摘 要:隨著我國(guó)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,風(fēng)電機(jī)型的更新?lián)Q代步伐明顯加快。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外典型風(fēng)電企業(yè)機(jī)型開(kāi)發(fā)歷程回顧分析,并結(jié)合我國(guó)風(fēng)能資源分布特征,對(duì)高原(寒)地帶或偏Ⅱ、Ⅲ類(lèi)風(fēng)區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)提出適合的型號(hào)。這既是
綜合性能與綜合成本兩者間的最佳組合,也是風(fēng)電機(jī)組與風(fēng)電場(chǎng)效益優(yōu)化匹配的必然選擇。此外,本文提及葉片是風(fēng)
電機(jī)組捕捉風(fēng)能并轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵部件,葉片性能和長(zhǎng)度不僅直接決定風(fēng)電機(jī)組的效能,而且其與運(yùn)輸成本直接關(guān)
聯(lián),因此風(fēng)電機(jī)組選型應(yīng)著重考慮葉片成本和商業(yè)化程度。
0 引言
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),經(jīng)過(guò)近30 年的發(fā)展, 我國(guó)共研制( 含引進(jìn))30 多款機(jī)組型號(hào),目前已大批量投入商業(yè)運(yùn)行的有600kW、750kW、1.5MW( 1 . 6 5MW)、2 . 0MW、2 . 5MW、3.0MW、5.0MW 等主要型號(hào)。隨著兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展, 以1.5MW(含1.65MW)為代表的兆瓦級(jí)機(jī)型已經(jīng)成熟,并成為當(dāng)前市場(chǎng)中的主要產(chǎn)品;2.0MW 及以上的更高功
率等級(jí)的機(jī)組將逐步成為未來(lái)市場(chǎng)中的主力。因此,研究風(fēng)電機(jī)組機(jī)型的變化對(duì)于跟蹤最新風(fēng)電技術(shù)動(dòng)態(tài)、選擇風(fēng)電機(jī)組型號(hào)、進(jìn)行市場(chǎng)細(xì)分、搶占市場(chǎng)先機(jī)等都具有重要的意義。
1 整機(jī)銷(xiāo)售量與機(jī)型發(fā)展
過(guò)去30 年,全球的風(fēng)電機(jī)組型號(hào)發(fā)生了巨大變化,特別是由于各國(guó)出臺(tái)一系列鼓勵(lì)風(fēng)電發(fā)展的政策后,促進(jìn)了風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步。風(fēng)電機(jī)組型號(hào)由最初的小功率(100kW 及以下)向次兆瓦(600kW、750kW)、再向兆瓦級(jí)(1.5MW、2.0MW)轉(zhuǎn)變,這種轉(zhuǎn)變步伐在最近10 年間明顯加快。
從圖1 可以看出,2004 年前,風(fēng)電機(jī)組以1.0MW( 主要是750kW)及以下型號(hào)為主,占市場(chǎng)銷(xiāo)售總量的51% ;但從2005 年開(kāi)始,由于更高等級(jí)型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組陸續(xù)推出,750kW及以下型號(hào)機(jī)組的市場(chǎng)份額已由2004年的51% 下降到2006 年的43%,而已經(jīng)開(kāi)發(fā)成熟的1.5MW 風(fēng)電機(jī)組的市場(chǎng)份額開(kāi)始擴(kuò)大,由2004 年的43% 上升到2006 年的50%,成為名副其實(shí)的主力機(jī)型。此外2.5MW 機(jī)組開(kāi)始試投放市場(chǎng),市場(chǎng)銷(xiāo)售量已由2004 年的1% 上升到2006 年的4%。
通過(guò)上述分析可以得出如下初步結(jié)論:一是主流機(jī)型已成功升級(jí)換代,1.5MW(含1.65MW)已成為目前主力銷(xiāo)售型號(hào);二是風(fēng)電機(jī)組型號(hào)更新?lián)Q代周期明顯縮短,由原來(lái)的10 年一代逐步演變成6 年左右一代;三是2.0MW 及以上機(jī)型已開(kāi)始步入商業(yè)化時(shí)代,預(yù)計(jì)不久將成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的有力產(chǎn)品。
綜上所述, 如果把600kW(750kW)視為風(fēng)電第一代產(chǎn)品,那么1.5MW(含1.65MW)將是第二代產(chǎn)品,2.0MW 及以上機(jī)型將成為第三代產(chǎn)品。而以3.0MW 為代表的多兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組將成為未來(lái)新一代產(chǎn)品。
2 目前市場(chǎng)機(jī)型構(gòu)成
我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)30 年的技術(shù)引進(jìn)和自主研發(fā),實(shí)現(xiàn)了由雙饋到直驅(qū)、再到半直驅(qū)的技術(shù)跨越,成功跨過(guò)了兆瓦級(jí)門(mén)檻;風(fēng)電機(jī)組型號(hào)(功率等級(jí))由最初的50kW 形成了以750kW、1.5MW、2.0MW、2.5MW 不同等級(jí)和適應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)不同風(fēng)場(chǎng)的型譜化系列風(fēng)電機(jī)組,目前對(duì)5MW 及以上型號(hào)海上風(fēng)電機(jī)組的研制已取得重要突破,并已進(jìn)入試運(yùn)行。
2.1 國(guó)外機(jī)型發(fā)展情況
德國(guó)是風(fēng)電行業(yè)發(fā)展較為穩(wěn)健的國(guó)家,其某知名風(fēng)電整機(jī)制造商占該國(guó)市場(chǎng)的40% 的份額。該公司從1984 年成立以來(lái)推出的機(jī)組型號(hào)分別為55kW、80kW、300kW、800kW、900kW、1.5MW 和2.3MW。其中800kW、900kW 和2.3MW 機(jī)型是該公司目前在全球市場(chǎng)的主力產(chǎn)品。該公司近5 年開(kāi)發(fā)的4.5MW 和5.0MW
型機(jī)組仍處于“引而不發(fā)”階段,始終沒(méi)有進(jìn)入批量生產(chǎn)。
從圖2 我們可以看出,德國(guó)某公司在市場(chǎng)中投放機(jī)組選擇的是一條“穩(wěn)健、持續(xù)”開(kāi)發(fā)路線。