中國海上風力發(fā)電行業(yè)市場研究與發(fā)展預測
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關鍵詞：市場調查報告;化工研究報告;機械研究報告;研究報告;市場調研;項目可行性;IPO咨詢;投資咨詢;建議書;企業(yè)調查;口岸數(shù)據(jù);商業(yè)計劃書;進出口及口岸數(shù)據(jù)
報告內容
國家發(fā)改委提出了新的風電發(fā)展目標，到2020年全國達到2000萬千瓦的風電裝機容量。要實現(xiàn)這個目標，以及考慮到今后的發(fā)展，恐怕還得著手海上風電，即近海風電場的研究和開發(fā)。據(jù)中國氣象科學研究院估算，中國陸地上離地10米高度的可開發(fā)利用風能儲量為2.5億千瓦，海上儲量約為7.5億千瓦。
中國海上風能資源儲量遠大于陸地風能儲量。海上風速大且穩(wěn)定，利用小時數(shù)可達到3000 小時以上。同容量裝機，海上比陸上成本增加60%，電量增加50%以上。隨著風電的發(fā)展，陸地上的風機總數(shù)已經趨于飽和，海上風電場將成為未來發(fā)展的重點。海上發(fā)電是近年來國際風電產業(yè)發(fā)展的新領域，是 方向中的方向 。
《2006-2007年中國海上風力發(fā)電行業(yè)市場研究與發(fā)展預測》是在中心 十一五 海上風電研究組課題研究成果基礎上，采用最新數(shù)據(jù)，結合我們對企業(yè)進行戰(zhàn)略分析的基礎上撰寫而成，為企業(yè)把握整個行業(yè)發(fā)展趨勢。
本研究報告依據(jù)國家信息中心和國家統(tǒng)計局等權威渠道數(shù)據(jù)，同時采用中心大量產業(yè)數(shù)據(jù)庫以及我們對海上風電行業(yè)所進行的市場調查大量資料，綜合運用定量和定性的分析方法對中國海上風電行業(yè)的發(fā)展趨勢給予了細致和審慎的預測論證。
本報告主要面向海上風電相關企業(yè)，同時對于產業(yè)研究規(guī)律、產業(yè)政策制定和欲進入的金融投資集團具有重要的參考價值。
（報告共十六章280頁,22余萬字，其中圖表40個，2006年12月份出品）目 錄
2006-2007年中國海上風力發(fā)電行業(yè)市場研究與發(fā)展預測 1
第一部分 2006-2007年海上風力發(fā)電行業(yè)概述 1
第一章 海上風力發(fā)電概述 2
第一節(jié) 海上風力發(fā)電發(fā)展歷程 2
第二節(jié) 海上風力發(fā)電的主要特點 5
第二章 世界近海風電場發(fā)展綜述 11
第一節(jié) 歐洲近海風電場概況 11
第二節(jié) 北美海上風電現(xiàn)狀和展望 12
第三節(jié) 風力發(fā)電機生產廠商綜述 14
第四節(jié) 大型風力發(fā)電機 20
第五節(jié) 風力發(fā)電機基礎 21
一、單樁基礎 21
二、三腳架或多支架基礎 21
三、混凝土沉降基礎 22
四、鋼沉降基礎 22
五、單氣壓沉箱 23
六、三腳架氣壓沉箱 23
七、浮運式基礎 23
第六節(jié) 安裝用船只的發(fā)展 24
第七節(jié) 海上風電場風機的發(fā)展 25
第三章 世界各國海上風力發(fā)電現(xiàn)狀分析 26
第一節(jié) 丹麥海上風力發(fā)電分析 29
一、丹麥海上風力發(fā)電的實踐 29
二、丹麥與海上風力發(fā)電相關的科學研究活動 30
三、值得借鑒的基本經驗 31
第二節(jié) 英國海上風力發(fā)電分析 32
一、英國最大的海上風力發(fā)電場落成 32
二、2020年英國海上風電場發(fā)展計劃 32
第三節(jié) 法國興建首座海上風力發(fā)電站 33
第四節(jié) 比利時海上風電場 34
第五節(jié) 美國將首次在墨西哥灣建海上風力發(fā)電站 37
第六節(jié) 德國海上風力發(fā)電 38
第二部分 2006-2007年我國海上風電行業(yè)分析第四章 2006-2007年我國海上風電行業(yè)現(xiàn)狀分析 41
第四章 2006-2007年我國海上風電行業(yè)現(xiàn)狀分析 42
第一節(jié) 中國海上風電場發(fā)展簡介 42
第二節(jié) 風能發(fā)電緩解電力供求矛盾 43
第三節(jié) 風電產業(yè)發(fā)展?jié)摬匚C 44
第五章 風電政策現(xiàn)狀 46
第五章 風電政策現(xiàn)狀 46
第一節(jié) 我國風電政策分析 46
一、我國可再生能源的發(fā)展戰(zhàn)略 46
二、我國現(xiàn)行的可再生能源激勵政策 56
三、我國的風電發(fā)展政策 58
四、中外政策對比分析 61
五、我國可再生能源的發(fā)展需要引入新的激勵政策 66
六、配額制政策的基本特征 67
第二節(jié) 我國風電政策動態(tài) 68
一、國家發(fā)改委確定可再生能源發(fā)電價格 68
二、中國可再生能源法配套相關鼓勵扶持政策出臺 69
三、《可再生能源產業(yè)發(fā)展指導目錄》正式印發(fā) 70
四、發(fā)改委力促風電設備國產化 71
第六章 我國海上風電行業(yè)動態(tài) 73
第一節(jié) 中國海上風電場進展 73
第二節(jié) 廣東擬在南澳建立中國第一個海上風力發(fā)電廠 77
第三節(jié) 上海籌建國內最大的海上風電場 78
第四節(jié) 浙江省三市海上風電項目 79
第三部分2006-2007年我國海上發(fā)電相關行業(yè)分析 80
第七章 2006-2007年我國風力發(fā)電行業(yè)分析 81
第一節(jié) 我國的風能資源 81
一、我國風能資源的形成過程及分布 81
二、中國風能資源儲量與有效地區(qū) 84
三、我國風能資源儲量世界第一 87
四、我國政府將加大風能建設 88
五、我國風能資源利用現(xiàn)狀 90
第二節(jié) 我國風電產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 93
一、歷年裝機概況 93
二、中國風電發(fā)展步驟 95
三、中國風力發(fā)電快速發(fā)展 97
四、風電掀起中國再生能源建設高潮 99
第三節(jié) 風電產業(yè)發(fā)展的競爭環(huán)境分析 101
一、進入威脅 101
二、現(xiàn)有發(fā)電方式的利弊分析 104
三、可再生能源中其他能源的發(fā)展趨勢 108
四、客戶對風電的接受性分析 112
第四節(jié) 我國風力發(fā)電產業(yè)面臨的問題 114
一、風力發(fā)電產業(yè)化的困境 114
二、風電商業(yè)化價格過高是推廣障礙 118
三、風電成本分攤問題亟待解決 119
四、我國風電開發(fā)面臨的困境 121
第五節(jié) 解決策略 123
一、降低成本是當務之急 123
二、風電開發(fā)宜大小機組并重 127
三、風光互補發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點 129
四、本地化生產的普及 133
五、要建立穩(wěn)定的激勵政策 138
六、鼓勵個人買賣風電的政策保障 139
第六節(jié) 我國風電政策分析 142
一、我國可再生能源的發(fā)展戰(zhàn)略 142
二、我國現(xiàn)行的可再生能源激勵政策 152
三、中外政策對比分析 154
四、我國可再生能源的發(fā)展需要引入新的激勵政策 159
五、配額制政策的基本特征 160
第八章 國內電力設備行業(yè)總體現(xiàn)狀分析 162
第一節(jié) 國內行業(yè)概況 162
一、電力設備行業(yè)整體紅火 162
二、我國發(fā)電設備行業(yè)實際情況 163
三、我國電力設備行業(yè)面臨的形勢分析 164
四、2004年發(fā)電設備產值增長突出 169
五、2004年電力設備行業(yè)回顧與近年展望 170
第二節(jié) 電力設備行業(yè)競爭格局 175
一、電力設備行業(yè)的鼎盛時期到來 175
二、國內電力設備以市場換技術 178
三、國內電力設備行業(yè)提升競爭力 179
第三節(jié) 電力設備市場狀況 182
一、發(fā)電設備行業(yè)定單飽和 182
二、中國大量進口發(fā)電機組 183
三、我國發(fā)電設備躋身世界先進 184
四、2005年電力設備投資分析 188
第四節(jié) 國內輸變電設備市場持續(xù)火爆 189
一、我國輸變電設備制造業(yè)面臨形勢 189
二、輸變電設備行業(yè)景氣時期來臨 190
三、電力供需與輸變電設備的配比 192
四、2005輸變電市場可關注的熱點 197
五、國內輸變電設備企業(yè)在特高壓市場的分額 200
第五節(jié) 2001-2005年各種輸變電設備市場動態(tài) 208
一、高壓電器設備市場分析 208
二、高壓開關產品市場分析 210
三、中壓充氣開關設備市場分析 213
四、我國低壓電器市場分析及預測 214
第六節(jié) 電力產業(yè)對電力設備市場的影響 218
一、電價上調刺激電力設備需求增長 218
二、電力設備企業(yè)受益于電網擴容 219
三、中國未來二十年發(fā)電預測 220
第七節(jié) 電力設備企業(yè)現(xiàn)存的問題與挑戰(zhàn) 221
一、發(fā)電設備制造企業(yè)不能按期交貨 221
二、行業(yè)標準成為電力設備發(fā)展的瓶頸 223
三、發(fā)電設備生產企業(yè)現(xiàn)存的共性問題 224
四、發(fā)電設備制造業(yè)應對入世挑戰(zhàn) 226
第八節(jié) 我國風電設備制造業(yè)現(xiàn)狀 229
一、國內市場以進口設備為主 229
二、國內整機廠商介紹 230
三、風機零部件廠商介紹 231
四、風電服務業(yè) 232
五、國內風電設備業(yè)發(fā)展分析 232
六、風電設備業(yè)發(fā)展新機遇 236
第九節(jié) 我國風電設備制造業(yè)動態(tài) 239
一、中國風電設備市場逾七成為外商壟斷 239
二、風力發(fā)電行業(yè)興起，風電設備市場風起云涌 240
三、國產風電設備最大訂單簽約 243
四、中國風電發(fā)展機遇，風電設備制造行業(yè)前景光明 244
第四部分 2006-2007年我國海上風電產業(yè)前景及策略分析 246
第九章 2006-2007年海上風電行業(yè)前景預測 247
第一節(jié) 2006-2007年風電技術的發(fā)展趨勢 247
第二節(jié) 2006-2007年我國風電市場的競爭格局預測 250
第三節(jié) 2006-2007年我國風電裝機容量預測 252
第四節(jié) 我國海上風電行業(yè)前景分析 259
第十章 2006-2007年我國海上風電行業(yè)投資機會及投資建議 261
第一節(jié) 2006-2007年我國海上風電行業(yè)投資機會分析 261
第二節(jié) 2006-2007年我國海上風電行業(yè)投資建議 263
附錄一 可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法 269
附錄二 可再生能源發(fā)電有關管理規(guī)定 272
附錄三 可再生能源產業(yè)發(fā)展指導目錄 275

附 表
表1.1 歐洲投入使用的海上風場 3
表2.1 2005年世界最大十大風機生產企業(yè) 16
表2.2 Vestas' V90-3MW and V100-3MW 系 之Top head mass 25
表3.1 2005年世界風電裝機容量地區(qū)及國家分布表 26
表3.2 2005年世界風電累計裝機容量前十位國家 27
表3.3 世界十大風電市場的增長率 27
表3.4 歐盟風電機組安裝量（MW） 35
表3.5 歐盟成員海上規(guī)劃與目標 36
表5.1 各國風電優(yōu)惠政策 61
表6.1 我國風電場裝機統(tǒng)計 73
表7.1 我國風電場裝機統(tǒng)計 93
表8.1 "十一五"期間高壓輸變電線路建設預測 190
表9.1 國內生產風機葉片的企業(yè)為數(shù)不多 251
表10.1 風電與常規(guī)發(fā)電方式比較 265
表10.2 風電裝機容量規(guī)劃和市場規(guī)模 265

附 圖
圖1.1 世界風電機組累計裝機容量(MW) 4
圖1.2 2005年世界各大洲風電累計裝機容量分布 4
圖1.3 風力發(fā)電系統(tǒng)的組成 5
圖2.1 單樁基礎 21
圖2.2 三角架基礎 22
圖2.3 混凝土沉降基礎 22
圖2.4 鋼沉降基礎 23
圖3.1 2004年世界主要風電機組制造商所占市場份額 28
圖3.2 丹麥風力發(fā)展圖 30
圖3.3 美國風力發(fā)展圖 37
圖3.4 德國風力發(fā)展圖 38
圖3.5 德國海上風電發(fā)展趨勢 40
圖7.1 中國大陸地區(qū)風電機組累計裝機容量（MW） 95
圖7.2 我國風電裝機的增長情況 95
圖8.1 國產風電設備的累計市場占有率變化 229
圖 8.2 近年來國產風機的年度新增數(shù)量（單位：萬千瓦） 230
圖9.1 2005年我國能源結構 247
圖9.2 風電裝機容量走勢 248
圖9.3 2005年新增風電市場份額 250
圖9.4 未來幾年我國風電市場競爭格局 250



第一部分 2006-2007年海上風力發(fā)電行業(yè)概述
第一章 海上風力發(fā)電概述
第一節(jié) 海上風力發(fā)電發(fā)展歷程
20世紀70年代石油危機以后，開始了風能利用的新時代。在一些地理位置不錯的陸地上，風能的開發(fā)具有一定的經濟價值，而人們在另外一個前沿，發(fā)現(xiàn)開發(fā)風力發(fā)電的經濟性也相當不錯：海上風能。世界上很多國家開始制定計劃，考慮開發(fā)海上風電場。海上風電場的風速高于陸地風電場的風速，但海上風電場與電網聯(lián)接的成本比陸地風電場要高。綜合上述兩個因素，海上風電場的成本和陸地風電場基本相同。
兆瓦級的風機，廉價的基礎以及關于海上風條件的新知識更加提高了海上風電的經濟性。研究人員和開發(fā)者們將向傳統(tǒng)的發(fā)電技術進行挑戰(zhàn)，海上風力發(fā)電迅速發(fā)展成為其它發(fā)電技術的競爭對手。
海上風電場的開發(fā)主要集中在歐美地區(qū)，其發(fā)展大致可分為5個不同時期：
①1977～1988年，歐洲對國家級海上風電場的資源和技術進行研究；
②1990～1998年，進行歐洲級海上風電場研究，并開始實施第1批示范計劃；
③1991～1998年，開發(fā)中型海上風電場；
④1999～2005年，開發(fā)大型海上風電場和研制大型風力機；
⑤2005年以后，開發(fā)大型風力機海上風電場。
在1977和1986年之間，荷蘭、瑞典、英國、丹麥和美國對大型風力機的風電場的基礎、技術和經濟性進行了可行性研究。由于國際能源機構的通力合作，所以可行性研究很成功，主要成果有：海上風力資源、海上風電場的概念設計、對風力機的技術要求(包括設計、制造和運行)和結構動力學分析，對四種風電場的概念進行了比較。在比較中，考慮了不同的風輪直徑75～100米，不同的功率3～6兆瓦，不同的塔架，不同的風速和基礎等。但最后的結論是成本基本上相同。
在海上風力機開發(fā)上，德國正在對風輪直徑為100.4米，功率為3兆瓦的Growian風力機進行實驗。其它國家也進行了有關海上風力機的試驗，但這些大型風力機都是原來陸地上的風力機，只是為了在海上試驗而作了一些改變。公司對這些風力機的主要興趣不在于風力機的商品化，而在于技術開發(fā)。
從1980年開始，世界上許多國家相繼開發(fā)了陸地風電場，隨著時間的推移，人們認識到僅僅利用陸地發(fā)展風能已經不夠了。一個開發(fā)海上風電場的思路產生了，不久得到歐盟的支持，開始對海上風力資源和有關技術進行研究。同時瑞典、丹麥、荷蘭建立了第一批海上風電場。Nogersund(瑞典)，Vindeby(丹麥)，Medemblik(荷蘭)。
1995年，德國Lloyd和Garrad Hassan公司對歐洲12個國家的海上風力資源進行了評估，并收集了有關海上風電場在建設、運行和維護方面的經驗，開發(fā)了陸地和海上風力機設計所需的計算程序(風和海浪載荷)。德國的研究指出：歐洲海上的風力資源大于歐洲的能耗。這個結論是以0～40米水深的海上，離海岸不超過30米和風力機密度為6MW/km2為基礎的，但沒有考慮政治因素以及海上其它用途的制約。
上面提到的Nogersand(瑞典)，Vindeby(丹麥)，Medemblik(荷蘭)，海上風電場投入使用之后，又有幾個商業(yè)性的海上風電場投入使用，見表1.1。
表1.1 歐洲投入使用的海上風場
地點 初次運行時間 安裝的功率（MW） 狀態(tài)
Nogersund,Baltic(瑞典) 1991 1 0.22=0.22 停運
Vindeby(英國) 1991 11 0.45=4.95 運行中
Medemblik,Ijsselmeer(荷蘭) 1994 4 0.50=2.00 運行中
TunKnob(丹麥)
Dronten,Ijsselmeer(荷蘭) 1995
1996 10 0.50=5.00
28 0.6=16.8 運行中
運行中
Bockstigen,Valar,Baltic(瑞典) 1998 5 0.50=2.5 運行中
丹麥經過多年的規(guī)劃和政治談判之后，現(xiàn)在正在建設世界上最大的海上風電場，Middelgrunder風電場，風電場位于丹麥首都哥本哈根海灣，裝機容量為4萬千瓦，由20臺2兆瓦風力機組成。該風力機是丹麥BONUS公司生產的，風電場于2000年9月開始運行。
圖1.1 世界風電機組累計裝機容量(MW)

圖1.2 2005年世界各大洲風電累計裝機容量分布

第二節(jié) 海上風力發(fā)電的主要特點
一、工藝流程
風電場設備包括風電機組、輔助設備和其它配套設施（見圖1.2）。由于風速變化的隨機性，風電機組又常年在野外運行，承受極為復雜惡劣的交變載荷，目前風電機組的運行壽命按20年設計，要求能經受住60m/s的暴風雨襲擊，代表機組可靠性的可利用率要達到0.95以上，并能夠無人值班運行。而且由于風的能量密度小，需要龐大的機體，如當前600kW～750kW主力機型，風輪直徑和塔架高度都達到40m至50m。綜上所述，對風力發(fā)電機組材質要求高，設計和制造難度較大。
圖1.3 風力發(fā)電系統(tǒng)的組成

風力發(fā)電系統(tǒng)：
風力發(fā)電機組：包括風力發(fā)電機、機艙、塔架、控制器等。
輔助設備：即通用的電力和控制設備，包括輸變電設備及線路，通訊控制系統(tǒng)等。
其它配套設施：包括風力發(fā)電機組以及輔助設備的基礎、廠房、道路等。
風力發(fā)電機系統(tǒng)和輔助設備的零部件在國內各專門廠家生產，然后通過鐵路和公路運輸運送到風電場，并在現(xiàn)場進行總裝和吊裝，平均運輸距離2400Km。電場配電設施建設中建筑材料一部分來源于當?shù)?，如沙、水泥等，另一部分來自于國內其它廠家，如鋼、鐵、鋁、玻璃等，平均運輸距離100km。
二、成本結構
風電機組是風電系統(tǒng)的最主要的部分。機組占風電場初始投資的比例非常大，一般約為60％～70％。
三、風力發(fā)電機的類型
將機械能轉化為電能裝置的發(fā)電機常用同步勵磁發(fā)電機、永磁發(fā)電機和異步發(fā)電機。同步發(fā)電機應用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規(guī)電網中所使用的幾乎都是同步發(fā)電機，在風力發(fā)電中同步發(fā)電機即可以獨立供電又可以并網發(fā)電。然而同步發(fā)電機在并網時必須要有同期檢測裝置來比較發(fā)電機側和系統(tǒng)側的頻率、電壓、相位，對風力發(fā)電機進行調整，使發(fā)電機發(fā)出電能的頻率與系統(tǒng)一致；操作自動電壓調壓器將發(fā)電機電壓調整到與系統(tǒng)電壓相一致；同時，微調風力機的轉速從周期檢測盤上監(jiān)視，使發(fā)電機的電壓與系統(tǒng)的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時一臻的瞬間，合上斷路器將風力發(fā)電機并入系統(tǒng)。同期裝置可采用手動同期并網和自同期并網。但總體來說，由于同步發(fā)電機造價比較高，同時并網麻煩，故在并網風力發(fā)電機中很少采用。
目前市場份額最大的風電機組主要分兩類，一類是定槳距失速調節(jié)型，另一類是變槳距調節(jié)型，上述兩類風電機組都采用異步發(fā)電機，轉速基本上是固定的?，F(xiàn)將當前世界市場上流行的幾種風電機作一介紹：
（一）定槳距失速調節(jié)型風力發(fā)電機
定槳距是指葉片被固定安裝在輪轂上，其槳距角（葉片上某一點的弦線與轉子平面間的夾角）固定不變，失速型是指槳葉翼型本身所具有的失速特性（當風速高于額定值時，氣流的攻角增大到失速條件、使槳葉的表面產生渦流，效率降低，以達到限制轉速和輸出功率的目的）。這種技術是丹麥風電制造技術的核心。目前國內新疆風能公司、洛陽拖拉機廠、西安維德風力發(fā)電公司生產的600KW風電機，全都采用了這種技術。
這種風電機的優(yōu)點是調節(jié)簡單可靠，控制系統(tǒng)可以大大簡化，其缺點是葉片重量大（與變槳距風機葉片比較），輪轂、塔架等部件受力增大。這種風電機基本上都采用了鼠籠型轉子，有一部分機組為了提高低風速時段的發(fā)電效率，采用了變極技術。
（二）變槳距調節(jié)型風力發(fā)電機
變槳距是指安裝在輪轂上的葉片可以借助控制技術改變其槳距角的大小。其調節(jié)方法分為三個階段：第一階段為開機階段，當風電機達到運行條件時，計算機命令調節(jié)槳距角，直到風電機達到額定轉速并網發(fā)電；第二階段當輸出功率小于額定功率時，槳距角保持在零位置不變；第三階段當發(fā)電機輸出功率達到額定后，調節(jié)系統(tǒng)即投入運行，當輸出功率變化時，及時調槳距角的大小，在風速高于額定風速時，使發(fā)電機的輸出功率基本保持不變。這類風力發(fā)電機制造商的典型代表是丹麥的Vestas公司。
變槳距調節(jié)的主要優(yōu)點是：槳葉受力較小，槳葉可以做的比較輕巧。由于槳距角可以隨風速的大小而進行自動調節(jié)，因而能夠盡可能多的捕獲風能，多發(fā)電力，又可以在高風速時段保持輸出功率平穩(wěn)，不致引起異步發(fā)電機的過載，還能在風速超過切出風速時通過順槳（葉片的幾何攻角趨于零升力的狀態(tài)）防止對風力機的損壞，這是MW級風力發(fā)電機的發(fā)展方向。其缺點是結構比較復雜，故障率相對較高。
風的隨機性和間歇性特點使風電機的出力變化很大，這樣機組的動態(tài)負荷增加，對電網的沖擊增大。為此，可通過增大異步發(fā)電機允許滑差率的辦法加以解決。鼠籠型異步發(fā)電機允許的滑差率為S=-1%～-5%。而繞線式異步發(fā)電機允許的滑差率為S=-1～-10%，滑差率的增大相當于在定、轉子間增加了一個彈性環(huán)節(jié)，對于減少功率波動，提高供電質量是非常有利的。
以上兩種異步發(fā)電機，盡管帶一定滑差運行，從切入風速（3～4m/s）到切出風速（25m/s），發(fā)電機的轉速變化最大可達10%，如增速齒輪的變速比為60：1，則實際運行中滑差S是很小的，因而葉片轉速變化范圍也是很小的，看上去風機葉片似乎是在 恒速 旋轉，故通常又稱這種風力發(fā)電機為恒速風電機。
四、風力發(fā)電系統(tǒng)類型
（一）變速恒頻風力發(fā)電機系統(tǒng)
變速恒頻是指在風力發(fā)電的過程中，發(fā)電機的轉速可以隨風速而變化，然后通過適當?shù)目刂拼胧┦蛊浒l(fā)出的電能變?yōu)榕c電網同頻率的電能送入電力系統(tǒng)。風力發(fā)電機通過旋轉葉片及發(fā)電機把風能變?yōu)榻涣麟娔埽ㄆ漕l率隨風速而變化），通過整流裝置將交流電變?yōu)橹绷麟姡偻ㄟ^逆變裝置將直流電變?yōu)楹泐l（工頻）交流電能，最后通過升壓變壓器，送入電力系統(tǒng)。
變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點是非常突出的：
風力機可以最大限度的捕獲風能，因而發(fā)電量較恒速恒頻風力發(fā)電機大；
較寬的轉速運行范圍，以適應因風速變化引起的風力機轉速的變化；
采用一定的控制策略可以靈活調節(jié)系統(tǒng)的有、無功功率；
可抑制諧波，減少損耗，提高效率。其主要問題是由于增加了交直交變換裝置，大大增加了設備費用。
（二）交流勵磁雙饋發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)
系統(tǒng)采用的發(fā)電機為轉子交流勵磁雙饋發(fā)電機，其結構與繞線式異步電機類似。當風速變化引起發(fā)電機轉速n變化時，控制轉子電流的頻率f2，可使定子頻率f1恒定，當發(fā)電機的轉速n小于定子旋轉磁場的轉速n1時，即n n1，處于亞同步狀態(tài)，此時變頻器向發(fā)電機轉子提供交流勵磁，發(fā)電機定子發(fā)出電能給電網；當n n1時，處于超同步狀態(tài)，此時發(fā)電機同時由定子和轉子發(fā)出電能給電網，變頻器的能量流向逆向；當n＝n1時，處于同步狀態(tài)，此時發(fā)電機作為同步電機運行，變頻器向轉子提供直流勵磁。由此可知，當發(fā)電機的轉速n變化時，若控制f2相應變化，可使f1保持恒定不變，即與電網頻率保持一致，也就實現(xiàn)了變速恒頻控制。
由于這種變速恒頻控制方案是在轉子電路實現(xiàn)的，流過轉子電路的功率是由交流勵磁發(fā)電機的轉子運行范圍所決定的轉差功率，該轉差功率僅為定子額定功率的一小部分，這樣該變頻器的成本以及控制難度大大降低。
這種采用交流勵磁雙饋發(fā)電機的控制方案除了可實現(xiàn)變速恒頻控制，減小變頻器的容量外，還可實現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制，對電網而言可起到無功補償?shù)淖饔?。缺點是交流勵磁發(fā)電機仍然有滑環(huán)和電刷。
除了風電場、風電機組制造商外，和風電行業(yè)相關的還有配套廠家、風機維護廠家、風能研究機構、協(xié)會制造廠等。第三節(jié) 海上風力發(fā)電風能開發(fā)的利與弊
第一、海上風力發(fā)電風能開發(fā)的優(yōu)點：
（1）充分利用風能資源，減少常規(guī)能源的消耗，符合國家能源改革的方向。而且風能又是可再生能源(即在同一地點相距6～8倍風輪高度的距離后風能又達到原值)。取之不盡，用之不竭。
（2）風力發(fā)電場對比同規(guī)模使用燃煤電廠其向大氣排放的污染物為零，實現(xiàn)固體、氣體零排放。對保護大氣環(huán)境有積極作用。
（3）風力發(fā)電場比燃煤電廠可節(jié)省大量淡水資源，減少水環(huán)境污染。特別是對缺少淡水資源的沿海及干旱地區(qū)更重要。
（4）在沿海及旅游區(qū)風力機群也是一道風景線，可在一定程度上反映經濟、文化、環(huán)境相融洽的程度。
（5）通過實物教育，可增強公眾開發(fā)自然資源、保護環(huán)境的意識。
（6）建設風力電場對發(fā)展沿海經濟有重大意義。如建海產冷庫、開展海水淡化、進行電量季節(jié)調峰等都起到關鍵作用。
（7）成本低──可以與核電、煤和燃氣在對等的游戲規(guī)則下競爭。
（8）為燃料價格的浮動提供一層保護。
（9）充足的供應──避免依賴進口燃料。
（10）組合式設計，可以迅速地安裝。
（11）可提供如常規(guī)供電系統(tǒng)相等的電量。
第二，海上風力發(fā)電風能開發(fā)的弊端：
（1）噪聲
噪聲是公眾關心的一個重要問題。風力發(fā)電機的噪聲是來源于經過葉片的氣流和風輪產生的尾流所形成，其強度依賴于葉尖線速度和葉片的空氣動力負荷，這種噪聲源與風力發(fā)電機的機型及塔架設計有關。
（2）電磁輻射
電磁輻射是指一切電氣設備在運行時都會產生電磁輻射，這種輻射叫做人工工頻型輻射，輻射源包括發(fā)電機、電動機、輸電線路、變電所等。就風力發(fā)電機而言，輻射源有發(fā)電機、變電所、輸電線路等三部分。
（3）安裝檢修風機形成的油污染風電機在初裝、調試及日常檢修中要進行拆卸、加油清洗等，此時如不注意就會造成漏油、滴油、油布亂扔等現(xiàn)象，對植被、土壤形成污染。因此建設單位應加強環(huán)境意識教育，提高管理水平。
（4）風電場建設對鳥類的影響
大型風力發(fā)電機安裝，對環(huán)境的影響要考慮的主要問題之一是它們可能對鳥類造成的危害，特別是對夜間遷徙的候鳥。美國鳥類專家羅格艾特埃奧爾進行了較為全面的研究。他在1976年和1977年，對安裝于俄亥俄州普拉姆布魯克的能源部和航天部研制的MOD-O型風力發(fā)電機，在秋天和冬天候鳥遷徙高峰期，觀察研究了整整28個夜晚。該風電場位于美國、加拿大邊境安大略湖的南岸，是候鳥的重要遷徙地。盡管研究十分有限，但還是得到如下結論：風力發(fā)電機看來并不總是對大量夜間飛行的鳥類構成致命危險，即使是在相當高的遷徙密度和低云層、有霧情況下也是如此。風力發(fā)電機對鳥類造成的危害比無線電和電視轉播塔以及它們成千上萬的拉索所造成的危害要小。盡管如此，選擇風力發(fā)電場址時，還要盡量避開有大群夜間遷徙候鳥近地面通過的地方為宜。同時也要避開那些大量鳥類在附近聚集的濕地為好。

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