风力发电工程概述_132页.pdf

风力发电工程概述一一一一、国内外风电产业快速发展的背景国内外风电产业快速发展的背景国内外风电产业快速发展的背景国内外风电产业快速发展的背景二二二二、国内外风电产业发展概况国内外风电产业发展概况国内外风电产业发展概况国内外风电产业发展概况三三三三、大型风电机组类型简介大型风电机组类型简介大型风电机组类型简介大型风电机组类型简介四四四四、风电机组控制系统简介风电机组控制系统简介风电机组控制系统简介风电机组控制系统简介五五五五、风电场设计及风电设备制造风电场设计及风电设备制造风电场设计及风电设备制造风电场设计及风电设备制造六六六六、美国国家风力技术研究中心简介美国国家风力技术研究中心简介美国国家风力技术研究中心简介美国国家风力技术研究中心简介七七七七、风电技术人才培养风电技术人才培养风电技术人才培养风电技术人才培养主主主主 要要要要 内内内内 容容容容一一一一、国内外风电产业快速国内外风电产业快速国内外风电产业快速国内外风电产业快速发展的背景发展的背景发展的背景发展的背景工业革命以来，世界能源消费剧增煤炭、石油、天然气等化石能源资源消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。据专家们估计，地球上所接收到的太阳辐射能大约有2%转换成风能，全球的风能约为274000万MW,其中可利用的风能为2000万MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。地地地地球球球球可可可可利利利利用用用用的的的的风风风风资资资资源源源源国际发展经验?目标引导目标引导目标引导目标引导2007年初，欧盟又提出了新的发展目标，要求到 2020年，可再生能源消费占到全部能源消费的 20，可再生能源发电量占到全部发电量的 30。美国、日本、澳大利亚、印度、巴西等国也制定了明确的可再生能源发展目标，引导可再生能源的发展。?政策激励政策激励政策激励政策激励德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量，英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策，美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。?产业扶持产业扶持产业扶持产业扶持为了促进可再生能源技术进步和产业化发展，许多国家十分重视可再生能源人才培养、研究开发、产业体系建设，建立了专门的研发机构，支持开展可再生能源科学研究、技术开发和产业服务等工作。?资金支持资金支持资金支持资金支持为了加快可再生能源的发展，许多国家为可再生能源发展提供了强有力的资金支持，对技术研发、项目建设、产品销售和最终用户提供补贴。中 国 风 能 资 源 分 布中国中国中国中国可开发风电装机容量可开发风电装机容量可开发风电装机容量可开发风电装机容量根据最新风能资源评价，全国陆地可利用风能资源6-10亿千瓦，加上近岸海域可利用风能资源，共计约1-2亿千瓦。主要分布在两大风带：一是“三北地区”（东北、华北北部和西北地区）；二是东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。中国风电发展规划中国风电发展规划中国风电发展规划中国风电发展规划到 2010年，全国风电总装机容量达到 500万千瓦。重点在东部沿海和“三北”地区，建设 30个左右 10万千瓦等级的大型风电项目，形成江苏、河北、内蒙古 3个 100万千瓦级的风电基地。建成1 2个 10万千瓦级海上风电试点项目。到 2020年，全国风电总装机容量达到 3000万千瓦。建成若干个总装机容量 200万千瓦以上的风电大省。建成新疆达坂城、甘肃玉门、苏沪沿海、内蒙古辉腾锡勒、河北张北和吉林白城等 6个百万千瓦级大型风电基地，并建成 100万千瓦海上风电。2007年底装机已达589万KW,预计今后数年装机400万KW左右/年，2010年累计装机1400-1500万KW,2020年估计可达1.2-1.5亿KW。促进风电产业发展的法律和规定促进风电产业发展的法律和规定促进风电产业发展的法律和规定促进风电产业发展的法律和规定国家电网风电场接入电网技术规定（试行）电网企业全额收购可再生能源电量监管办法自 2007年 9月 1日起施行。国防科技工业风力发电装备产业发展指南（2007-2020）中华人民共和国可再生能源法（2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过二二二二、国内外风电产业发展概况国内外风电产业发展概况国内外风电产业发展概况国内外风电产业发展概况2007新增2007万KW,其中美国524.4万KW、西班牙352.2万KW、中国328.7万KW。2006欧盟3.5%、西班牙超过6%、德国超过7%、丹麦超过20%的电力供应来自风电。风电开始从“补充能源”朝向“战略替代能源”的方向发展！世世世世 界界界界 风风风风 电电电电 价价价价 格格格格 走走走走 向向向向shiguangkui 世界风电发展趋势世界风电发展趋势国外大型机组定子加工车间国外大型机组定子加工车间国外大型机组定子加工车间国外大型机组定子加工车间国外大型机组定子加工车间国国国国外外外外大大大大型型型型海海海海上上上上机机机机组组组组海上风电场液压刹车系统根据GWEC公布的数据，2007年全球新增风电装机2000万kw，较上年增加30%，截止2007年底，全球风电装机已经达到9400万千瓦。全球风机市场的规模达到360亿美元/年；从各国家情况看，美国仍是当之无愧的第一大增量市场，其2007年新增风电装机达到520万千瓦，西班牙为第二大增量市场，规模为350万千瓦；中国以340万千瓦居第三。2007年全球新增风电装机情况年全球新增风电装机情况年全球新增风电装机情况年全球新增风电装机情况20072007200750002007年底累计装机6458台，589万KW,位居世界第5位，超额20%实现了2010年500万KW装机目标；全国累计建成100多个风电场；分布在22个省（市、自治区）；风电比例0.6%。金风科技33.18%Vestas 23.39%Gemesa15.95%GE Wind12.95%华锐大重5.63%万源安迅能3.72%Nordex2.05%惠德0.08%哈电0.09%Suzlon0.94%浙江运达1.35%东汽0.68%2006年国内风电机组供应商分布年国内风电机组供应商分布年国内风电机组供应商分布年国内风电机组供应商分布中海油渤海1.5MW机组合资整机宁夏、西安Nordex80万千瓦合资整机包头Repower80万千瓦2006年8月整机天津Suzlon整机沈阳GE Wind70万千瓦2006年7月整机外资风电跨国公司整机在中国设厂情况天津Gamesa80万千瓦2006年6月一期叶片，二期整机天津Vestas设计产能投产时间生产产品在华设厂地点企业名称外资风电跨国公司整机在中国设厂情况外资风电跨国公司整机在中国设厂情况外资风电跨国公司整机在中国设厂情况外资风电跨国公司整机在中国设厂情况?特许权招标项目的中标电价特许权招标项目的中标电价特许权招标项目的中标电价特许权招标项目的中标电价：特许权招标项目的中标电价特许权招标项目的中标电价特许权招标项目的中标电价特许权招标项目的中标电价：0.43650.5190.43650.519元元元元，平均平均平均平均元元元元，平均平均平均平均0.4770.477元元元元；元元元元；?已建风电场上网电价已建风电场上网电价已建风电场上网电价已建风电场上网电价：已建风电场上网电价已建风电场上网电价已建风电场上网电价已建风电场上网电价：0.461.20.461.2元元元元，平均平均平均平均元元元元，平均平均平均平均0.7260.726元元元元；元元元元；?国产风电机组国产风电机组国产风电机组国产风电机组（国产风电机组国产风电机组国产风电机组国产风电机组（600kW600kW、750kW750kW）销售价格销售价格销售价格销售价格：）销售价格销售价格销售价格销售价格：45004500元元元元元元元元左右左右左右左右左右左右左右左右/kW/kW；?国产兆瓦级风电机组的销售价格国产兆瓦级风电机组的销售价格国产兆瓦级风电机组的销售价格国产兆瓦级风电机组的销售价格：大于大于大于大于国产兆瓦级风电机组的销售价格国产兆瓦级风电机组的销售价格国产兆瓦级风电机组的销售价格国产兆瓦级风电机组的销售价格：大于大于大于大于60006000元元元元元元元元/kWkW；?风电场建设投资风电场建设投资风电场建设投资风电场建设投资：风电场建设投资风电场建设投资风电场建设投资风电场建设投资：800010000800010000元左右元左右元左右元左右元左右元左右元左右元左右/kW/kW。风电上网价格风电上网价格风电上网价格风电上网价格风电上网价格风电上网价格风电上网价格风电上网价格0.72460.72460.72460.7246平均电价平均电价平均电价平均电价0.77300.77300.77300.7730上海崇明南汇风电场上海崇明南汇风电场上海崇明南汇风电场上海崇明南汇风电场171717170.90000.90000.90000.9000吉林通榆风电场吉林通榆风电场吉林通榆风电场吉林通榆风电场161616160.73000.73000.73000.7300甘肃玉门风电场甘肃玉门风电场甘肃玉门风电场甘肃玉门风电场151515150.46000.46000.46000.4600福建东山澳仔山风电场福建东山澳仔山风电场福建东山澳仔山风电场福建东山澳仔山风电场141414140.62000.62000.62000.6200广东南澳振能风电场广东南澳振能风电场广东南澳振能风电场广东南澳振能风电场131313130.74000.74000.74000.7400广东南澳风电场广东南澳风电场广东南澳风电场广东南澳风电场121212120.56000.56000.56000.5600海南东方风电场海南东方风电场海南东方风电场海南东方风电场111111111.20001.20001.20001.2000浙江苍南风电场浙江苍南风电场浙江苍南风电场浙江苍南风电场101010100.90000.90000.90000.9000辽宁大连横山风电场辽宁大连横山风电场辽宁大连横山风电场辽宁大连横山风电场9 9 9 90.91540.91540.91540.9154辽宁东岗风电场辽宁东岗风电场辽宁东岗风电场辽宁东岗风电场8 8 8 80.53300.53300.53300.5330新疆达坂城风电场二厂新疆达坂城风电场二厂新疆达坂城风电场二厂新疆达坂城风电场二厂7 7 7 70.53300.53300.53300.5330新疆达坂城风电场一厂新疆达坂城风电场一厂新疆达坂城风电场一厂新疆达坂城风电场一厂6 6 6 60.98400.98400.98400.9840河北张北风电场河北张北风电场河北张北风电场河北张北风电场5 5 5 50.647860.647860.647860.64786内蒙古锡林浩特风电场内蒙古锡林浩特风电场内蒙古锡林浩特风电场内蒙古锡林浩特风电场4 4 4 40.60900.60900.60900.6090内蒙古商都风电场内蒙古商都风电场内蒙古商都风电场内蒙古商都风电场3 3 3 30.60900.60900.60900.6090内蒙古辉腾锡勒风电场内蒙古辉腾锡勒风电场内蒙古辉腾锡勒风电场内蒙古辉腾锡勒风电场2 2 2 20.60940.60940.60940.6094内蒙古朱日和风电场内蒙古朱日和风电场内蒙古朱日和风电场内蒙古朱日和风电场1 1 1 1最高电价最高电价最高电价最高电价风电场名称风电场名称风电场名称风电场名称序号序号序号序号三、大型风电机组类型简介大型风电机组技术发展趋势大型风电机组技术发展趋势大型风电机组技术发展趋势大型风电机组技术发展趋势三种主流机型三种主流机型三种主流机型三种主流机型1、同步发电机无齿轮箱直驱机组直驱型电励磁机组内部结构直驱型电励磁机组内部结构直驱型电励磁机组内部结构直驱型电励磁机组内部结构金风金风金风金风1.5MW直驱机组直驱机组直驱机组直驱机组永磁直驱型风电机组结构示意图永磁直驱型风电机组结构示意图永磁直驱型风电机组结构示意图永磁直驱型风电机组结构示意图2、带高速齿轮箱的双馈感应发电机机组东汽引进机型东汽引进机型东汽引进机型东汽引进机型重齿重齿重齿重齿1.5MW齿轮箱齿轮箱齿轮箱齿轮箱东方东方东方东方1.5MW机组发电机机组发电机机组发电机机组发电机双馈型风电机组结构示意图双馈型风电机组结构示意图双馈型风电机组结构示意图双馈型风电机组结构示意图沈阳工业大学样机成本分布沈阳工业大学样机成本分布沈阳工业大学样机成本分布沈阳工业大学样机成本分布?Prof.Klinger（克林教授）德国风机研究所首席教授:在风机15-20年的使用寿命中齿轮更换3次是十分普遍的；?2001年3月至2002年6月，中国电力科学研究院对全国风电场调查发现，内蒙古辉腾锡勒风电场33台Micon600 机组的多数齿轮箱损坏并更换，新疆达坂城风电二场12台Bonus600机组的齿轮箱都坏了，被陆续更换。高速齿轮箱问题频发高速齿轮箱问题频发高速齿轮箱问题频发高速齿轮箱问题频发3、低速齿轮箱半直驱机组德国德国德国德国航空航空航空航空动力动力动力动力能源能源能源能源系统系统系统系统有限有限有限有限公司公司公司公司5MW半直驱机组（同步机）半半半半直直直直驱驱驱驱齿齿齿齿轮轮轮轮箱箱箱箱半半半半直直直直驱驱驱驱齿齿齿齿轮轮轮轮箱箱箱箱3MW半直驱型机组半直驱型机组半直驱型机组半直驱型机组（异步机异步机异步机异步机）这是上世纪80年代和90年代初的经典的风力发电系统，其容量己从几十个千瓦级增大到兆瓦级，具有结构与控制简单、性能可靠的优点。在这种风力发电系统中，由于风速经常变化而风力机转速不变，峰值往往偏离最大值，风力机常常运行于低效状态。4、恒恒恒恒 速速速速 恒恒恒恒 频频频频 异异异异 步步步步 感感感感 应应应应 发电发电发电发电 机机机机 机机机机 组组组组5、无刷双馈感应发电机风电机无刷双馈感应发电机风电机无刷双馈感应发电机风电机无刷双馈感应发电机风电机组组组组MODELING AND STEADY-STATE PERFORMANCE ANALYSIS OF A BRUSHLESS DOUBLY FED TWIN STATOR INDUCTION GENERATORA PERFORMANCE COMPARISION BETWEEN BRUSH ANDBRUSHLESS DOUBLY FED ASYNCHRONOUS GENERATORSFOR WIND POWER SYSTEMS75 kVAgeneratorthe DFIGand BDFIG efficiencies are 0.943 and 0.937,The presented comparisons show that the brushless doubly fed induction generator is a viable solution for replacing the usual doubly fed induction generator.BDFTSIG效率是该系统的关键The single-frame cascaded doubly-fed induction machine is a cascaded doubly-fed inductionmachine,but with the two induction machines in one common frame.Although this machine is mechanically more robust than the cascaded doubly-fed induction machine,it suffers from comparatively low efficiency无刷双馈双定子感应发电机转子无刷双馈双定子感应发电机转子无刷双馈双定子感应发电机转子无刷双馈双定子感应发电机转子无刷双馈双定子感应发电机风电机组结构无刷双馈双定子感应发电机风电机组结构无刷双馈双定子感应发电机风电机组结构无刷双馈双定子感应发电机风电机组结构笼型转子无刷双馈风电机组系统结构笼型转子无刷双馈风电机组系统结构笼型转子无刷双馈风电机组系统结构笼型转子无刷双馈风电机组系统结构无刷双馈电机（Brushless doubly-fed machine）由串级感应电机发展而来；电机转子有特殊笼型、磁阻型和绕线型；作为发电机最有希望结构：双定子无刷双馈感应发电机（Brushless doubly-fed twin stator induction generator）最有前景风电技术-半直驱型、直驱型无刷双馈风电机组类型无刷双馈风电机组类型无刷双馈风电机组类型无刷双馈风电机组类型?风电市场上销售的商业化机组容量一般为6003000 kW，单机容量最大的风电机组是由德国Enercon 公司生产的，容量为6 MW，预计2010 年将开发出10 MW 的风电机组。?现代风力发电技术面临的挑战及发展趋势主要在于如何进一步提高效率、提高可靠性和降低成本。?在变速恒频风电系统中最具应用前景的是两种电机：永磁电机和无刷双馈电机。?最佳传动链为直驱或半直驱结构。?半直驱齿轮箱（传动比在1：10以下）成本低、配置永磁发电机效率高，机组在同容量下比基本驱动链结构发电成本低13%，在几种驱动连结构中发电成本最低。大型风电机组技术发展趋势大型风电机组技术发展趋势大型风电机组技术发展趋势大型风电机组技术发展趋势四四四四、风电机组控制系统简介风电机组控制系统简介风电机组控制系统简介风电机组控制系统简介风电机组综合控制系统风电机组综合控制系统风电机组综合控制系统风电机组综合控制系统风风风风电电电电机机机机组组组组综综综综合合合合控控控控制制制制系系系系统统统统结结结结构构构构图图图图风力发电机组的控制系统是综合性控制系统，不仅监视电网、风况和机组运行参数，对机组进行并网与脱网控制，以确保运行过程的安全性与可靠性，而且还要根据风速与风向的变化，对机组进行优化控制，以提高机组的运行效率和发电量。风电机组综合性控制系统基本功能风电机组综合性控制系统基本功能风电机组综合性控制系统基本功能风电机组综合性控制系统基本功能电机控制系统和风机控制系统风轮转矩发电机转矩风能转速转速电功率变距作用变距要求功率测定空气动力特性传动链动态特性发电机动态特性功率变送器动态特性控制器动态特性调节器动态特性风力发电机组的动态控制特性风力发电机组的动态控制特性风力发电机组的动态控制特性风力发电机组的动态控制特性1、风电机组变流器系统风电机组变流器系统风电机组变流器系统风电机组变流器系统?直驱型风电机组变流器系统直驱型风电机组变流器系统直驱型风电机组变流器系统直驱型风电机组变流器系统直驱型风电机组变流器系统直驱型风电机组功率特性直驱型风电机组功率特性风电机组的低电压穿越能力风电机组的低电压穿越能力风电机组的低电压穿越能力风电机组的低电压穿越能力e.on准则准则准则准则2003年年年年1月月月月e.on公司改善电网联结要求生效公司改善电网联结要求生效公司改善电网联结要求生效公司改善电网联结要求生效，主要要主要要主要要主要要求如下求如下求如下求如下：无功在感性无功在感性无功在感性无功在感性0.975到容性到容性到容性到容性0.975之间可调之间可调之间可调之间可调；有功率输出有功率输出有功率输出有功率输出，限定值为电网频率的函数限定值为电网频率的函数限定值为电网频率的函数限定值为电网频率的函数（电网频率在电网频率在电网频率在电网频率在47.5Hz到到到到51.5Hz）；）；）；）；如果出现电网故障如果出现电网故障如果出现电网故障如果出现电网故障，风电机组不能切除风电机组不能切除风电机组不能切除风电机组不能切除，电网电压突电网电压突电网电压突电网电压突然跌落至然跌落至然跌落至然跌落至15%，有可能持续有可能持续有可能持续有可能持续700ms，风机要向电网提供无风机要向电网提供无风机要向电网提供无风机要向电网提供无功功功功。2、电动变桨距控制系统电动变桨距控制系统电动变桨距控制系统电动变桨距控制系统电动变桨距系统结构示意图电动变桨距系统结构示意图电动变桨距系统结构示意图电动变桨距系统结构示意图电动变桨距系统结构示意图电动变桨距系统结构示意图电动变桨距系统结构示意图电动变桨距系统结构示意图变桨距系统结构框图变桨距系统结构框图变桨距系统结构框图变桨距系统结构框图变桨距系统结构框图变桨距系统结构框图变桨距系统结构框图变桨距系统结构框图低于额定风速工况低于额定风速工况低于额定风速工况低于额定风速工况低于额定风速工况低于额定风速工况低于额定风速工况低于额定风速工况高于额定风速工况高于额定风速工况高于额定风速工况高于额定风速工况高于额定风速工况高于额定风速工况高于额定风速工况高于额定风速工况风力机功率与最佳功率曲线风力机功率与最佳功率曲线风力机功率与最佳功率曲线风力机功率与最佳功率曲线风力机功率与最佳功率曲线风力机功率与最佳功率曲线风力机功率与最佳功率曲线风力机功率与最佳功率曲线?风电厂设计及风电设备制造风电厂设计及风电设备制造风电厂设计及风电设备制造风电厂设计及风电设备制造风电厂设计及风电设备制造风电厂设计及风电设备制造风电厂设计及风电设备制造风电厂设计及风电设备制造五五五五、五五五五、风电场设计及风电设备制造风电场设计及风电设备制造风电厂设计的成本核算风电厂设计的成本核算风电厂设计的成本核算风电厂设计的成本核算?送出工程?土建工程?道路工程?集中控制系统?风机运输和吊装调试?塔架制造和运输?无功补偿等费用?确定风电场年运行维护和折旧费用根据以上信息，可以计算出风电场的度电成本。?对每一种机型，重复上述过程，以算出不同机型时该风电场的度电成本，度电成本低的机型是较好机型。风电场机组设备评价和选择过程?不同的机组适合不同的风电场?选择风电机组首先要确定风电场地域面积和界线，确定风场装机容量，确定风力资源量和特征参数；确定风电机组的单机容量、台数和轮箍高度；进行风电场风机布置（微观选址），计算风电场年发电量；确定风电机组总价格；风力发电机组设计要求风力发电机组设计要求风力发电机组设计要求风力发电机组设计要求（国标国标国标国标）?内容涉及风力机的环境条件、载荷确定、结构和系统设计及噪声控制、安装与维修等；?设计寿命应至少20年；?从载荷和安全考虑设计应考虑正常风况和1年或50年周期确定的极端风况；?应考虑的其他环境条件：?温度、湿度、空气密度、阳光辐射、雨、冰雹、雪和冰、化学活性物质、机械活动微粒、雷电、地震、盐雾；?电网条件。世界各国普遍看好我国的风电市场认为中国有希望在2020年以后超过德国和美国，成为世界最大的风电装机国和最大的风电设备供应国。世界风能理事会还预计，到2020年，我国累计风电装机有可能达到1.5亿千瓦。总之，我国风能资源丰富，电力需求旺盛，有可能成为世界上最重要的风电市场。从运行看风电机组的质量问题从运行看风电机组的质量问题从运行看风电机组的质量问题从运行看风电机组的质量问题?相比之下，风电机组的质量问题要比其他发电机组的质量问题来的要重要的多。这是因为：?风电机组的运行环境更加苛刻；?风电机组的维修条件更加困难；?如果风电机组发生故障而停机，风电场损失的不仅仅是设备的利用价值，还有当时的风能资源。风风风风电电电电机机机机组组组组故故故故障障障障分分分分布布布布专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商（1）积极提高风电设备技术性能与质量要高起点，高水平，积极引进和消化吸收外国先进风电机组技术。目前我国绝大多数风机设备制造商都是采用引进国外技术的方式进行风机设备生产制造的。下决心建立强大的研发能力，大力进行消化吸收和创新。国外风电机组技术不一定是尽善尽美的，机型并不一定适合中国的资源特点。希望国内厂商能尽快完成消化吸收，掌握外国风机设计的核心技术，完成国产化改造，设计制造出适合中国特点的风电机组。风电技术的发展方兴未艾，最终要开发自主知识产权的技术；要加强管理，注重质量。由于风机长期工作在恶劣环境中，维修服务困难，机组的故障还会引起资源的损失，风机的可靠性质量要求比常规能源更高，设备制造上应给予充分的重视。?整机制造技术瓶颈有待解决。目前，我国已经掌握了兆瓦级风电机组的生产技术。2006年，1.5MW发电机组诞生。但是这些兆瓦级国产发电机组尚未进入批量生产，需要接受实践的检验。国外巨型公司已经能够生产5MW级的风机，差距甚大。?零部件需求超过供给。目前，我国已经能够自主生产叶片，齿轮箱，电机等零部件，但是尚未掌握偏航系统和电控系统的生产技术，构成国产化生产的制约。由于对整机的需求保持旺盛姿态，而零部件生产却远远落后于整机生产需求，故看好零部件生产公司。?看好行业龙头企业。作为整机制造商，金风科技无疑是行业内龙头。金风科技是上市有望带动一大批从事风电制造的企业。湘电股份，华仪电气等从事风电机组零部件生产的上市公司有望有更好的表现。专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商（2）?国内风电零部件目前供不应求，零部件厂商应专注风电零部件国内风电零部件目前供不应求，零部件厂商应专注风电零部件产品的自主研发与技术创新，在产品质量和批量化产能提高上多下产品的自主研发与技术创新，在产品质量和批量化产能提高上多下功夫，国内多数零部件企业转入整机生产带有盲目性；功夫，国内多数零部件企业转入整机生产带有盲目性；?风电整机厂商应尽快吸收消化兆瓦级风机技术，特别是风机的风电整机厂商应尽快吸收消化兆瓦级风机技术，特别是风机的设计和控制技术，提高自主研发和创新能力；设计和控制技术，提高自主研发和创新能力；?国内风电产业链发育不完善，风电服务行业如物流公司、风电国内风电产业链发育不完善，风电服务行业如物流公司、风电场运行管理公司还没有被看好，特别是检测、认证、设计咨询等技场运行管理公司还没有被看好，特别是检测、认证、设计咨询等技术含量较高的行业还没有形成气候，需要进一步的培育；术含量较高的行业还没有形成气候，需要进一步的培育；?风电技术人才严重短缺，加快人才培养是自主研发和创新能力风电技术人才严重短缺，加快人才培养是自主研发和创新能力提高的关键风电厂设计及风电设备制造；提高的关键风电厂设计及风电设备制造；专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商专家荐言风电设备制造商（3）中国风电设备制造业产业化发展研究报告（中国风电设备制造业产业化发展研究报告（1 1）我国目前涌现出我国目前涌现出4040多家整机制造企业；多家整机制造企业；20072007年新增市场份额首次超过进口机组；年新增市场份额首次超过进口机组；还没有跨越从还没有跨越从“技术引进和消化吸收技术引进和消化吸收”转向转向“自主创新自主创新”的关键阶段；的关键阶段；产业链中一些关键零部件依赖进口成为制约发展的瓶颈；产业链中一些关键零部件依赖进口成为制约发展的瓶颈；目前陆地风电场造价目前陆地风电场造价70007000-90009000元元/KW/KW，风电设备占，风电设备占70%70%-80%80%，国产比进口低国产比进口低20%20%左右；左右；机组关键零部件供货不及时成影响风电场建设进度的主要因素；机组关键零部件供货不及时成影响风电场建设进度的主要因素；每每MWMW风电装机就业机会是风电装机就业机会是1212-2020人，人，2/32/3来自风电设备制造业；来自风电设备制造业；目前发电机、叶片、齿轮箱的国产化率最高；目前发电机、叶片、齿轮箱的国产化率最高；中国风电设备制造业产业化发展研究报告（中国风电设备制造业产业化发展研究报告（2 2）20072007年底年底MWMW级以上机组安装数量已超过级以上机组安装数量已超过10001000台；台；仅内资企业仅内资企业20102010年的规划年产能超过年的规划年产能超过8000MW,8000MW,加外资可达加外资可达15000MW15000MW；核心技术水平和自主创新能力仍然比较低下，制约我国风电核心技术水平和自主创新能力仍然比较低下，制约我国风电产业发展；产业发展；风力发电机组是一种技术密集型产品：风力发电机组是一种技术密集型产品：涉及到气象学、环境科学，空气动力学、结构力学、材料力学、涉及到气象学、环境科学，空气动力学、结构力学、材料力学、计算机与控制技术、机电工程、电力电子等；计算机与控制技术、机电工程、电力电子等；研发人员普遍缺乏，特别是系统掌握风电理论并具有风电工程研发人员普遍缺乏，特别是系统掌握风电理论并具有风电工程设计实践经验的复合型人才；设计实践经验的复合型人才；我国还没有建立国家级技术研发平台。我国还没有建立国家级技术研发平台。中国风电设备制造业产业化发展研究报告（中国风电设备制造业产业化发展研究报告（3 3）大批大批MWMW级风电机组匆忙投入规模化生产运行，质量和运行可靠级风电机组匆忙投入规模化生产运行，质量和运行可靠性问题突出；性问题突出；产业链上下游不协调，合格可靠的关键零部件产能低下；产业链上下游不协调，合格可靠的关键零部件产能低下；行业缺乏整体发展战略，缺乏深度合作和资源整合；行业缺乏整体发展战略，缺乏深度合作和资源整合；全球风电设备技术和产业发展迅速，未来国际技术产业竞争压力全球风电设备技术和产业发展迅速，未来国际技术产业竞争压力仍然很大；仍然很大；六六六六、美国国家风力技术研究中心简介美国国家风力技术研究中心简介美国国家风力技术研究中心简介美国国家风力技术研究中心简介七七七七、风电技术人才培养风电技术人才培养风电技术人才培养风电技术人才培养风力发电作为新能源、新学科,需要培养一大批设计、研发、制造、建设、运行管理等方面的人才。随着风力发电的大规模开发,风力发电人才的缺乏已成为极为突出的问题。因此,国家、社会、高校、企业都应积极努力培养这方面的人才,为中国风电事业的发展打下坚实的基础,这也是发展风力发电的关键！风电专家呼吁风电专家呼吁风电专家呼吁风电专家呼吁（1）风电专家呼吁风电专家呼吁风电专家呼吁风电专家呼吁（2）?2020年将达到3000万千瓦，在2020年后，风力发电的增长速度将更快。如此规模的风电产业迫切需要一大批掌握风电投资、设计、制造、运行、维护、管理等方面专业知识、具有创新能力的高级专业人才队伍；?风电人才的严重短缺已经成为制约我国风力发电持续、快速发展的一个主要瓶颈；?2020年我国将会有几十万人从事风力发电产业，其中需要专业人员几万人，然而只有华北电力大学的风能与动力工程本科专业是国内唯一专业，存在严重的人才缺乏。华北电力大学设风能与动力工程本科专业；华北电力大学设风能与动力工程本科专业；20062006年年3 3月月2828日中国可再生能源学会风能专委会组织日中国可再生能源学会风能专委会组织华北电力、北京交大、沈阳工大、新疆农大、汕头大学、华北电力、北京交大、沈阳工大、新疆农大、汕头大学、内蒙古农大、上海交大、北京工大、河北工大、西安交大内蒙古农大、上海交大、北京工大、河北工大、西安交大1010所高校筹建风能教育工作组和教材编委会；所高校筹建风能教育工作组和教材编委会；华北电力、沈阳工大、汕头大学培养硕士；华北电力、沈阳工大、汕头大学培养硕士；内蒙古农大、新疆农大设有本科专业方向。内蒙古农大、新疆农大设有本科专业方向。全国风电学科高等教育情况全国风电学科高等教育情况全国风电学科高等教育情况全国风电学科高等教育情况全国风电学科高等教育情况全国风电学科高等教育情况全国风电学科高等教育情况全国风电学科高等教育情况?1 1 1 1风力机组设计及优化风力机组设计及优化风力机组设计及优化风力机组设计及优化?2 2 2 2风力发电场建模与仿真风力发电场建模与仿真风力发电场建模与仿真风力发电场建模与仿真?3 3 3 3风能资源测量与评估技术研究风能资源测量与评估技术研究风能资源测量与评估技术研究风能资源测量与评估技术研究?4 4 4 4风力发电机组状态监测与故障诊断风力发电机组状态监测与故障诊断风力发电机组状态监测与故障诊断风力发电机组状态监测与故障诊断?5 5 5 5风力发电机组智能控制与优化运行风力发电机组智能控制与优化运行风力发电机组智能控制与优化运行风力发电机组智能控制与优化运行?6 6 6 6低风速风能利用策略与先进风力发电理论低风速风能利用策略与先进风力发电理论低风速风能利用策略与先进风力发电理论低风速风能利用策略与先进风力发电理论?7 7 7 7风轮叶型设计方法和叶型优化设计准则的研究风轮叶型设计方法和叶型优化设计准则的研究风轮叶型设计方法和叶型优化设计准则的研究风轮叶型设计方法和叶型优化设计准则的研究华北电力大学研究生课题方向华北电力大学研究生课题方向华北电力大学研究生课题方向华北电力大学研究生课题方向?1、新型风力发电机组设计及性能仿真系统开发?2、高可靠大型变流器结构、控制策略和实施方法研究?3、模块化变流器功率插接结构的开发与设计?4、新型风力发电机组空载试验和负载试验方法研究?5、风电机组台架试验控制装置开发与设计?6、多极绕线转子风力发电机效率提高的方法研究?7、新型风力发电机定子侧助磁技术研究?8、新型风电机组励磁系统低电压穿越能力分析与设计研究?9、虚拟装配技术在该风电机组中的应用研究?10、双风轮风电机组的空气动力学特性研究?11、电动变桨距控制系统研究与系统开发我校目前的研发课题我校目前的研发课题我校目前的研发课题我校目前的研发课题?每台风电机组是“五脏俱全”的小型电站；?专业基础理论为流体、机械、电气等学科；?专业基础与专业课：风力机空气动力学、工程图学、理论力学、材料力学、金属工艺学、机械设计基础、工程学概论、计算机硬件技术基础、电子技术基础、电路、电机学、自动控制理论、风力发电原理、风电机组设计与制造、风电机组检测与控制、电力电子技术、风电场电气原理、风电场工程、风电场接入电网技术、项目管理等。风能学科知识结构风能学科知识结构风能学科知识结构风能学科知识结构谢谢谢谢谢谢谢谢！