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　　風(fēng)電技術(shù)涉及氣象、地質(zhì)、機(jī)械、力學(xué)、材料、電力、信息、通訊等多個學(xué)科。大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研制和大型風(fēng)電場的規(guī)劃建設(shè)在我國尚屬起步階段，兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組幾乎全部由國外引進(jìn)技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制、風(fēng)電場建設(shè)、接網(wǎng)以及電網(wǎng)管理運(yùn)行等方面經(jīng)驗(yàn)均不足。通過引進(jìn)消化吸收和推進(jìn)自主創(chuàng)新，同時結(jié)合我國地質(zhì)、地貌、風(fēng)況、氣候和電網(wǎng)等具體條件開展研發(fā)，是掌握風(fēng)電設(shè)計技術(shù)，開展自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

一、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收

　　我國發(fā)展的初期階段曾經(jīng)倡導(dǎo)過技術(shù)引進(jìn)、消化吸收;的技術(shù)路線，并引進(jìn)丹麥并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。由于多種原因，時至今日成效并不明顯，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

我國目前裝機(jī)的絕大多數(shù)兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均為按照國外設(shè)計圖紙組裝的機(jī)型，其中部分機(jī)型是經(jīng)過較大規(guī)模現(xiàn)場運(yùn)行考核的成熟機(jī)型。因此，應(yīng)將引進(jìn)的成熟機(jī)型作為設(shè)計樣機(jī)，充分剖析其設(shè)計方法、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、材料選擇及工藝等方面信息，不僅掌握組裝技術(shù)，更要掌握從零件、部件到整機(jī)的設(shè)計和匹配，做到對引進(jìn)技術(shù)的真正消化和吸收。一方面培養(yǎng)出自己的設(shè)計隊(duì)伍，另一方面發(fā)現(xiàn)引進(jìn)機(jī)型設(shè)計中存在的不足或者與我國風(fēng)場情況不相適應(yīng)的缺陷，為自主研發(fā)打下良好基礎(chǔ)。

二、 改進(jìn)改型、自主研發(fā)

　　我國從國外引進(jìn)的風(fēng)電機(jī)型基本是依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)和歐洲（德國和丹麥）氣候和風(fēng)況條件設(shè)計的，甚至存在引進(jìn)在國外也未得到充分驗(yàn)證和考核的機(jī)型。我國地域遼闊，地質(zhì)、地貌、風(fēng)況、氣候等條件與中歐差別很大，電網(wǎng)條件也不相同。例如德國和丹麥的電網(wǎng)和其他歐洲國家已經(jīng)聯(lián)成歐洲聯(lián)合電網(wǎng)，在聯(lián)合電網(wǎng)上可進(jìn)行電量自由交易。我國富風(fēng)區(qū)的電網(wǎng)基本還屬弱網(wǎng)，引進(jìn)的機(jī)型存在與我國不相適應(yīng)的問題。進(jìn)行改進(jìn)、改型，研制出適應(yīng)性更強(qiáng)、可靠性更高的新機(jī)型，是消化吸收的重要手段。在產(chǎn)品改型過程中，會誕生出適合我國國情的風(fēng)電技術(shù)，更會提高自主研發(fā)能力，為機(jī)型升級和換代奠定基礎(chǔ)。由于是針對我國實(shí)際情況開展的改進(jìn)、改型研發(fā)，某些條件要比歐洲苛刻得多，所取得的成果可能蘊(yùn)含著技術(shù)突破，在國外無此條件和市場需求。這也給我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)研制企業(yè)提供縮小與國外企業(yè)差距的重要機(jī)會。

三、 基礎(chǔ)研究

　　我國雖然風(fēng)資源豐富，但不同地域的資源條件差別很大。例如北方多高寒和沙塵暴，南方多高溫、潮濕和臺風(fēng)，極端氣候條件明顯；并且還存在山地、丘陵等復(fù)雜地形。這些因素在目前引進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組時考慮并不充分。因此，應(yīng)針對這些極端氣候條件和復(fù)雜地形開展基礎(chǔ)研究。研究內(nèi)容要重點(diǎn)突破風(fēng)電行業(yè)所面臨的共性問題，如哪些因素對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有影響；影響的機(jī)理、程度和規(guī)律；解決方案和驗(yàn)證；設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)，為整個風(fēng)電行業(yè)提供公共支撐技術(shù)。此外，此項(xiàng)工作應(yīng)在國家支持之下通過產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的方式來完成，企業(yè)很難獨(dú)立完成這樣的研究工作，即使取得某項(xiàng)成果，也很難成為共享資源。企業(yè)可根據(jù)基礎(chǔ)研究的成果進(jìn)行產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，或者改進(jìn)、改型，形成自主研發(fā)的系列中國化機(jī)型。

定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

　　定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：槳葉與輪轂的連接是固定的，即當(dāng)風(fēng)速變化時，槳葉的迎風(fēng)角度不能隨之變化。這一特點(diǎn)給定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提出了兩個必須解決的問題。

一是當(dāng)風(fēng)速高于風(fēng)輪的設(shè)計點(diǎn)風(fēng)速即額定風(fēng)速時，槳葉必須能夠自動地將功率限制在額定值附近，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)上所有材料的物理性能是有限度的，槳葉的這一特性被稱為自動失速性能。二是運(yùn)行中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在突然失去電網(wǎng)（突甩負(fù)載）的情況下，槳葉自身必須具備制動能力，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠在大風(fēng)情況下安全停機(jī)。早期的定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪并不具備制動能力，脫網(wǎng)時完全依靠安裝在低速軸或高速軸上的機(jī)械剎車裝置進(jìn)行制動，這對于數(shù)十千瓦級機(jī)組來說問題不大，但對于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，如果只使用機(jī)械剎車，就會對整機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為解決上述問題，槳葉制造商首先在20世紀(jì)70年代用玻璃鋼復(fù)合材料研制成功了失速性能良好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉，解決了定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在大風(fēng)時的功率控制問題；20世紀(jì)80年代又將葉尖擾流器成功地應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上，解決了在突減負(fù)載情況下的安全停機(jī)問題，使定槳距（失速型）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在近20年的風(fēng)能開發(fā)利用中始終占據(jù)主導(dǎo)地位，最新推出的兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仍有機(jī)型采用該項(xiàng)技術(shù)。

    摘自《自動化博覽》2010年第十二期