工控摘要：近年來(lái)世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展十分迅速，每年其容量以30%的速度遞增。1998年世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量為9839MW，比1997年增加了29.6%。由于陸上風(fēng)電機(jī)受運(yùn)輸、安裝等條件限制，單機(jī)容量2MW是風(fēng)電機(jī)發(fā)展的極限。
　　
　　近年來(lái)世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展十分迅速，每年其容量以30%的速度遞增。1998年世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量為9839MW，比1997年增加了29.6%。1999年4月世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已突破了10000MW。目前世界市場(chǎng)上風(fēng)電機(jī)主要的調(diào)節(jié)技術(shù)有：定槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)，變槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)，主動(dòng)定槳距調(diào)節(jié)技術(shù)，變速恒頻四種。
　　
　　由于陸上風(fēng)電機(jī)受運(yùn)輸、安裝等條件限制，單機(jī)容量2MW是風(fēng)電機(jī)發(fā)展的極限，這主要是因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)容量達(dá)到2MW后，槳葉長(zhǎng)度將達(dá)60-70m，陸上運(yùn)輸極為困難，安裝用的吊車容量將超過(guò)1200-1400t。
　　
　　這種容量的吊車，除了在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)外，其余地區(qū)基本沒(méi)有。同時(shí)，在西歐等發(fā)達(dá)地區(qū)，人口較稠密，安裝風(fēng)電機(jī)的地點(diǎn)受到較大限制，人們將大力發(fā)展海上風(fēng)電場(chǎng)。目前，我國(guó)僅掌握定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)電機(jī)技術(shù)，這類風(fēng)電機(jī)的容量可以擴(kuò)大到750kW，另外三種技術(shù)均沒(méi)有涉及。我國(guó)風(fēng)電機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)仍處于較低水平。
　　
　　目前世界市場(chǎng)上風(fēng)電機(jī)主要的調(diào)節(jié)技術(shù)
　　
　　1、家槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)（Stallregulation）
　　
　　這種技術(shù)就是所謂的典型丹麥風(fēng)電技術(shù)的核心，其基本原理是利用槳葉翼型本身的失速特性。其優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單可靠，控制也可大大簡(jiǎn)化；其缺點(diǎn)為：槳葉、輪轂、塔架等主要受力部件的受力增大。
　　
　　現(xiàn)在上600kW以F的機(jī)組，大部分仍在使用該項(xiàng)技術(shù)，如MFG-MICON、BONUS、NORDEX等廠商都采用該項(xiàng)技術(shù)。
　　
　　2、變槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)（Pitegulation）
　　
　　主要代表為Vestas。
　　
　　變槳距調(diào)節(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)為：槳葉受力較小，槳葉可以做得比較輕巧，風(fēng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件都可以做得比較輕巧；其缺點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
　　
　　3、主動(dòng)定槳距調(diào)節(jié)技術(shù)（Activestallregulation）
　　
　　這種調(diào)節(jié)方法是前述二種方法的組合。目前，上幾大風(fēng)電機(jī)制造商，如MFGMICON、BONUS等，在大于600kW風(fēng)電機(jī)上均采用此種技術(shù)。這種調(diào)節(jié)方法的主要好處是：具有定槳距調(diào)節(jié)方法的特性，輸出功率變化較小、輪平穩(wěn)。
　　
　　4、變速恒頻（Viarablespeed）
　　
　　這種調(diào)節(jié)方式從理論上說(shuō)是*化的調(diào)節(jié)方式。目前使用這種技術(shù)的制造商主要是德國(guó)的Enercon、荷蘭的Largeway。
　　
　　這種調(diào)節(jié)方法可以在輸出功率低于額定功率之前使效率達(dá)到zui高。但當(dāng)輸出功率大于額定功率，即風(fēng)速大于額定風(fēng)速后，其調(diào)節(jié)方式與變槳距方式相同。恒頻裝置價(jià)格昂貴，是這種技術(shù)只在德國(guó)大量使用，而其它國(guó)家很少采用的原因。
　　
　　當(dāng)前世界風(fēng)電機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)
　　
　　由于陸上風(fēng)電機(jī)受運(yùn)輸、安裝等條件的限制，單機(jī)容量2MW是風(fēng)電機(jī)發(fā)展的極限，這主要是因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)容量達(dá)到2MW后，槳葉長(zhǎng)度將達(dá)到60-70m，陸上運(yùn)輸極為困難，安裝用的吊車容量將超過(guò)1200-1400t。這種容量的吊車，除了在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)（也僅有有限的幾臺(tái)）外，其余地區(qū)基本沒(méi)有。同時(shí)，在西歐等發(fā)達(dá)地區(qū)，人口較稠密，安裝風(fēng)電機(jī)的地點(diǎn)受到較大的限制，人們很自然地把眼光放在海上風(fēng)電場(chǎng)。為了適應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展，歐盟于1999年6月在阿姆斯特丹發(fā)布2000-2010年能源白皮書(shū)，其中將開(kāi)發(fā)3-5MW容量等級(jí)的風(fēng)電機(jī)作為工作重點(diǎn)之一。
　　
　　歐洲許多大學(xué)、研究所、制造廠商紛紛推出各種新型海上風(fēng)電機(jī)概念，其中zui受廣泛注意的是綜合以下技術(shù)的風(fēng)電機(jī)：3槳葉，下風(fēng)向；無(wú)變速箱；多極發(fā)電機(jī)與風(fēng)輪直聯(lián)；翼型塔架（對(duì)風(fēng)系塔架）；調(diào)向系統(tǒng)在塔架底部；變速恒頻等。
　　
　　3-5MW海上風(fēng)電機(jī)的主要特點(diǎn)為：運(yùn)輸問(wèn)題可以通過(guò)海上直接運(yùn)輸（制造廠設(shè)在海邊），安裝時(shí)可以通過(guò)大容量海上浮吊來(lái)解決。海上浮吊的容量大，超過(guò)1500t的浮吊比較普遍。
　　
　　通常，陸上風(fēng)電場(chǎng)的成本構(gòu)成為：風(fēng)電機(jī)約占70%，基礎(chǔ)設(shè)施（基礎(chǔ)電網(wǎng)、道路等）約占30%。而海上風(fēng)電場(chǎng)的成本構(gòu)成為風(fēng)電機(jī)約占30%，基礎(chǔ)設(shè)施（基礎(chǔ)、海底電纜等）約占70%。但海上風(fēng)電場(chǎng)由于風(fēng)力資源好，每年發(fā)電量可比陸上風(fēng)電場(chǎng)高出50%。同時(shí)，大容量的海上風(fēng)電機(jī)由于采用上述新技術(shù)，其成本下降，運(yùn)行可靠性增加，運(yùn)行成本降低，這樣就可以做到發(fā)電成本等于或低于陸上風(fēng)電場(chǎng)。