独立变桨控制及其对风电机组设计、性能与运行的影响

　　如何设计开发可以降低总体发电成本的风电机组？回答这个问题时，必须考虑投资成本和运行维护（O&M）成本。降低负荷对于提高风电机组效率和延长机组寿命具有重要作用，是本文的一项重点。在尝试降低风电机组构件的负荷时，设计商重点研究的是变桨控制系统。本文介绍了这一领域的最新技术进展和研究成果，尤其是独立变桨控制（IPC）的相关方面。
　　鉴于风电领域的机遇和挑战并存，我们认为风电机组设计商和主要系统供应商需要密切合作，即整合其各自的优势和专业技术，对技术原型与系统进行共同研发。本文末尾介绍了未来风能解决方案的合作开发方式。
　　一、风能产业发展状况
　　如何满足未来的能源需求？在全世界政府和企业的未来能源战略中，可再生能源发挥着日益重要的作用，其中，风能占据绝对的竞争优势。风力发电已经能与化石燃料发电与核能发电一争高下。[1]
　　德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE） 的一项研究显示，风力条件优良的风力发电站已经能够同传统发电厂展开竞争。目前，陆上风电场的发电成本是0.06 ～ 0.08 欧元/ 千瓦时， 处于传统燃煤电站或核电站的成本范围之内。[1]
因此，风电场正在从研究阶段或试点项目逐渐发展为投资热点，大型电力公司在风电上的投资也在日益增加。投资风电的企业中，既有专业风电公司，也有综合利用化石燃料、核能和可再生能源的电力供应商。
　　筹划建设新风电场时，一项主要的制约因素就是获取政府许可，尤其在欧洲。由于景观保护和噪音控制方面的管制规定，越来越多的新风电场都建在海上或陆上边远地区。这些建设场地的共同特点是交通不便、气候非常恶劣或者风力条件不理想。
　　对于风电机组制造商而言，这就意味着新的挑战：风电机组需能承受极端温度，并能在更大风速范围内高效运行。在交通不便的地区安装风电机组，更需要重视运行维护成本。