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公司产品研制报告
一、产品研制的背景、目的和意义
近年来如何利用这些可再生能源，一向是科学界攻关的课题。我 国风能资源丰富，可开发风能为10亿KW，居世界第三位，但开发起 步较晚，尤其是风电成套设备制造业严重滞后，一向被国外产品垄断， 制约我国风电产业的发展。国家和政府十分重视包括风能在内的可再 生能源开发，先后颁布《可再生能源法》和一系列促进可再生能源开 发的法令，国家“ 863 ”和“ 973 ”计划都将这一领域的课题放在重要 位置，将开发可再生能源列为国家可持续发展的重大战略。
随着全球经济的迅速发展和人的不断增加，以石油、天然气和 煤炭等为主的化石能源正逐步消耗，能源危机成为世界各国共同面临 的问题。与此同时，化石能源造成的环境污染和生态失衡等一系列问 题也成为制约社会经济发展甚至威胁人类生存的严重障碍。新能源应 用正成为全球的热点。风能、太阳能是大自然赋予人类最丰富的两种 可再生能源，具有取之不尽，用之不竭，分布广泛，循环往复可再生， 不污染环境等巨大优势，是国际上公认的理想替代能源。
离网型风光互补独立供电系统又称分布式供能系统）是指利用风 力发电、太阳能发电技术，辅以储能系统、自适应控制系统，自身实 现发电、储能、变配电，对电网以外用户带给电能的独立系统。整个 系统由风力发电机组、太阳能光伏电池、储能系统和自适应控制系统 组成。
离网型风光互补独立供电系统在国家鼓励开发可再生能源的号
召的前提下开发研制的，对有效实现节能降排，建立节约型社会具有 重要好处，是可再生能源距离人民生产生活最贴近的高科技产品。
公司目前推出的离网型风光互补独立供电系统产品有 SYF-4W、SYF-10KW、SYF-30KW三种规格。可使用的领域主要有: 路灯照明、城市景观亮化。
远离电网的偏远山村、哨所、海岛、海上钻井平台和轮船等。
企事业机关、校园、医院等负荷相对集中的用电单位。
二、产品研制的过程
公司在制定了详细的开发计划后，组织骨干力量成立了研发小组 并做了具体人员分工，在对目标产品的特点经过深入的了解分析后， 我们对制造方案的精心设计与反复交流、方案比较，透过反复的论证， 最终确定了实施方案。在样机试制过程中，从原材料采购、加工、装 配的各个环节严格把关，经过认真、反复的调试、修改，产品最终满 足设计方案，经过小批量试制试运行后取得良好的经济和环境效益。
在产品的研制过程中，公司严格按照制订的工艺流程、工艺规程 进行研制，从备料开始严把材料关，对原材料进厂时进行检验，不合 格的材料和部件不许进厂。严格控制自制件质量，不合格的零部件绝 不流到下一道工序。
在研制过程中严肃过程控制，每道工序完成后都进行严格的检 验。并分别对各种部件进行检验合格后组装，组装后进行检验、检测。 组装完成的成品送交试验室，运用先进的检测设备，对照相关标准进 行严格的检验。保证产品的优质品质和性能的一致性。
三、承担研制工作单位的技术力量
企业现有技术人员42人，其中高级职称11人，中级职称26人， 专业涵盖电气、空气动力学、太阳能光伏、机械制造、电力电子、精 密仪器等，企业综合技术实力、研发潜力强。公司近年来坚持走产、 学、研相结合的道路，与中国科技大学、上海交通大学、大连理工大 学等高校合作，进行技术培训、产品研发等工作。
四、研发小组人员及其分工
1、技术部副经理，高级工程师，本科，负责太阳能电池板的设计验 证工作。
2、副总经理，本科学历，高级工程师，具有丰富的风力发电设备和 光伏发电设备制造及管理经验，理念先进，对产品品质一贯持有精益 求精追求卓越的态度，极具创新开拓精神，在本项目的研发中负责审 定研发产品的制造工艺设计方案监督整个研发的进度审批各项研制 费用的支出。
3、技术部经理，高级工程师，本科，负责风力发电机的结构设计和 整个研发项目的实施。
4、质检部经理，工程师，本科，负责样机的调试及数据采集。
5、技术部副经理，高级工程师，本科，负责风力发电机控制器和太 阳能及光源控制器的开发设计工作。
6、技术员，工程师，本科，负责加工工艺设计对外联络。
7、技术员，工程师，本科，负责工艺设计跟踪工艺参数落实状况。
五、产品研制的进度
安排本产品的研制时间为____年12月至____年12月，具体进度 安排如下：
1、12.10-2.风力发电机工艺及结构设计；
2、2.19-3.风力发电机控制器的开发和试制；
3、3.12-3.风力发电机的试制及风洞试验、发电量测量;
4、风;力发电机的改善及风洞试验、发电量测量;
5、4.6-5.太:阳能电池板的结构设计；
6、5.16-8.太阳能及光源控制器的开发和试制；
7、8.11-9.太阳能发电量的测量；
8、9.22-2.风光互补系统整合、试验及发电量测量；
9、2.22-4.2小:批量生产；
10、____.4.29-____.交付客户，并协助客户成功安装调试；
11、6-12.3与使用客户交流沟通产品相关信息；
12、1.1-新产品鉴定。
六、产品研制的经费使用和管理
项目所需经费207万元，来源为自筹资金，具体分配如下：
七、产品研制的主要资料
1、利用PROTEL辅助设计技术设计风力发电机控制器和太阳能及光
源控制器；
2、装配和调试过程严格按照方案的要求，确保风光互补供电系统的
可靠性；
3、进行详细的工艺方案设计，充分思考工艺的可行性合理性与先进 性；
4、利用CAD辅助设计技术设计风力发电机，保证风力发电机具有可 靠的精度和稳定的特性；
5、整合风力发电机和太阳能电池板的发电兼容性和互补性，使其到 达最佳利用率。
八、产品研制过程中遇到的问题和解决办法
1、在连续阴雨环境中如何使风光互补供电系统能连续工作:公司采用 工业级芯片低功耗设计，运用单片机技术对蓄电池进行智能充、放电; 根据我国内陆的风速状况，运用空气动力学和新型材料，专门设计了 额定风速为7米/秒的风力发电机，微风启动，使发电效率和发电量 有较大提高;合理配置风力发电和太阳能发电的比例，增强互补性， 提高系统持续发电的稳定性。
2、自然界的风况是十分复杂的，紊流是主状态，同时，风速风向的 变化频繁而又迅捷，任何机械装置都不可能瞬时响应实际风况的变 化，加上长期运行导致的机械磨损会使装置的配合间隙增大。所有这 些均会导致保护滞后、失效以及剧烈的震动，引发风力机飞车、过载 和剧烈震动等破坏性结果。为到达风力机处于过功率状态下能有效地 减小风力机吸收风能，使风力机不致超速运行:公司采用了失速型叶 片设计，防止了风力发电机出现飞车失控的状况发生.在系统容量配 置上，充分思考便携的集成化要求的前提下，使系统的供电量到达最 大。风力发电机组的结构设计上采用了压铸铝一体化成型结构，把风 机的重量降到最低，而且造型优美。叶片采用玻璃纤维加尼龙混合， 热压铸成型技术，不仅仅保证了叶片的一致性，而且在持续叶片足够 强度的前提下，有较好的柔性和变形、曲复强度。发电机采用了钕铁 硼永磁电机，并按B级绝缘和IP55的防护级等级制造，设计上留有 足够的过载余量，使整个风力发电机系列的可靠性大大提高。由于摆 脱了机械限速结构的限制，外观设计上采用了整体压铸铝结构，在充 分思考风机的气动特性要求的前提下，突出外形的美观效果，同时兼 顾了风机现场安装操作简单的要求。
九、新产品所采用的技术工艺
1技术路线
小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成 的，而是一个有必须科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆 变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重 要，各部分功能为:叶片用来理解风力并透过机头转为电能;尾翼使叶 片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转 动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体，定子绕组切割 磁力线产生电能。
太阳能发电的核心元件太阳能电池板是依据光伏效应制造的，能 产生光伏效应的材料有许多种，如:单晶硅，多晶硅，非晶硅，神化 镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电 过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，构成P-N结。当光线照射 太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了 硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚构成了 电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外 部电路产生必须的输出功率。
将风力发电和太阳能发电的比例进行合理优化配置，透过控制器 加以控制，增强互补性，便可提高系统持续发电的稳定性。
2技术原理
将阳光和风能分别透过光伏超件、风力发电机产生的能量用光伏 控制器、风机控制器储存在蓄电池组中，按要求可直接供直流负载使 用或透过逆变器转换成交流电供交流负载用户使用。原理图如下: 3技术创新点
(1)自主研发的风力发电机，寿命高，可靠性好；
(2全自动运行，无人值守；
(3输出功率可根据负载状况灵活配置；
(4)电压范围宽(12~220V)，可带给直流和交流
4产品性能和主要技术指标
十、产品的应用前景
1、推广应用前景
风能、太阳能在时空上有较强的互补性，一般来说，晴天太阳能 充足，阴雨天相对风能较充裕，风力发电和光伏发电互为补充，能够 实现持续性供电。离网型风光互补独立供电系统运用优化控制技术， 准确定位风力发电和光伏发电的配置比例，更加有效的利用这一互补 性，既能够单靠风力发电或光伏发电补充电能，也能够同时储存两个 发电设备发出的电能，这就大大增强了整个系统供电的持续稳定性， 而发电成本也更加合理。一套30KW的离网型风光互补独立供电系统 造价为52.65万元，每一天发电3KWh，年发电10.9万KWh，按6 年收回成本，发电成本仅为0.8元/KWh，与常规用电差别不大，推广 难度小，具有较强的实用性。透过比较分析，能够看到离网型风光互 补独立供电系统比单一的风力发电或太阳能发电在实际应用和造价 上的差异。风力发电造价相对较低，不可避免要产生输送方面的问题。 太阳能发电造价奇高，大范围推广难度较大。这两种单一的发电方式 都受自然因素的制约，不到万不得已都无法实现独立供电。而离网型 风光互补独立供电系统有效克服了风能、太阳能单一发电的不足，在 稳定性、可靠性方面进一步趋于成熟，经济性更加合理，完全到达独 立供电的要求。风光发电系统主要配套设备及造价一览表（30KW单位: 万元。
随着化石资源的减少，常规能源的价格不断升高，以及对排放污 染进行环保处理，常规能源的价格又进一步升高趋势，届时风光互补 供电系统的经济效益更具优势。
2、存在的问题和改善意见
离网型风光互补供电系统的研制工作按时按质圆满完成，得到了 客户的良好评价，客户表示将进一步与公司合作。随着用户的不断增 加，产品品种、产量的提高，产品质量将凸显的更加重要。因此公司 今后将对产品研制过程的各个步骤、各个环节的管理更加深入、细化， 职责明确，强化各个部门的参与程度，进一步提高研制和生产水平， 在生产中进一步加强过程控制，注重从原材料进厂的检验、生产过程 中的质量控制到产成品的出厂前的检验，狠抓质量。持续公司在行业 中的领先地位，继续服务于电力事业，服务于社会。
十一、研发工作的主要经验、体会和下一步打算
1、风光互补供电系统的研发需要研发人员充分发挥主动性、智力性
因素；
2、要有与时俱进、不断提高产品的技术水平的意识；
3、要注重新技术的应用；
4、要注意高精度的加工设备的应用；
5、切实做好各个环节的质量控制工作；
6、注意发挥团队的力量；
7、管理与技术是企业发展的两个车轮，不可偏废。
下一步公司将更加坚定不移的走产、学、研相结合的发展之路， 与一些高等院校进行跟紧密的技术合作，充分利用高等院校的科技资 源和先进的实验、检测设施，来提高公司在新能源利用设备的设计和 研发实力。