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《轉(zhuǎn)貼》

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)起源于歐洲，全球風(fēng)電市場(chǎng)于上世紀(jì)九十年代開(kāi)始以年均30％以上增速高速發(fā)展，2000年后隨著歐洲市場(chǎng)日漸飽和而略有回落。2005年后，全球風(fēng)電市場(chǎng)進(jìn)入新一輪發(fā)展高峰。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年全世界風(fēng)能裝機(jī)容量將達(dá)到12.31億千瓦，屆時(shí)風(fēng)電將占世界電力供應(yīng)的12％。據(jù)測(cè)算，這意味著20％平均增速的主要推動(dòng)力，來(lái)自亞洲和美洲。

在最近召開(kāi)的全球風(fēng)能協(xié)會(huì)第一屆世界風(fēng)電大會(huì)上，點(diǎn)評(píng)了各國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的近況和所遇到的主要問(wèn)題并同時(shí)指出：未來(lái)20年，全世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)先和主導(dǎo)國(guó)家是中國(guó)。采取風(fēng)況預(yù)測(cè)、預(yù)警機(jī)制和自動(dòng)監(jiān)控保護(hù)等措施，成為風(fēng)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵：大型化、海洋化已成為未來(lái)世界風(fēng)電發(fā)展的大趨勢(shì)。

風(fēng)電設(shè)備制造技術(shù)是集空氣動(dòng)力學(xué)，材料力學(xué)，工藝制造學(xué)，氣象學(xué)，電機(jī)學(xué)，制動(dòng)控制學(xué)，電力傳輸、保護(hù)與控制等多學(xué)科于一體的綜合性技術(shù)。風(fēng)電設(shè)備設(shè)計(jì)壽命一般在25～30年以上，要經(jīng)受風(fēng)吹、雨淋、日曬、雷打、冰凍、鹽蝕和全天候的考驗(yàn)。日本風(fēng)電設(shè)備因臺(tái)風(fēng)、雷打而被毀壞的事故，幾乎年年都有發(fā)生。世界上著名的丹麥威斯達(dá)公司曾一次性更換80臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的齒輪箱損失巨大。還有另一國(guó)際規(guī)模的生產(chǎn)廠商，因某部件損壞，賠償購(gòu)買(mǎi)商損失后瀕臨破產(chǎn)。一海洋風(fēng)電場(chǎng)多臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)電機(jī)失效等技術(shù)故障，為了更換風(fēng)機(jī)并運(yùn)往陸地修理，供貨商承擔(dān)的拆裝費(fèi)用就高達(dá)4000萬(wàn)歐元以上。所有這些國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)證明，我國(guó)風(fēng)電在發(fā)展中必須采取有效措施--風(fēng)況預(yù)測(cè)、預(yù)警和制動(dòng)監(jiān)控，以保證風(fēng)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。

1.國(guó)際風(fēng)電發(fā)展的總態(tài)勢(shì)

由歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)（EWEA）和美國(guó)、加拿大、澳大利亞、印度、中國(guó)、日本以及五大洲的各國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)共同組成的國(guó)際組織--全球風(fēng)能大會(huì)GWEC（Global Wind Energy Council）召開(kāi)的第一次會(huì)議，就包括了來(lái)自全世界1500個(gè)以上的企業(yè)、團(tuán)體和研究機(jī)關(guān)等，涵蓋了7000多個(gè)廠家的風(fēng)電設(shè)備的99名以上。

現(xiàn)在全球有風(fēng)電設(shè)備8萬(wàn)臺(tái)以上，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正以每年25％～30％以上的增長(zhǎng)率發(fā)展，自1990年后的15年間增加了15（歐洲是20倍）倍以上。但風(fēng)電發(fā)展整體表現(xiàn)很不均衡，德國(guó)、西班牙、美國(guó)、丹麥、印度五國(guó)發(fā)展最快，該5國(guó)的風(fēng)電容量約占全球總數(shù)的80％以上。在風(fēng)電設(shè)備的制造方面，丹麥第一，占38％，德國(guó)第二，占20％西班牙第三，占17％。這3國(guó)生產(chǎn)的設(shè)備約占全球總數(shù)的75％以上。全球排名前10位的國(guó)家風(fēng)電容量（萬(wàn)KW）及其比率概況如下：德國(guó)1663，35.2％；西班牙826，17.5％；美國(guó)674，14.3％；丹麥312，6.6％；印度300，6.3％；意大利113，2.4％；荷蘭108，2.3％；英國(guó)89，1.9％；日本83，1.7％；中國(guó)76，1.6％。

各國(guó)開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)如下：德國(guó)風(fēng)力資源是歐洲最低的，但風(fēng)電容量卻是世界第一，其發(fā)展主要是靠國(guó)家政策的扶持。他們?cè)陂_(kāi)發(fā)大型海洋風(fēng)電中所遇到的問(wèn)題就是自然保護(hù)，遠(yuǎn)洋運(yùn)輸、高價(jià)工事費(fèi)用等問(wèn)題。荷蘭，風(fēng)車(chē)歷史悠久，世界聞名。但風(fēng)電容量在世界排名僅為第七位。他所面臨的問(wèn)題是建設(shè)計(jì)劃制定混亂，政府態(tài)度猶豫。丹麥在世界風(fēng)電的發(fā)展中排名雖然在第四位，但其風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)及其銷(xiāo)量卻是世界第一。最近該國(guó)將在兩大海洋裝設(shè)風(fēng)電各160MW，這占據(jù)了世界海洋風(fēng)電的半壁江山。英國(guó)的風(fēng)電發(fā)展排名第八，但卻是今后幾年世界海洋風(fēng)電開(kāi)發(fā)的中心所指。其已經(jīng)確認(rèn)的15個(gè)項(xiàng)目，總裝機(jī)容量達(dá)7200MW，占其總發(fā)電量的17％。

該國(guó)面臨的主要問(wèn)題是海洋設(shè)備的運(yùn)輸，交通不便，海底電纜敷設(shè)成本較高。亞洲方面，印度原來(lái)落后于中國(guó)，最近幾年其發(fā)展趨勢(shì)明顯，2006年躍進(jìn)到世界第四，目前其發(fā)展勢(shì)頭仍然強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)將達(dá)到世界第二們。中國(guó)，2006年1月1號(hào)正式實(shí)施的《再生能源法》正在推進(jìn)著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高潮，20年后中國(guó)將發(fā)展成為領(lǐng)先和主導(dǎo)世界風(fēng)電市場(chǎng)的國(guó)家。

2.我國(guó)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀

我國(guó)幅員遼闊，海岸線長(zhǎng)，風(fēng)電資源豐富。國(guó)內(nèi)10米高度層的風(fēng)能資源總儲(chǔ)量為32.26億千瓦，其中實(shí)際可開(kāi)發(fā)利用的約2.53億千瓦，海上風(fēng)能資源儲(chǔ)量為7.5億千瓦，總計(jì)約10億千瓦，約相當(dāng)于50座三峽電站的裝機(jī)容量。但我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展較慢，行業(yè)拐點(diǎn)來(lái)自2004年后的能源價(jià)格上漲以及政微推動(dòng)。隨著煤炭，石油等化石能源價(jià)格上漲以及政策推動(dòng)。隨著煤炭，石油等化石能源價(jià)格迅速上漲，《可再生能源法》、節(jié)能減排政策的頒布實(shí)施，風(fēng)電市場(chǎng)需求迅猛增長(zhǎng)。截至2006年年底，我國(guó)大陸共建成風(fēng)電場(chǎng)91個(gè)，安裝風(fēng)電機(jī)群群組3,311臺(tái)，總裝機(jī)容量為2，596萬(wàn)千瓦，居世界第5，亞洲第2。但目前風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用水準(zhǔn)仍然不高，僅占陸地可利用風(fēng)能0.19％左右。

我們基本維持對(duì)風(fēng)電設(shè)備行業(yè)的前期觀點(diǎn)，國(guó)內(nèi)風(fēng)電投資的"跑馬圈地"帶動(dòng)風(fēng)電設(shè)備需求。預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量約1，400萬(wàn)千瓦，新增裝機(jī)容量350千瓦左右，年增速約25％；穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的風(fēng)機(jī)設(shè)備供不應(yīng)求,主要制造廠商產(chǎn)能緊張，目前接單都在2009年才能交貨，在兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)市場(chǎng)，外資產(chǎn)品占據(jù)較高的市場(chǎng)份額，風(fēng)機(jī)配件供應(yīng)存在瓶頸，供應(yīng)鏈瓶頸有望在2009年打破。

3.風(fēng)能用電線電纜市場(chǎng)前景廣闊

目前，我國(guó)對(duì)作為風(fēng)電之一的風(fēng)能電纜的研發(fā)剛步，大量此類(lèi)電纜產(chǎn)品需要進(jìn)口，或者只是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多研發(fā)投產(chǎn)，國(guó)內(nèi)目前只有江蘇寶勝集團(tuán)、安琪爾、華星電纜等極少數(shù)投入研發(fā)風(fēng)能電纜。據(jù)了解，風(fēng)能電纜由于風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境惡劣，風(fēng)機(jī)使用年限較長(zhǎng)，且電纜隨風(fēng)機(jī)不斷旋轉(zhuǎn)，對(duì)電纜的性能要求較高，故我國(guó)風(fēng)能電纜一直依賴(lài)進(jìn)口，且價(jià)格昂貴，研發(fā)并投用國(guó)產(chǎn)風(fēng)能電纜是迫在眉睫，高端風(fēng)能電纜國(guó)產(chǎn)化道路任重道遠(yuǎn)，這必須引起國(guó)內(nèi)電纜企業(yè)的高度重視。近斯報(bào)道，江蘇寶勝集團(tuán)的WPJV H07BN4-F

1×240mm2風(fēng)能電纜，日前從德國(guó)TROESTER"三層共擠"擠橡設(shè)備中成功下線。經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)及專(zhuān)家認(rèn)定，該電纜具有抗低溫、耐紫外線、耐煙霧腐蝕、抗扭轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)工藝處于國(guó)際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組迅速發(fā)展，能夠滿(mǎn)足風(fēng)電特殊環(huán)境要求的耐扭、耐寒、耐鹽霧、耐油、耐紫外線、柔軟、可移動(dòng)等特點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電電纜將成為未來(lái)幾年的發(fā)展重點(diǎn)之一。

發(fā)電機(jī)定子采用超高壓電纜，圓形電纜將取代矩形銅排、可使發(fā)電機(jī)并網(wǎng)不用變壓器，從而大幅度降低造價(jià)。按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，大型電機(jī)的定子鐵芯槽型為矩形，槽內(nèi)的線圈或線棒也選擇矩形截面導(dǎo)體的電場(chǎng)強(qiáng)度沿四周的分布是不等的，其四個(gè)角部高達(dá)9KW/mm，而四個(gè)直邊部分卻只有3KW/mm。這將導(dǎo)致絕緣材料的很大浪費(fèi)。具有圓形截面的電纜不存在這個(gè)問(wèn)題，電場(chǎng)強(qiáng)度均勻分布。從根本上消除了角部場(chǎng)強(qiáng)集中，絕緣厚度不均和不能減薄等問(wèn)題。這項(xiàng)改革可使用電場(chǎng)強(qiáng)度由原來(lái)的2.5KW/mm提高到15KW/mm。

這種圓形電纜采用工業(yè)化大量生產(chǎn)的交聯(lián)聚乙烯絕緣，成本較低，而電壓卻可高達(dá)500KW，影響電壓選擇因素很多，如電網(wǎng)的連接，地方調(diào)節(jié)細(xì)則，單位表面最大風(fēng)能輸出，到網(wǎng)站的距離，對(duì)環(huán)境的影響等。發(fā)電機(jī)的輸出電壓提高到高電網(wǎng)的水準(zhǔn)，就無(wú)需再經(jīng)過(guò)升壓變壓器并網(wǎng)。用于發(fā)電機(jī)的圓形的電纜換不需要金屬外殼屏蔽，雖然他們都采用同樣材料和固體擠壓絕緣工藝技術(shù)，同屬于市場(chǎng)上流行的標(biāo)準(zhǔn)件商品。

圓形電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：電纜絕緣由內(nèi)半導(dǎo)電體，固體絕緣材料（由交聯(lián)聚乙烯構(gòu)成），外半導(dǎo)電層構(gòu)成。絕緣材料內(nèi)部有單根導(dǎo)線分層絞扭，其中有一根中心直線，以該直線為圓心在其周?chē)�布設(shè)每層圓周?chē)?，12，18，24，30，36根導(dǎo)線，（還有4根單線，形成一層導(dǎo)線），各層導(dǎo)線以相反方向捻扭。電纜最外層，即外導(dǎo)體層出于接地的零點(diǎn)位，其優(yōu)點(diǎn)是在繞群群組內(nèi)部不會(huì)出現(xiàn)局部放電和電暈放電，感應(yīng)出的電壓是沿著繞群群組群群組由零點(diǎn)逐步升到電網(wǎng)電壓，沿繞群群組長(zhǎng)度存在著不同的電場(chǎng)程度，經(jīng)過(guò)計(jì)算，把繞群群組的第一匝做得細(xì)一點(diǎn)，對(duì)相繼的線匝采取逐步加厚絕緣的辦法，這就要求能生產(chǎn)出具有不同直徑的電纜來(lái)制作繞群群組，同時(shí)也改善了鐵芯的空間利用率。繞群群組電纜是整根的，中間沒(méi)有接頭。

目前風(fēng)能發(fā)電的成本高，并且并網(wǎng)還有很多技術(shù)難點(diǎn)未解決。

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