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我国风电现状及风电装备特点和需求
jiang_0514 发表于 2009/8/20 9:21:44 1312 查看 1 回复 [上一主题] [下一主题]
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一、风电现状
自2005年我国通过《可再生能源法》后，国内风电发展很快。2005年我国风电装机容量为127万kW，2006年新增100万kW，发展速度非常快，到2008年我国风电装机容量将在世界上排名第2位。目前，我国风电设备的生产制造，从由国外提供成套设备或引进技术和部件在国内组装，逐渐向自主研制开发转变，国内风电设备产业发展迅速，制造厂家不断增加，已经形成相当大的制造能力，而且不少地方都在扩建和新建风电设备制造能力。目前，国内风电整机设备制造企业主要有金风科技、维德风电、大连重工、四川东汽等，变速箱（升速箱）的主要生产厂则有南高齿。但是，我国风电设备制造生产正处在初级阶段，成套能力严重不足，无法满足国内对风电设备迅速发展的需要，国产风机设备的市场占有率很低，大部分依靠进口。
我国可开发利用的风能资源丰富，主要分布在西北、华北、东北以及东部沿海和岛屿等地带。但目前利用率低，风力发电前景广阔。由于风电技术的发展，风电成本不断降低以及减少环境污染的成本，使风电站的单位发电量（kW）造价与火电和水电相已相差不大。《可再生能源法》将风电作为鼓励发展的重点，因此国内很多省份都在大力增加对风电的投资。到2015年风电装机容量将达到1500万kW，2020年装机容量规划将达到4000~6000万kW。很多省、自治区都做了大规模发展风力发电的规划。
二、风电装备特点和需求
风力发电站装备主要包括以下几部分：变速箱（升速箱）部分、发电机组、叶片部分、塔基和变电站等。目前，风力发电逐渐向大功率机组发展，而且技术上要求很高，风力发电机组要求可靠、寿命周期长，因此零部件的精度、功能要求高。随着风力发电技术的发展，风电机组的原理和结构也在发生变化，未来的风电机组在向结构简单化，体积减小的方向发展。目前，我国正在开发无齿轮箱风力发电机组。如哈尔滨发电设备集团的发电设备工程研究中心开发了无齿轮箱变速变浆永磁风力发电机组，正在研制“变速恒频风力发电机组”和“直驱型变速风力发电机组”等。代替带齿轮箱传动的异步发电机组，具有制造成本降低，运行可靠，维修简便等优点。并具有自主知识产权。
目前，正在生产最多的是有齿轮箱风力发电机组，由于结构比较复杂，完成其各种部件的制造，需要不同机床设备进行加工。
（1）齿轮变速箱（升速箱）
风机的变速箱主要由箱体、行星轮系和变速机构等组成。
变速箱体加工。该箱体属于大型箱体，根据发电量的不同，直径在约φ2m~3m，大部分为分体结构。加工需要镗杆直径约φ160mm~250 mm的数控落地铣镗床，大型卧式加工中心、龙门加工中心等，要求精度保持性要好，加工精度要求较高。目前主要使用的是进口设备。
齿轮加工。变速箱内的齿轮加工量很大，需要对大型内齿圈、圆柱直齿轮和斜齿轮等齿轮进行成批生产。主要加工设备为大型数控立式滚齿机、数控插齿机、数控磨齿机等。这些齿轮加工机床中，大规格数控齿轮机床普遍要求高效、重载、重切、刚性好的特点，主要依靠进口，中小型使用国产。其中大规格、大模数齿轮和齿圈采用数控成型铣齿机和数控成型磨齿机，数控成型铣齿机要求大切深、大进给、滚速高。数控成型磨齿机要求精度达到5级以上，自动化程度高、自动调心、自动测量、自动修形、稳定性高。目前，国内制造风电用变速箱的企业主要有南高齿。该厂生产任务非常忙，长期3班倒，还是不能完全满足市场需求，因此要求加工设备稳定、可靠，目前该厂使用的齿轮加工机床基本上是进口设备。
（2）发电机组
风电用发电机组的原理和结构与火电等其它发电机基本一样。风电大都使用千瓦级发电机，比火电使用的万千瓦级发电机，属于不同级别的机组，从制造角度上看没有太大难度，能制造火电发电机组的企业，一般都能满足制造风电用发电机组的要求。但是，风电发电机要求使用寿命达到20年以上，对其稳定性和可靠性要求更高。另外，风电采用变频联调和空—空冷却等设备，也有一些特殊的要求。
（3）叶片
风机的叶片大多采用环氧玻璃纤维或碳纤维等复合材料制作。叶片设计主要采用全三维气动仿真和结构有限元仿真，使用真空灌注工艺进行叶片生产。机械加工较少，部分需要冲切成型。
叶片的变桨机构主要有变桨电机、减速器和变桨控制器等。对制造设备没有特殊要求，国内机床可以满足需求。
偏航机构主要部件是带内外齿的大型轴承和4个小齿论和变速装置等。该种大型轴承目前国内还不能制造，主要依靠进口。国内“天马股份”将进行偏航机构用的大型轴承开发制造。其加工设备主要是一些要求较高的专用机床装备，如CCMT2008展览会上，齐重数控装备股份有限公司展出的三台大型数控专用机床，就是为加工制造风电大型齿轮的设备。
（4）塔桶
千瓦级风力发电塔桶一般采用普通钢板材料，辊压卷曲焊接而成。其直径约φ3m~5 m，高约80 m，内部设有升降机构。制造的设备主要需要大型卷板机和焊接设备，大型切割设备等。
（中国风力发电网 文摘）