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4、变桨变速功率调节技术得到广泛采用
由于变桨距功率调节方式具有载荷控制平稳、安全和高效等优点,近年在大型风电机组上得到了广泛采用。结合变桨距技术的应用以及电力电子技术的发展,大多风电机组开发制造厂商开始使用变速恒频技术,并开发出了变桨变速风电机组,使得在风能转换上有了进一步完善和提高。2009年,在全球所安装的风电机组中有95%的风电机组采用了变桨变速方式,而且比例还在逐渐上升。我国2009年安装的MW级风电机组中,也全部是变桨距机组。2MW以上的风电机组大多采用三个独立的电控调桨机构,通过三组变速电机和减速箱对桨叶分别进行闭环控制。
5、双馈异步发电技术仍占主导地位
以丹麦Vestas公司的V80.V90为代表的双馈异步发电型变速风电机组,在国际风电市场中所占的份额最大。德国Repower公司利用该技术开发的机组单机容量已经达到5MW。西门子公司、德国Nordex公司、西班牙Gamesa公司、美国GE风能公司和印度Suzlon公司都在生产双馈异步发电型变速风电机组,2009年新增风电机组中,双馈异步发电型变速风电机组仍然占80%以上。目前,欧洲正在开发10MW的双馈异步发电型变速恒频风电机组。
我国内资企业华锐风电、东方气轮机、国电联合动力、广东明阳等企业也在生产双馈异步发电型变速风电机组。2009年我国新增风电机组中,双馈异步发电型变速风电机组仍然占82%以上。目前,我国华锐风电研发的3MW的双馈异步发电型变速恒频风电机组已经投入运行。
6、直驱式、全功率变流技术得到迅速发展
无齿轮箱的直驱方式能有效地减少由于齿轮箱问题而造成的机组故障,可有效提高系统的运行可靠性和寿命,减少维护成本,因而得到了市场的青睐。采用无齿轮箱系统的德国Enercon公司在2009年仍然是德国、葡萄牙风电产业的第一大供应商和印度风电产业的第二大供应商,在新增风电装机容量中,Enercon公司已占本国市场份额的55%以上。西门子公司已经在丹麦的西部安装了两台3.GMW的直驱式风电机组,这两台风力机正处于试运行阶段。其他主要制造企业也在积极开发研制直驱风电机组。我国新疆金风科技有限公司与德国Vensys公司合作研制的1.5MW直驱式风电机组,已有上千台安装在风电场。
金风科技在2009年是我国风电市场的第二大供应商。同时,我国湘电公司的2MW直驱风电机组也已批量进入市场。其他如:广西银河艾迈迪、航天万源、潍坊瑞其能、包头汇全稀土、江西麦德公司、山东鲁能等制造企业也开发研制了直驱风电机组。2009年新增大型风电机组中,直驱式风电机组已超过17%。
伴随着直驱式风电系统的出现,全功率变流技术得到了发展和应用。应用全功率变流的并网技术,使风轮和发电机的调速范围扩展到。至150%的额定转速,提高了风能的利用范围。由于全功率变流技术对低电压穿越技术有很好且简单的解决方案,对下一步发展占据了优势。与此同时,半直驱式风电机组也开始出现在世界风电市场上。在轴承支撑方式上,单个迥转支承轴承代替主轴和两轴承成为某些2兆瓦以上机组的选择,如:富兰德的2.5兆瓦风机,这说明无主轴系统正在成为欧洲风电机组发展的一个新动向。
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