纵观中国风电产业技术现实和前沿技术的发展,目前全国风电制造技术发展主要呈现发展趋势:
1、风电机组平均单机容量持续增大
近年来,国内风电市场中风电机组的平均单机容量持续增大,2015年新安装机组的平均单机容量达到了1837MW,比2014年的1768MW同比增长了3.9%0 2015年我国风电场运行的最大风电机组为6MWo 2015年我国安装的最大风电机组为
6.5MW。
随着单机容量不断增大和利用效率提高,国内主流机型已经从2010-2013年的1.5MW变更为2015年的2MW。在2015年新增装机容量中,2MW风电机组的市场份额已经超过50%, 2MW风电机组成为新增市场份额中最大的功率机型。
2、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。结合变桨距技术的应用以及电力电子技术的发展,大多数风电机组制造厂商采用了变速恒频技术,并开发出了电动变桨变速风电机
组,在风能转换效率上有了进一步完善和提高。2015年,在全国安装的风电机组全部采用了变桨变速恒频技术。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。广东明阳的3MW风电机组还首次采用了液压变桨技术。
3、双馈异步发电技术仍占主导地位
我国内资企业国电联合动力、广东明阳、远景能源、上海电气、华锐风电、东方电气、重庆海装和浙江运达等主要企业都在生产双馈异步发电机变速恒频风电机组。2015年我国新增风电机组中,双馈异步发电机变速恒频风电机组约占689的比例。目前,我国2MW双馈异步发电机变速恒频风电机组技术非常成熟,已经成为主流机型。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在海上风电场批量投入应用,华锐风电研发的6 MW的双馈异步发电型变速恒频风电机组已经试运行,国电联合动力研发的6 MW的双馈异步发电型变速恒频风电机组也已经安装试验。预计到2020年,我国新增风电机组中,双馈异步发电机变速恒频风电机组仍将占60%左右的市场份额。
4、直驱永磁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,可有效提高系统运行的可靠性和寿命,减少风电场维护成本,因而逐步得到了市场的青睐。我国新疆金风科技有限公司生产的1.5MW直驱式风电机组,已有一万多台安装在风电场。该公司研制的2MW和2.5MW直驱式风电机组已经批量投放国内外市场。
金风科技在2011年、2012年、2013年、2014年和2015年连续成为我国风电市场的第一大供应商。同时,我国湘电公司的2MW直驱风电机组也已大批量进入市场,5MW直驱风电机组也已安装运行。其他如:华创风能、东方电气、北车集团、潍坊瑞其能等制造企业也在生产直驱风电机组。2015年新增大型风电机组中,永磁直驱式风电机组约占30%以上。此外,我国航天万源公司还在生产励磁直驱式风电机组。
5、低风速风电机组研发不断取得成功