国已形成风力发电机组制造的新兴机械制造业。

国内外目前由风力发电机组制造企业生产的风力发电机组基本上是传统式风力发电机组。所谓传统式风力发电机就是采用4~6极双馈式异步发电机配以大增速比增速器的风力发电机组。只有少数企业生产直驱式风力发电机组,所谓直驱式风力发电机组就是风轮直接驱动多极永磁发电机的风力发电机组。

国内外主要风力发电机组的主要性能和参数如下:

1.中国风力发电机组制造企业生产的风力发电机组

新疆“金风”是中国最早从事风力发电机组生产的企业,自20世纪90年代开始引进工业发达国家的风力发电机组,经过消化、吸收到自行制造。现在已达到自主研发1.2MW、2.5MW直驱式风力发电机组并批量生产。“金风”在新疆、内蒙、北京及国外都有风力发电机组制造基地。“金风”、浙江“运达”、上海“电气”、中国“东方汽轮”、沈阳“华创”生产的风力发电机组的主要性能和参数如表2-1~表2-5所示。

表2-1 “金风”生产的风力发电机组

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表2-2 浙江“运达”生产的风力发电机组

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表2-3 “上海电气”生产的风力发电机组

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表2-4 中国“东方汽轮”生产的风力发电机组

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表2-5 沈阳“华创”生产的风力发电机组

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(续)

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2.中国离网风力发电机组和国外微小型离网风力发电机组

中国离网风力发电机组制造企业约有几十家,为中国电网尚不能达到的海岛、草原、边防哨所等提供商品化离网风力发电机组,为他们的生产和生活提供电力。

1)中国离网微小型风力发电机组(见表2-6)

表2-6 中国离网微小型离网风力发电机组

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(续)

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2)国外离网微小型风力发电机组(见表2-7和表2-8)

表2-7 美国离网微小型风力发电机组(见图2-1)

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表2-8 德国艾思玛(aerosmart 5)离网小型风力发电机组(见图2-2)

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(续)

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图2-1 美国WHISPER500

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图2-2 德国艾思玛(aerosmart 5)

3.国外水平轴并网风力发电机组

1)德国Nordex生产的N60/1300kW、N80/2500kW、N90/2300kW、S70/1500kW、S77/1500kW水平轴并网大型风力发电机组。

德国Nordex是德国Borsing Energy公司的成员,从1985年开始生产600~2500kW风力发电机组。其性能和参数如表2-9。

表2-9 德国Nordex水平轴并网风力发电机组

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2)德国DEWIND生产的D6/1250kW、D8.2/2000kW水平轴并网风力发电机组,其性能和参数见表2-10。

DEWIND是德国风力发电机组制造商,在美国、英国都有生产基地,生产600~2000kW水平轴风力发电机组,具有自主研发能力。

表2-10 DEWIND水平轴并网发力发电机组(见图2-3)

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图2-3 德国DEWIND风力发电机组

3)丹麦Vestas是在13个国家有子公司的跨国公司,从事风力发电机组的研发、制造、销售、服务等业务。生产600kW~4.5MW风力发电机组。Vestas的风力发电机组占全球风电市场的20%。如图2-4所示。

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图2-4 丹麦Vestas水平轴并网风力发电机组

4)Gamesa是西班牙最大的风力发电机制造商,主要生产650kW~2.5MW风力发电机组。Gamesa在中国市场占有很大份额。

5)Nordic是瑞典风力发电机组制造商,主要生产2叶片1MW风力发电机组。如图2-5所示。Vestas V82-1650kW、Gamesa G80-2.0MW和Nordic N 1000kW风力发电机组的性能和参数见表2-11。

表2-11 Vestas V82-1650kW、Gamesa G80-2.0MW和Nordic N1000kW风力发电机组

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(续)

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图2-5 瑞典Nordic两叶片风力发电机组

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图2-6 离网风力发电机组与太阳能发电互补为路灯照明提供电力(中科恒源风光互补)