风力发电设备
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风力发电设备范文第1篇
关键词：风力发电；SPSS分析；盈利能力分析
中图分类号：F4 文献标识码：A
一、风电产业发展现状
随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。近五年来，世界风能市场每年都以40％的速度增长。数据统计显示，2006年全球风能发电装机容量增长幅度为26％，2007年全球风能装机容量在上年的基础上又增长27％。德意志银行最新的研究报告预计，全球风电发展正在进入一个迅速扩张的阶段，风能产业将保持每年20％的增速，到2015年时，该行业总产值将增至目前水平的5倍。报告称，在各类可再生能源中，从目前的技术成熟度和经济可行性来看，风能最具竞争力。从中期来看，全球风能产业的前景相当乐观，各国政府不断出台的可再生能源鼓励政策，将为该产业未来几年的迅速发展提供巨大动力。
我国风能资源丰富，储量32亿千瓦，可开发的装机容量约2.53亿千瓦，居世界首位，具有商业化、规模化发展的潜力。“十五”期间，我国的并网风电得到迅速发展。全国风电装机总容量达到126万千瓦，位居世界第10位，亚洲第三位，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。从我国的能源结构来看，截至2005年底，全国发电设备容量为51，718.48万千瓦，同比增长16.91％。其中，水电约占总容量22.7％，火电约占总量75.67％，核电占总量1.32％，风电总量0.2％，可见风电设备装机容量所占比例还相当低。风力发电，作为当前我国可再生能源重要组成部分，已被列入“十一五”期间科学发展的重要战略。一些不利因素在于与国际风电行业的发展水平还有很大差距，国内的风电设备主要依靠进口，对外依赖性强。
二、风电产业成本效益分析
(一)环保效益。风是地球上的一种自然现象。它是由太阳辐射热引起的，风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不周，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。风是一种很清洁的能源。据统计，风力发电每生产100万千瓦时的电量，便能减少排放600吨的二氧化碳，大力发展风能可以大幅度削减造成温室效应的二氧化碳，缓解气候变暖的状况。
(二)国家的优惠政策。在能源供应安全及环境保护的严竣形势下，大力调整能源结构已成为一项国家战略任务，政府出台了系列扶持政策，为风电产业长期持续发展提供了切实保障与坚强后盾。自从2005年7月出台《关于风电建设管理有关要求的通知》以来，截至2007年8月的2年多时间内先后颁布了7个涉及扶持风电产业发展的政策文件。2006年正式生效的《可再生能源法》，从法律上为以风电为代表的新能源快速发展提供了政策上的支持，包括要求电网企业全额收购可蒋生能源电力、发电上网电价优惠，以及一系列费用分摊措施，从而极大地推动了国内风电产业步入快速增长时期。此外，政府还制定了可再生能源电力技术的增值税、所得税减免优惠制度，其中风电的增值税税率从正常的17％降到8.5％，风力发电项目的所得税税率由33％降到15％。
(三)盈利能力分析。为了比较风力发电产业与其他产业的盈利能力问题，选取了45个样本，其中包括8家风力发电设备制造商，15家综合类发电设备制造商，9家风力发电公司，13家综合类发电公司。将这些公司分成四组，将风力发电设备制造商同综合类发电设备进行比较，另外将风力发电企业和综合类发电公司进行比较来说明问题。选取了5个指标进行比较，分别是净边际利润、运营利润率、扣除利得税前利润率、平均资产报酬率、平均净值报酬率。将每一个指标下的两组公司值进行对比。通过对风力发电公司和其他公司的比较以及风力设备制造商与综合类发电设备制造商的比较得出，在几乎所有指标上，风力发电设备制造商及风力发电公司的盈利能力与综合类发电公司以及综合类发电设备制造商都没有显著差别。仅仅只是在平均资产回报率这一项指标上风力发电设备制造上显著高于综合类。再加上潜在的政府补贴或其他因素的作用，风力行业的盈利能力已经有了显著的提高。
(四)风力发电成本效益分析。风力发电的成本问题对于风力发电产业而言是一个相当重要的问题。风电成本一直是风能发展中的一个制约因素，长期以来，人们以风电电价高于火电电价为由，一直忽视风电作为清洁能源对于能源短缺和环境保护的意义，忽视了风电作为一项高新技术的巨大产业前景，更忽视了对于促进边远地区经济发展所能带来的巨大作用。当电力紧张、能源紧缺接踵而至的时候，我们应该重新认识风能的利用问题。实际上，风电成本快速下降，已日趋接近燃煤发电成本，经济效益凸现，且风力发电能力每增加一倍，成本就下降15％，近几年的风电增长一直保持在30％以上。目前，我国风电成本约在0.5元以上，随着我国风力发电装机的国产化和发电的规模化，风电成本可望再降。
不仅如此，即使在现今风电成本高于煤电成本的情况下，由于制度作用的结果，对于风电产业的负面影响几乎没有。在传统的竞价上网制度下，风力发电是不受青睐的。风电0.5元，千瓦时至0.6元，千瓦时的上网价格，远高于火电0.2元，千瓦时至0.3元／千瓦时的上网价格，甚至高于卖给用户的售价。虽然国家规定电价高出部分要在电网内分摊，但当前收购风电无疑使电网公司无利可图。然而，从第五期风电特许权招标改革开始，情况发生了改变。在这次招标过程中，招标价格改用“中间价”，且招标价格也不是决定其最终能够上网的全部因素，其权重仅占25％。在评分体系上，根据所有通过初评的投标人的投标上网价格，去掉一个最高价和一个最低价，然后算出平均投标电价，谁越接均投标定价，得分越高。这就彻底改变了低价为王的传统思维方式，使得风电的竞争力得到大幅提高。
此外，风电外部成本几乎为零，甚至低于核电成本。所谓外部成本，指的是由于经济活动产生的发生，对经济活动以外的经济关系人造成的成本。这一成本没有被包括在其内部成本之中，但社会由此承担的总成本却扩大了。相比风电外部成本，煤电由于在生产过程中会产生许多有害的污染物质，因此外部成本极大。据初步测算，如果将内部成本和外部成本同时计入成本，风电将是当前世界上最经济、最洁净的能源。
三、促进风电产业发展的政策建议
(一)风电机组整机制造业和部件制造业要协调发展。目前，我国许多国有制造企业和一些民营企业都纷纷进入风电产业，据不完全
统计，已超过了20余家，其中主要是采用“总装模式”制造风电机组整机，而采用“配套模式”制造风电机组零部件的很少。原来有些制造零部件的企业也准备进入制造整机行列。另外，在风电场特许权项目建设时，采用国外风电机组必须有70％的零部件要在本地生产的要求，因此，存在零部件配套满足不了风电发展的要求。风电机组零部件，如叶片、齿轮箱、发电机、控制系统、变桨系统、偏航系统等，其技术含量很高，产品制造质量将直接影响风电机组的可靠性、可利用率和运行成本。因此，要十分重视风电机组零部件制造企业的发展，国内外许多专业的风电机纽零部件企业的发展经历都告诉我们，在风能产业发展中，零部件配套企业大有可为。
(二)建立完整的风能产业体系。风能产业是一个综合性很强的体系。在风能发展中，建立完整的风能产业体系(产业链)是非常重要的环节。目前，我国风能产业链还没有完全形成，特别是风能服务体系很不健全。投资商投资的重点主要在风电机组制造和风电场建设方面，而对设计与咨询、运输与安装、运行与维护、监测与认证等技术服务行业还没有完全形成气候，因此，影响风能产业的规模化发展。
(三)加强产品质量管理，提高产品可靠性。我国风能产业还处于起步阶段，同前虽然已基本具备600千瓦和750千瓦风电机组的批量生产能力，但是，批量生产中的质量控制问题需要引起重视。一些企业制造样机时可以达到很好的性能，可是当批量生产时，经常会出现这样或那样的问题，有时一个小零件不合格就会造成风电机组停止运转。原因主要是在批量生产过程中质量控制不好；另外，对产品的检测做得不够，有的产品没有经过认证。在规模化生产的情况下，怎样使产品从性能上、可靠性上和价格上都能被用户接收是企业发展的重要目标。对风电机组来说可靠性尤其重要，要在恶劣的气候环境下安全运行20年，没有一套科学的产品质量管理体系是做不到的。
风力发电设备范文第2篇
1973年的石油危机之前，风力发电技术仍处于科学研究阶段，主要在高校和科研单位开发研究，政府从技术储备的角度提供少量科研费。1973年以后，风力发电作为能源多样化措施之一，列入能源规划，一些国家对风力发电以工业化试点应用给予政策扶持，以减税、抵税和价格补贴等经济手段给予激励，推进了风力发电工业化的发展。进入90年代，风力发电技术日趋成熟，风场规模式建设；另一方面全球环境保护严重恶化，发达国家开始征收能源和碳税，环保对常规发电提出新的、严格的要求。情况变化缩短了风力发电与常规发电价格竞争的差距，风力发电正进入商业化发展的前夜。
近年，世界风力发电如雨后春笋，逐年以二位数速度迅猛增长，截至1998年，全球装机9689 MW。装机容量前10名的国家是：德国2874 MW、美国1890 MW、丹麦1400 MW、印度968 MW、西班牙834 MW、荷兰364 MW、英国331 MW、中国223 MW、意大利180 MW和瑞典174 MW。
我国风力发电起步于80年代末，集中在沿海和新疆、内蒙风能带。1986～1994年试点，1994年新疆达坂城2号风场首次突破装机10 MW(当年全国装机25 MW)，4年后，全国装机223 MW，增长9倍，占全球风力发电装机的2.3%。
2 各国政府的激励政策
2.1 美国
a)1978年通过“公共事业管理法”规定电力公司必须收购独立发电系统电力，以“可避免成本”作为上网电价的基础，对包括风力发电等可再生能源的投资实行抵税政策，即风力发电投资总额15%可以从当年联邦所得税中抵扣(通常投资抵税为10%，由此风力发电投资抵税率为25%)，同时，其形成的固定资产免交财产税。在此基础上，加利福尼亚州能源委出台“第4号特殊条款”，要求电力公司以当时天然气发电电价趋势作为“可避免成本”计入上网电价，签订10年不变购电合同(每千瓦时11～13美分)。这段时间加利福尼亚州风力发电发展迅猛，出现该州风力发电占全国风力发电的 80%，1986年取消优惠政策，发展速度立即下降。
b)1992年颁布“能源法”，政府从鼓励装机转到鼓励多发电，由投资抵税变为发电量抵税，每千瓦时风力发电量抵税1.5美分，从投产之日起享受10年。
c)1996年美国能源部“888号指令”，发电、输电和供电分离，鼓励竞争。
d)美国能源部围绕2002年风电电价降到2.5美分／kWh、2005年风力发电设备世界市场占有率25%、2010年装机10 GW等目标，拔专款支持科研和制造单位进行科学研究。
e)推行“绿色电价”，即居民自愿以高出正常电价10%的费用，使用可再生能源的电量。
2.2 德国
1990年议会批准“电力供应法案”，规定电力公司必须让可再生能源上网，全部收购，以当地售电价90%作上网价，与常规发电成本的差价由当地电网承担。政府对风力发电投资进行直接补贴，450～2 000 kW的机组，每千瓦补贴120美元；对风力发电开发商提供优惠的低息贷款；扶持风力发电设备制造业，规定制造商在发展中开发风力发电，最多可获得装备出口价格70%的出口信贷补贴。
在政府激励政策推动下，1995年德国投产风力发电495 MW，1996年364 MW，跃居世界之首。但是，实施风力发电差价完全由当地电网承担的政策，引发一些电力公司上诉到联邦议会。
2.3 印度
a)设立非常规能源部，管理可再生能源的发展，为可再生能源项目提供低息贷款和项目融资。
b)政府提供10%～15%装备投资补贴，将风力发电的投资计入其它经营产业的成本，用抵扣所得税补贴开发商。5年免税。整机进口关税税率25%，散件进口为零税率。有些邦还减免销售税。
c)电力电量转移和电量贮存政策：开发商可以在任何电网使用自己风机发出的电力电量。电力公司只收2%手续费。风机发出电量贮存使用长达8个月。开发商也可以通过电网卖给第三方。
d)为风力发电及其他可再生能源提供联网方便。
e)设最低保护价，一般为每千瓦时5.8～7.4美分。
印度扶持政策是在严重缺电的情况下形成的。1995年印度风力发电投产430 MW，1996年投产251 MW，是发展中国家风力发电发展最快的国家。
2.4 中国
起步晚，发展快，但扶持风力发电尚未形成统一规范的政策。
a)政府积极组织国外政府和金融机构的优惠贷款；可再生能源发电项目的贷款，在一定条件下给予2%贴息；风力发电项目在还款期内，实行“还本付息＋合理利润”电价，高出电网平均电价的部分由电网分摊；还本付息期结束后，按电网平均电价确定。
b)1998年实行大型风力发电设备免进口关税，发电环节增值税暂为6%。
c)地方对征地及电力部门在联网上给予优惠。
世界各国扶持力度各异，进程不一，见图1。
图1 世界风力发电情况对比
3 影响中国风电商业化的因素
当前，风力发电商业化的突出问题是：单位造价偏高(国内“双加”工程9800～10500元／kW)，风资源特点决定设备年利用小时仅 2500～3400 h，再加上其它原因，使上网电价偏高。影响上网电价有以下几个主要因素。
3.1 工程费用
以某一实施中的工程为例，各项工程的费用所占百分比为：机组61.1%，塔架6.4%，土地3.0%，勘测设计1.8%，风场配套24.0%，输电工程3.2%。其中机组占极大的比例，如果降低其成本，能大幅度减少工程造价。
3.2 资金渠道
风力发电成本中85%取决于建设工程费用。工程投资中除了法定资本金外，大部分由各种信贷解决，贷款条件(利率、还款期和手续费等)对项目财务评价影响很大。外国政府优惠贷款，还款期长，利率较优惠；国际金融贷款，中长期，利率较优惠；国家政策性贷款，在满足一定条件下贴息2%；商业银行贷款，还款期短，利率高。
目前，政府对风力发电没有投资补贴，优惠资金渠道不多，如果政府不采取扶待政策，恐怕风力发电建设资金渠道会较长时间影响风力发电的规模发展。
3.3 税收
1998年起免征大型风机进口关税，这对风力发电建设是很大的扶持。(在未免征之前，关税率24.02%，提高整个工程造价15%)。
发电环节增值税：风力发电成本电价本来就高，又没有进项税扣减，不论征收6%或17%，都会使上网电价按比例上升。
对于所得税，可再生能源项目目前没有任何优惠，不论对经营者收益或上网电价核算都有很大的影响。
风力发电设备范文第3篇
关键词：风力 发电技术 发展趋势
中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0087-01
1 国内外风力发电发展现状和趋势
自20世纪70年代起，世界主要发达国家为解决对石油天然气以及其他化石能源的过度依赖，开始对以风能、光伏等可再生能源的开发利用研究。到20世纪90年代，在世界范围内已经形成以欧盟、北美和亚洲为代表的多极发展趋势；通过规模化、产业化以及标准化的形成，以及电压型换流器（VSC）和绝缘栅极双极晶体管（IGBT）等电力电子设备技术的成熟，风力发电设备成本、系统运维成本不断下降，为风力发电广泛推广提供了技术保障。
根据世界能源署《2013年世界能源展望》所描述，“到2035年，可再生能源将近占全球发电能力增长的一半，其中间歇式供电占比45%。中国将是可再生能源发电绝对量增幅最大的国家，超过欧盟、美国和日本增长的总和。”而2014年9月召开的中国能源革命高峰论坛提出，“十三五”期间，全国风电装机容量将达到“十二五”目标的一倍，在2020年达到2亿千瓦以上。
2 典型风力发电端系统
在发电端，在国际上比较主流的几类典型的风力发电机系统有：定速笼型异步风力发电机系统、转子电流受控的异步风力发电机系统、双馈异步风力发电机系统、转子电流混合控制的异步风力发电机系统、变速笼型异步风力发电机系统、电励磁直驱同步风力发电机系统、永磁直驱同步风力发电机系统、混合励磁直驱同步风力发电机系统、横向磁通永磁同步风力发电机系统。
总的来说，可以根据分为恒速恒频风电系统和变速恒频风电系统，根据有无齿轮组分为传统驱动和直驱同步系统，而根据发电机类型又可以分为异步、同步发电机两种。与其他发电机组一样，风力发电机组与电网并联运行时，也频率与电网相等并保持恒定，当前在大型风力发电设备中应用较多的，是采用双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统，该系统相比传统异步恒速恒频发电系统相比，对风能的利用效率更高，有效可发电时间更长。随着电压型换流器和绝缘栅极双极晶体管等电力电子设备技术的成熟，电力变频技术日益成熟，双馈异步发电机和永磁多极同步电机的变速恒频风力发电系统逐渐成为主流风力发电系统。
为解决风力发电机齿轮箱传动磨损和漏油所造成的机械故障多、机组维护工作量大、噪声污染严重、机组的可靠性和使用寿命受齿轮箱影响大等问题，风力机与发电机转子直接耦合的无齿轮箱直驱式风电机组研究开始受到人们重视，其产品市场份额迅速扩大。这种结构取消了齿轮箱传动轴，机组水平方向长度大大缩短，增加风电机组运行状态中的稳定性。这种结构由于不需励磁创造磁场，而提高了发电效率。
3 典型风力发电专用输电线路
由于风力资源丰富地区一般远离用电稠密地区，因此采用适当的风力发电专用输电线路传送电能也是重要的研究课题。现在主要采用的是传统交流输电方式，但由于风力发电存在丰枯不稳定、风力不可控等特点，交流输电线路存在很多缺点。目前主要通过以下技术进行改善：
3.1 高压直流输电
高压直流输电基于GTO、IGBT等可关断器件电力电子元件，并采用脉宽调制技术实现异步联网，充分利用直流电无感抗、可抵御容抗影响的特点，有效降低线路造价和运行费用。更重要的是由于直流输电通过可控硅换流器调整功率，调节速度快，在系统稳态下可保证稳定输出，在暂态下可实现潮流翻转。
3.2 轻型直流输电
轻型直流输电以电压源型换流器VSC为核心，通过大量采用电力电子元件以及电力电子技术进行高可控性直流输电。与高压直流输电相比，轻型直流输电技术可通过VSC可同时且独立控制有功、无功功率，受端系统可以使无源网络，潮流翻转时直流电压极性不变等突出优点。因此对于风电场的长距离功率输送来说，优势非常明显。
3.3 柔流输电
柔流输电技术通过综合应用电力电子技术与微处理、微电子、通信技术和现代控制技术，通过对电压、相位角、阻抗、功率、潮流的连续快速调节控制而形成的快速控制交流输电技术，从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平，降低输电损耗。
4 典型风力发电系统滤波与补偿系统
风力资源应用的最大困难就是其强度、方向的不稳定性，而风电机组由于处于供电网络的末端，其本身的运行特征会直接影响电能质量。如何提高风电机组抗冲击能力、消除谐波污染、电源波动以及闪变，就成为风力发电系统应用的重要研究课题。通过使用滤波与补偿系统，可有效解决以上问题，目前主要应用以下技术：
4.1 静止无功补偿器
静止无功补偿器在电压变化时能够快速、平滑地动态补偿无功功率，还能进行分享补偿，因此对三相不平衡符合及冲击负荷有较强的适应性，通过加装滤波器，还可抑制晶闸管设备对电抗器投切过程中产生的高次谐波。对于需要快速跟踪负荷变化，动态进行无功补偿的风力发电厂而言，SVC的应用可以有效稳定由于风速引起的电压波动，提高电能质量。
4.2 有源电力滤波器
相对于只能被动吸收固定频率、固定大小谐波的无源LC滤波器，有源电力滤波器APF通过DSP计算提取谐波成分，然后有针对的通过逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等、方向相反的谐波电流与之进行抵消，从而消除谐波达到滤波目的。随着风力发电系统中变频设备的大量应用，APF将体现出更大优势。
参考文献
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Simulator[J].WindEng.，1999，23（4）
风力发电设备范文第4篇
【关键字】风电设备；电缆防护；对策
中图分类号： TM925 文献标识码： A 文章编号：
随着经济的日益发展，人们对保护环境、节约能源的意识在逐步增强着。加快对能源的高效建设和环境友好型社会已经成为我国的基本国策。而风能作为我国最为重视的清洁能源，一直处于举足轻重的地位。但是由于风能设备的不适当使用往往会导致风电设备的效率降低，而电缆防护系统的合理利用会使风电设备的效率大大提高。
风能作为一种清洁能源，已逐步被人们所重视，风电产业已经成为了研究的焦点。20 多年来，我国风电的发展十分迅速，从 1986 年第一个风电场在山东省荣成建成。到2008年，风电总装机容量已达1 221万kW，跃居世界第 4 位，位列美、德和西班牙之后；新增装机容量仅次于美国而居世界第二，增长率超过 100%，增长速度为世界第一。随之而来的是对风力发电设备的大量需求，从而带动风力发电装备的电缆防护系统的发展。许多企业已将电缆防护系统的开发纳入议事日程。本文拟对风电设备的电缆防护系统进行分析，为风电设备的发展提供参考。
风力设备面临的主要问题。
1、资源评价问题
资源探明程度低,缺乏足够可靠的基础数据是当前我国风能开发中遭遇最普遍也是最突出的问题之一。我国迄今尚未进行过全国性风能资源的详查工作。现有的资料来源于中国气象科学研究院现有的900多个气象台站,完成了全国10m高程风能资源的初步评估。毫无疑问,这一成果对推动风能资源的开发利用和战略规划具有指导意义,但是,对工程建设而言,就显得很不够了。由于缺乏翔实的数据,致使风电场开发项目立项、场址选择、规划设计都遇到一系列难以克服的障碍,造成开发时间上的延误,以致一些风电场建设不得不先立项,后评估,甚至草率上马,造成不必要的损失。
2.设备制造问题
现有95%以上的大型风力发电机组都是进口机组,国产风力发电机组的市场份额很小。尽管我国已初步掌握大型风电设备的系统设计和关键设备的制造技术,国产的600kw风力发电机组也已投入运行,但本地化风力发电机组面临着技术可靠性和经济可行性的双重挑战。由于我国风力发电机组制造业刚刚起步,产品缺乏足够的现场考验,用户对国产风电机组技术可靠性存在疑虑,信心不足。
3、风电场建设问题
首先是布局分散,单个风电场规模过小。在全国现有27个风电场中,大于IOMW装机容量的风电场只有n个,装机容量平均每个只有1.5万kw,远达不到规模经济的生产规模。由于风电场的规模过小,设备的批量采购数额小,无法得到优惠的价格;风电场附属设施费用和管理成本在电价中的比例较高,不利于降低发电成本。其次是缺乏有经验的开发商。国外的经验表明,一支训练有素的开发商队伍对风电的发展是十分重要的。
风电设备的电缆防护系统的介绍
随着新能源的发展,世界各 国都对风力发电兴趣十足,对风力发电设备、部件和技术服务的需求也与日俱增。如今,德国机床设备制造企业凭借其在传统领域的技术优势,在该领域中占据了很重要的位置,例如距德国Borkum岛45 km远的“alphaventus”风力发电厂就是如此。本身风电设备就带有一定的危险性，经常接触风电设备的人会引发一些疾病，电缆防护设备可以很好的控制这一点，它通过独特的结构建造对风电设备进行很好的保护，这样既保证了风电设备正常的运行又保证工作时的安全。
风电设备的电缆防护系统的要求。
大电流电力电缆引发的涡流问题
风电设备的电力电缆在施工中，有采用钢支架的，有采用钢质保护管的，有采用电缆卡与架空敷设的，凡是在电力电缆周围形成钢(铁)性闭合回路的，均有可能形成涡流，特别是在大电流电力电缆系统中，涡流更大。在电力电缆施工时，必须采取措施，使电缆周围不能形成钢(铁)性闭合回路，防止电缆引起涡流现象发生。2、电力电缆的转弯引起的机械性损伤问题 由于风力设备的电力电缆外径较大，运输、敷设较为困难，电力电缆对转弯半径的要求也比较严格。电力电缆在施工中，如果转弯角度过大，可能使导体内部受到机械损伤，而机械损伤因被电缆绝缘强度下降，直到出现故障，施工中发现一次电缆头故障，在电缆头制作时，三根电缆头长度一致，与设备连接时由于受地形限制，中相电缆头偏长而成为拱形，电缆头根部受损放电。后采取措施，在设备的连接，适当缩短中相电缆头连接长度，使三相电缆头均不受外力，实践证明运行效果良好。由此可见，电缆施工过程中，要尽可能减少电缆受到的扭力，在电缆转弯和裕留电缆时，让电缆处于自然弯曲，杜绝内部机械损伤现象。3、风电设备电力电缆防潮问题运行经验表明，中、低压电力电缆故障大部分为电缆中间接头和终端头故障，而中间接头和终端头故障则大部分是因密封不良，潮气侵入而造成绝缘强度下降，而中、低压电力电缆网多采用树枝状供电方式，电缆终端头数量较多，因此把好电缆终端头和中间接头堵漏密封关是保证电缆安全可靠运行的重要措施之一。4、中、低压电力电缆接地问题 在公用中、低压电力电缆网上，由于三相负荷不是相等的，因此，如果采用有金属护层的电缆，必须考虑金属护层的接地问题，并保证在金属护层的任一点非接地处的正常感应电压不得大于100V。我认为，在中、低压电缆网中，所有电缆接头处均应设置接地极(网)，并使金属护层可靠接地。
风力设备的电缆防护系统的进一步发展。
组建风力发电开发商
选择有丰富管理经验的风力发电公司,组建风力发电开发商队伍,对新建风力发电项目的资源评价、场址选择、风电场设计、设备选型、设备采购、设备安装调试和风电场运行管理实行系统服务,降低风力发电开发的交易费用和运行管理成本,从而降低风力发电整体成本。并逐步对现有的风电场实行社会化管理,降低经营和运行成本。
2.建立科学合理的运作机制
为了确保风电成本的降低,必须在风电场的投资建设中实行竞争机制,鼓励更多的公司或企业介入风电项目的开发。其具体工作内容和步骤应包括:l)风电项目一旦确立,即公开招标确定投资建设单位,2)以风电场建成后的上网电价为标底,开展竞标和评标,3)电价最低者中标,签署上网购电协议,4)根据中标电价确定上网差价、分摊总额和度电增收水平。
四、 结语
尽管我国的风电行业刚刚起步，各方面的技术都不成熟，电缆防护方面也面临较大的挑战，但是在深入研究和了解风电设备的运行环境、电缆防护方法的基础上，开发出能够适应本土不同类型的风力发电系统的电缆防护系统，也可以从国外引进一些先进技术，有关风电设备的电缆防护系统方面等。从而使风电系统的发展更加合理，那么风电企业、电缆防护企业将共同获益。
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风力发电设备范文第5篇
【关键词】风能利用 本科教育 风电教育
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0010-01
一、前言
风能是目前世界上关注度最高的可再生能源之一。因为现今除水电之外，风电是开发技术最成熟、开发成本最小，也是未来最具有大规模开放价值的可再生能源。随着化石能源的国际价格不断上涨，风电成本已经与核电相当，远低于太阳能、生物质能及其他可再生能源的发电成本。近年来，随着设备制造水平的提高，风电设备的建设成本大幅度的降低，所以全世界主要经济体不约而同地将风电发展列入国家能源优先发展战略之一。目前，各国都投入精力致力于风能利用的产业。
一项产业能够顺利地发展，需要有相应的技术理论以及专业的人才队伍支持。各国政府为了发展风能产业，在政策上给予倾向，资金上给予支持，相关科学技术研究和人才培养也非常重视。我国是全世界风电发展速度最快国家之一，截止2009年底中国风电装机总容量已经是全世界第二的国家。风电建设的规模不断扩大，风力发电市场管理逐步规范；风电设备的自主制造能力不断加强；风电相关法律政策环境不断改善，越来越多的科研单位也把目光投入到风能利用特别是风力发电相关技术的科研攻关上。2006年实施《中华人民共和国可再生能源法》第三章第十二条明确规定：国务院教育行政部门应当将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。在高校内设置独立的新能源（特别是风能）利用的相关专业，为新能源事业培养高素质的储备人才亦是迫在眉睫。
那么，如何建立针对风能利用产业的需要的专业呢？该专业的学生又应该如何培养？下面，笔者将对这些问题提出一些看法。
二、现有风能利用专业的教学现状
笔者作为高校教师，在高校教授风力发电机组电气与控制这门课程，该课程教授的学生是本校机电学院的热能与动力专业风能方向的大四学生。热能与动力专业的学生作为机电学院的学生，机械设计制造方面的专业知识准备充足，但是电气工程方面的知识欠缺，尤其是当涉及到电机学、电力电子技术以及电力系统运行的课程内容的时候这种欠缺非常明显。另外，电气工程及其自动化专业的学生在本科阶段学习风力发电相关课程，或是继续深造进行风力发电相关研究时，对机械设计制造方面知识的欠缺也成为学习研究时的掣肘。
风能的利用，特别是风力发电是个复杂的、综合性十分强的产业。从风力发电设备发出电能，到将电能传输上电网，整个过程涉及到多个领域、多门专业的知识和理论。
三、培养计划的制定
首先，应确定好专业的培养目标。风能利用相关专业应该培养基础扎实，知识面宽，具有较强的实践能力和良好的发展潜力的高级专门人才。学生毕业后能够从事风电场的规划、设计、施工、运行与维护，风力发电机组设计与制造，风能资源测量与评估，风电机组的并网运行，风电机组调用，风力发电新技术开发等相关的技术与管理工作，对并能从事其它相关领域的专门技术工作。
四、基础专业课程的设置
作为修读风能利用专业的学生，要对风力发电设备、及其相关辅助设备、电力系统自动化、继电保护、电器学、电机学等方面的知识有一定掌握，所以在课程设置上应兼具机械设计制造专业和电气工程及其自动化专业的特点，不仅做到涉及面广，针对不同的研究方向又能够有极好的专业偏重性。所以，学生应主要学习流体、机械、电气等学科的基础理论，学习风资源测量与评估、空气动力学、机械设计与制造、自动控制的理论和技术，电工电子、信息控制及计算机技术，电力系统（暂态、稳态）分析与电力系统继电保护、发电厂电气主系统，高电压技术，使学生具有进行风电机组及风电场的设计、制造、运行、试验研究、项目投资与管理的基本能力，一定的创新能力，较强的实践能力和良好的发展潜力。所以，基础专业课的设置方面，要全面地涵盖到机械设计制造以及电气工程相关的基础内容，应包括以下课程：理论力学，材料力学，风力机空气动力学，金属工艺学，机械设计基础，机械制造技术基础，电路原理，模拟/数字电子技术，电机学，电力电子技术基础，自动控制理论，电力系统分析，电力系统继电保护原理，等等。
五、专业方向的设置
作为风能利用专业的学生，除了要全面地掌握了解机械设计制造和电气工程的专业知识，在进入高年级之后还要有侧重点地研究方向的选择。笔者认为，研究方向大致可分为以下三个方面：
1.围绕风力发电设备制造
主要研究方向是相关风力发电机组及其控制系统的，包括主体的风力机、发电机、偏航系统、制动系统、液压系统等部分的设计和制造。目前风力发电市场上应用最广泛的风电机组是双馈异步风力发电机组，而应用前景最好的应是直驱永磁同步风力发电机组。选择这个研究方向的学生在基础的机械设计制造和电气理论的基础知识上，应对特种电机及其控制技术，直流/交流速控制系统，风电机组的控制优化等方面有所掌握。
2.风电机组功率预测与并网技术
风力发电和传统发电方式相比，因为风速的不确定是风电场的出力预测也具有不确定性。随着风电场的建设容量越来越大，风电场功率输出的不确定对于电力系统的影响日益明显，不能够忽视。这一方向主要在于学习研究建立风电机组功率预测系统以及革新风电机组的并网技术，应对风电机组的控制技术、电力系统自动化运行、电力系统调度以及EMS等相关课程进行学习并掌握。
3.风电场运行管理
针对风电的并网技术以及网上运行时安全调度的问题都是目前风电产业领域需要研究的重点。目前来说，风电行业发展的“瓶颈”在于风电的市场消纳问题。这一方向主要解决风电工程与电网工程建设进度不一致的实际的现状以及风电相较传统发电模式市场竞争力较弱的现状，就应对电力市场调度、风电与火电联合运行、风电与水电联合运行等课题进行学习研究。
六、总结
相较于高职类风力专业的培养，风能利用本科专业应该着眼于培养高起点、高层次的风 力发电相关人才，不是培养一般的技术员。经过四年的教育，毕业生要具有进行风力发电机组和风电场的设计、制造、运行、试验研究以及项目投资与管理的基本能力，成为有一定创新能力、较强实践能力和良好发展潜力的高级专门人才。
参考文献：
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风力发电设备范文第6篇
关键词：风力发电 仿真软件 实践操作
一、风电发展的现状
在2014年底，我国风电装机容量已经达到9367万千瓦，超过核电，是继火电、水电之后的第三大电源。风电发展体现在我国对新能源消纳的重视程度上，针对新能源发展的政策也不断出台，对风电集中与分散并举开发。并且风电技术上也不断进步，整体风机国产化已经在百分之九十以上。随着技术进步和风电政策的不断完善，风能发电完全可以和燃煤发电竞争，作为目前技术最成熟的清洁可再生能源，风能的持续发展将对我国风电设备设计、制造、调试运行、维护等提供了广阔的就业空间。通过仿真软件可以提高高职学校风力发电专业的教学水平，使风电专业毕业生在短期内就能符合岗位需求。
二、风电专业人才要求
风电专业毕业生要求是在具有必备的基本理论知识和专业知识的基础上，通过理论与实践结合的教学组织形式改革，使学生重点学会从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能，具备相关岗位适应能力和相关领域的活动能力。风电企业对专业技术人才的要求如下：
1.技术全面型。
风力发电机组上有液压、机械、电气等设备，这就要求风力发电专业人员的知识结构全面，并且在大学期间就要提高自己的动手能力，在工作以后能很快适应岗位。
2.团队合作意识。
现代风电工程相对复杂而庞大，不能由单方面人员独立完成，需要不同层面、不同学科知识的人员相互配合。因此，团队意识对每一位风电工程人员十分重要。
3.良好的沟通能力。
风力发电是复杂性的综合工程，风电技术人员需要与设备制造厂、风电运营商、咨询机构、气象部门等进行沟通，甚至与国外的公司交流学习技术与经验，因此，要求科技人员要有良好的沟通能力。
三、教学中存在的问题
1.风电人才的培养还是传统教学方式。
高职教育还是以理论教学为主，人才培养模式还是没有突破传统填鸭式教学，受高等教育的影响比较大，没有体现出职业教育的特色。风电毕业生没有很好地得到职业锻炼，不能满足风电企业对专业技术人才的要求。
2.风力发电专业是一个新发展起来的专业。
在教学模式、教学方法等方面还是局限于讲授，学生对风力发电机组不熟悉，风电场都在边远地区，学生大部分没有见过，只听老师讲授，学习主动性和积极性调动不起来，导致教学效果不佳。
3. 高职学生基础都比较差，在课堂教学中对理论知识点理解差。
尤其对一些不常见的设备，比如风力发电机组的偏航软启动器、振动传感器等，学生就会对课程产生厌学心理，这就造成在教学过程中教与学的矛盾和冲突，会在以后教学中不主动、不积极，既失去了学习过程也失去了结果。
4.风力发电专业老师基本都是从学校毕业直接当老师，没有风电企业的工作经历。
他们对企业的工作环境、风力发电机组的安装调试维护流程不熟悉，这就导致在日常教学中不能把理论与实践很好地结合起来，不能使风电专业培养目标与社会职业岗位相吻合。
四、仿真教学在风力发电教学中的应用
1.利用风力发电仿真软件可以使学生对风电设备操作有直观的了解，弥补风力发电教学设备的不足，为学校节约设备投资与教学经费。
风力发电专业教学和其他专业不一样，风力发电专业包括机械、液压、电气等多学科。风力发电刚起步发展，针对高职院校的风力发电设备还很少，开发出的教学设备也不能完全满足高职院校的教学要求，价格相对也高。高职院校开始风力发电专业都时间不长，教学设备也相对较少。通过风电仿真软件既可以弥补教学设备的不足，也能使学生对风力发电系统、设备都有初步的了解，体验真实的工作环境，为毕业后顺利工作打下基础。
风力发电设备范文第7篇
关键词：风力发电机；叶片设计；优化措施
引言
受到科技水平与制造技术的限制，我国风电设备制造依旧没有实现国产化，关键部件依旧需要从国外进口，造成设备成本偏高，因此实际中有必要实现风力发电设备国产化，提高我国研发风力发电机组的技术能力，降低发电成本，促进市场竞争力的提高。文章中作者以叶片设计为研究对象，阐述具体的优化措施，提高风力发电效率。
1 风力发电机概述
风力发电机组装置构成较为复杂，主要包括发动机、风轮、发电机及控制设备等，主要功能在于将风能转化为机械能或电能。其中风轮是风力发电机的主要构成部分，在风力作用下风轮迅速旋转，实现能量的转换。实际中依据风轮结构以及气流中风轮的位置，将风轮分成水平轴与垂直轴两类。水平轴风力发电机风轮正常工作时，围绕水平轴不断旋转，风向与旋转平面相互垂直，叶片径向安装在风轮上且垂直于旋转轴，同时叶片与旋转平面保证一定程度的夹角，其构成如图1所示。文章中主要以水平轴风力发电机为研究对象，展开相关论述。
2 风力发电机叶片材料分析
传统的风力发电机叶片材料为帆布与木质，现在已经发展成为以复合材料为主。复合材料由两种或以上的材料构成，以某一种原料为基础，采用另外一种材料增加机体性能，充分满足实际中的各项需求。选择复合材料的时候，需要充分考虑机体与增强体材料的作用，确保叶片使用性能。目前树脂与增强材料共同构成的叶片是主要的叶片来源。
树脂价格极低且具备良好工艺性能，中小型风力发电机制造过程中此种叶片具有显著优势。但其缺点也比较明显，就是固化过程中收缩率大、成型过程存在毒性c气味等。这点来说环氧树脂有着更好的力学性能与尺寸稳定性，强耐腐蚀性，但生产成本偏高，因此实际中并没有广泛应用。
常用的叶片增强材料有三种：玻璃纤维、碳纤维及两者混合的混杂材料。（1）玻璃纤维。作为典型的无机非金属材料，玻璃纤维性能优越，有着绝缘性、高强度、保温性及柔软性，与树脂组合形成良好的结构用材；（2）碳纤维。作为无机高分子纤维有着碳材料的特性，还有着其他优势，比如体积小、质量轻及导电性能等，均衡风力发电机输出功率，促进风能利用效率的提高；（3）两者混合的混杂材料。现阶段风电叶片长度与要求不断提高，采用混杂材料促进叶片强度的提高，降低叶片自重与成本造价，在实际中有着广泛的应用。
3 风力发电机的叶片设计优化分析
风力发电机叶片设计优化时，需要从叶型选择开始，有效控制叶片设计质量，提高发电效率。
3.1 设计理论分析
叶片作为主要的风力发电机部件，其设计质量直接与发电机组设备运行效率相连，因此需要有意识提高叶片设计水平与质量，促进风力发电技术的进步完善。风力电阻叶片部件关键技术较多，主要有叶片结构、叶片材料及设计理论，其中风电机组最核心的部分包括叶片翼型设计与结构形式。叶片设计中包括很多内容：翼型设计、几何参数、叶片载荷及电气自动化等，属于典型的综合性一体技术，影响发电机组工作性能。
除此之外，风电机组依靠叶片捕获风能，叶片设计过程中综合考虑系统因素，包括质量、工艺及离心力等，这些内容都需要格外重视；后续实践中严格按照相关要求进行；叶片工作状态下要求表面光滑、流线型，减少空气摩擦阻力，并将油持续添加在叶轮与轴承中，考虑迎风状态时的影响。
3.2 选择合适叶型
叶片处于风力发电机组前段，其结构设计极为重要，主要功能涉及机组铺货风能功率容量及后端机械能供电，通常在选择时需要考虑合适的方法。
Betz直接研究风轮工作状态的转化效率将其作为一元定常流动理论的基础，在此基础上勾勒出叶片的简单外形，以仿真模拟实验检验，发现实际中理论效果很难实现，同时续航能力较弱，不具备实际操作价值；学者Glauert以叶素理论为基础，通过叶片外形设计，结合优化设计。但并没有考虑机组效率受到翼型阻力与叶片磨损的影响，这就造成无风状态下外形设计不受影响，但处于迎风状态下，会对风轮气动性能产生直接影响。这两种理论都存在一定缺陷，因此实际中通常综合两种理论，实际中以Glauert作为基础采用Wilson理论，采用一定优化措施，这是风能发电机组常用的方法。选择叶片翼型特别重要，这是因为气动性能直接影响机组使用寿命与特性，影响风能利用系数。
3.3 修正启动能量损失
风电机组处于迎风状态时，系统需要同时承受自重、旋转离心力及空气动力，叶片旋转过程中会出现扭转、挥舞等方式的振动。扭转状态造成叶片与轴承间出现扭转振动，叶片旋转平面的弯曲振动直观表现为摆振，这些交织作用影响下系统慢慢趋于稳定，一旦各项平衡受力中出现变化，叶片磨损度增加，影响叶片使用寿命，情况严重时直接对轴承造成破坏。轴承旋转速率受到这类因素的影响，直接损失大量气动能量，气动力学是需要重点考虑的问题。设计叶片时装置上存在扭角，弱主轴与叶片旋转平面相互垂直，主轴叶片弯曲势必造成相邻主轴的弯曲，系统稳定不受挥舞振动与摆振的影响；扭转振动发生时，扭转载荷不足，叶片设计受到扭曲承受能力的影响，确保自然频率远超激振频率。
4 结束语
总而言之，我国有着丰富的风能资源，风电技术有着广阔的应用前景，加上风能发电技术符合我国的可持续发展战略，因此做好相关研究工作具有现实意义。文章中作者主要探讨风力发电机叶片设计优化措施。
参考文献
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风力发电设备范文第8篇
关键词：风能发电；电压波动；系统影响；风电规划；风电问题
纵观世界范围，能源形势不容乐观，煤炭资源日渐匮乏，以目前的消耗速度来看支撑不到2050年；石油资源价格不断飙升，世界范围内的是有争夺愈来愈烈；环境污染问题又不容忽视成为了全球各国普遍关注的问题。电能作为一种清洁可再生的二次能源受到了普遍的青睐，但是电能的产生对一次能源的消耗量相当巨大，因此寻找一种清洁的一次能源来发电就逐渐受到了普遍的关注。风能发电也就应运而生。但是风能发电也存在这一些难以解决的问题，如风电并网对系统的影响以及风力发电的规划是摆在眼前的现实问题。
1风能发电优势突出
1.1风能发电对于环保贡献巨大
风能资源量大质优，风力发电优势突出，世界性范围内风电发展迅速。到达地球2%的太阳能可转化成风能，以此来计，风能总量比水能更大，有人算过,只需地面风力的1%,就能满足全球发电能量需要。而且风能发电对环境无任何破坏，只要修建必要的采风发电装置即可，不像水能发电那样需要修建大坝蓄水发电，必然会对环境做出一些不可自恢复的改变，会影响当地的生态发展和原始的自然景观，有时甚至会影响到原住民的生活。对于由发电而引起的温室气体排放问题来说，燃煤火电最严重，燃油火电次之，核电较少，风电最少。核电虽然和风电的温室气体排风量差不多，相比火电小了两个数量级，但是核电的污染问题目前还没办法解决，因此风力发电有着得天独厚的优势。从经济角度衡量，风力发电优势更加巨大，可谓一本万利，只需前期建设裁缝发电设备和后期的较少的维护费用即可，并不需要像火电核电那样无限期的投入日渐高昂的成本。此外火电核电等热电设备还必须耐受高温高压，风电则没此多余的担心。
1.2风力发电在世界范围发展迅速：
由于意识到风力发电的巨大优势，世界各国都开始竞相发展风力发电。世界性的风电发展以前所未有的速度进行着，全世界的风电在1999年已经达到了10000MW，而更值得惊奇的是这个数字在2000年的时候就已经翻了一番达到了20000MW以上，2005年的时候又超过了30000MW。风电发展主要以欧洲为主，占到了风电总量的2/3，北美占到了1/5，亚洲是1/8。德国作为风电第一大国，风力发电总量是15688MW，占全国发电量的6.2%，占世界风电总量的33%。由于风电的发展使德国的温室气体排放量大为减少，2004年德国新建1200多台发电用风车,装机容量超过2000MW,居世界首位。而目前相对风电量最大的是丹麦，目前的风电总量已经超过了全国发电总量的10%，丹麦规划到2030年,风力发电将占总发电装机的50%。我国的风电事业发展也较为迅速，已从1997年排列在世界第十位而跃居到现在的第八位,预计今后还将有更大的进步。我国的风力资源相当丰富，居世界首位，因此发展潜力十分巨大。目前开发还很不足，主要在内蒙、新疆和沿海一些地区，但是还没有形成真正的规模，有待于进一步的开发和探索。
2风力发电问题不容忽视
在风力发电巨大优势面前也不能盲目的乐观，由毕竟风力发电所带来的问题还没有十分完美的解决，好有待继续研究和努力。
2.1风力发电并网
风力发电并网后会对系统产生不小的影响，会影响到系统的电压波动和电能质量，还会造成谐波污染。其中由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要负面影响。电压波动为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化,闪变是人对灯光照度波动的主观视感。虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式，但是启动时仍会产生较大的冲击电流，使得风电机组输出的功率不稳定，进而会导致电压的波动和闪变。电压的波动和闪变会使电灯闪烁，电视机画面不稳定，电动机转速变化严重影响到工业产品的质量，在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器出现测量错误，严重时还会引发重大事故。除了电压问题，风电并网还会引入谐波污染。变速风机需通过整流和逆变装置接入系统，由于风速并不能稳定在一个特定值，因此会造成大量的谐波污染。虽然谐波污染对风电并网有较大影响，但与电压波动相比就显得小多了。2.2风电对电网功率和暂态稳定性的影响
风力发电由于风速变化莫测，使得风电上网功率也随之不断振荡，当风电的扰动频率接近系统固有的振荡频率时，就会引起大幅度的功率振荡，并且振荡的幅度会随着扰动的幅度而变化。扰动幅度不仅与风电扰动有关，也与系统本身的参数有关，因此可考虑从两方面着手减少扰动对电网的强迫功率振荡。风电并网不仅会对系统产生强迫的功率振荡，还会对系统的暂态稳定性产生影响。当然这种影响在风电装机容量较小时显得微不足道，但是当一旦风电在系统中占有比较多的份额时，这种影响就不容忽视了，否则当并网的风电突然变化时，系统有可能由于振荡过大而不能保持暂态稳定而失去稳定，出现电力系统大的崩溃。总之如果并网的风电份额较高而系统较脆弱时，并网产生的负面影响是十分巨大的。
3电池储能的应用
风能作为清洁能源大力发展以来，风电的问题也越来越受到电力工作人员的关注。但是风能作为一种间歇性能源，加之风能资源的预测准确度并不能完全符合电力系统对电能质量的要求，寻求新途径新思路解决风电对系统的影响也自然成了许多电力行业工作人员的目标。采用静止无功补偿器可快速补偿无功功率，维持风力发电电源接入点电压的稳定，但不能调节风电场输出的有功功率。而采用电池储能系统可以较好的解决这一问题，及可以保证上网电压的稳定，又可以补偿有功功率，不会对系统产生不利的影响。可以选择由蓄电池组、整流装置和逆变装置组成的柔流输电系统作为储能系统。
4结论
风能作为一种清洁的能源，在二十一世纪资源匮乏，环境问题突出的今天有着相当大的吸引力，世界大范围内发展风力发电技术来取代传统的燃煤和燃油火电。在风电发展方面比较先进的是德国和丹麦等国家，我国的风电虽然较之前有了较大的发展，但是和世界先进水平还有较大的差距。在风电发展方面，除了看到其优点以外，缺点也不容忽视，对于电力系统电压和功率的影响都值得去深入的探索和研究。目前可以通过电池储能技术解决较少风电对系统的影响，要使风电大面积发展所要做的工作还有很多。
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