风力发电技术起源于欧洲,全球风电市场于上世纪九十年代开始以年均30%以上增速高速发展,2000年后随着欧洲市场日渐饱和而略有回落。2005年后,全球风电市场进入新一轮发展高峰。据预测,2020年全世界风能装机容量将达到12.31亿千瓦,届时风电将占世界电力供应的12%。据测算,这意味着20%平均增速的主要推动力,来自亚洲和美洲。
在最近召开的全球风能协会第一届世界风电大会上,点评了各国风电产业发展的近况和所遇到的主要问题并同时指出:未来20年,全世界风电产业发展的领先和主导国家是中国。采取风况预测、预警机制和自动监控保护等措施,成为风电机组安全稳定运行的关键:大型化、海洋化已成为未来世界风电发展的大趋势。
风电设备制造技术是集空气动力学,材料力学,工艺制造学,气象学,电机学,制动控制学,电力传输、保护与控制等多学科于一体的综合性技术。风电设备设计寿命一般在25~30年以上,要经受风吹、雨淋、日晒、雷打、冰冻、盐蚀和全天候的考验。日本风电设备因台风、雷打而被毁坏的事故,几乎年年都有发生。世界上著名的丹麦威斯达公司曾一次性更换80台风电机组的齿轮箱,损失巨大。还有另一国际规模的生产厂商,因某部件损坏,赔偿购买商损失后濒临破产。一海洋风电场多台机组出现电机失效等技术故障,为了更换风机并运往陆地修理,供应商承担的拆装费用就高达4000万欧元以上。所有这些国内外经验教训证明,我国风电在发展中必须采取有效措施——风况预测、预警和制动监控,以保证风电机组的安全可靠运行。
1.国际风电发展的总态势
由欧洲风能协会(EWEA)和美国、加拿大、澳大利亚、印度、中国、日本以及五大洲的各国风能协会共同组成的国际组织——全球风能大会GWEC(GlobalWindEnergyCouncil)召开的第一次会议,就包括了来自全世界1500个以上的企业、团体和研究机关等,涵盖了7000多个厂家的风电设备的99%以上。
现在全球有风电设备8万台以上,风电产业正以每年25%~30%以上的增长率发展,自1990年后的15年间增加了15(欧洲是20倍)倍以上。但风电发展整体表现很不均衡,德国、西班牙、美国、丹麦、印度五国发展最快,该5国的风电容量约占全球总数的80%以上。
在风电设备的制造方面,丹麦第一,占38%,德国第二,占20%,西班牙第三,占17%。这3国生产的设备约占全球总数的75%以上。全球排名前10位的国家风电容量(万KW)及其比率概况如下:德国1663,35.2%;西班牙826,17.5%;美国674,14.3%;丹麦312,6.6%;印度300,6.3%;意大利113,2.4%;荷兰108,2.3%;英国89,1.9%;日本83,1.7%;中国76,1.6%。
各国开发的特点如下:德国风力资源是欧洲最低的,但风电容量却是世界第一,其发展主要是靠国家政策的扶持。他们在开发大型海洋风电中所遇到的问题就是自然保护,远洋运输、高价工事费用等问题。荷兰,风车历史悠久,世界闻名。但风电容量在世界排名仅为第七位。他所面临的问题是建设计划制定混乱,政府态度犹豫。
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