風電設備制造業的快速發展,促進了各種新技術的興起。這些新技術的發展將為我國風電產業未來可持續發展提供強大的推力。

　　我國風電裝機容量正迅速上升。截至2009年年底,我國風力發電總裝機容量已達25．1吉瓦,風電總裝機容量僅次于美國、排名世界第二。全球風能理事會預計,今年至2014年,我國每年風力發電裝機容量將超過20吉瓦。

        風電裝機容量的飛速增長,帶動了風電設備制造業快速發展,也促進了各種新技術的興起。這些新技術的發展將為我國風電產業未來可持續發展提供強大的推力。

　　儲能技術興起

　　說風力發電是看天吃飯的行業,其實并不為過。

　　國家電網公司能源研究院副總工程師蔣莉萍說,風能的效益非常好,從資源角度看運行是零成本,但因為其供電的間歇性、預測困難、調度性差、生產成本比較高,容量效益較差。

　　也因為上述原因,風電一直被認為是垃圾電,風力資源變化導致并網電量的變化甚至會影響電網安全運行。記者在內蒙古采訪時,內蒙古電網負責人介紹,當地曾出現部分區域風電企業因為風力忽然下降,導致電荷下降,整個電網出現故障的險情。

　　那么依靠風力發電企業自身的力量,能否化解風電輸出不穩定的問題呢？業界認為,發展風電蓄電技術或能化解此難題。在風力豐富時將多余電量儲存,當風力忽然下降時用儲存電并入電網,保證并網電量穩定。專家表示,該技術一旦發展成熟,有望促使風電產業實現加速發展。

　　金風科技并網研究室主任喬元告訴記者,發展風電蓄電技術可以帶動整個風電行業甚至是整個新能源行業的進一步發展,使暫時無法實現綜合利用的新能源得到更好、更高效地利用。

　　中國電池工業協會副理事長兼技術委員會主任王金良表示,離網型光伏發電和風力發電的發展,將成為儲能蓄電池高速發展的主要推動力。今后較長時期內,光伏、風電產品所需的儲能電池將大幅度增加,而各種海上作業平臺、高山、沙漠、島嶼等邊遠地區是推廣風力發電儲能蓄電池的最佳應用領域。

　　目前,國內風電設備制造企業在風電儲能方面進行開拓,并已取得一定成績。

　　喬元表示,金風科技目前已經建立了智能微網應用實驗室,力求用儲能技術在小范圍內把風能、太陽能等新能源綜合利用起來。該實驗室配備了目前世界上最前沿的儲能設備,針對風能、太陽能等主要新能源與先進的儲能設備的配合和系統優化控制進行了深入的應用研究。

　　深圳科陸電子股份有限公司也在進行風電儲能的相關研究。該公司“兆瓦級風電儲能與并網工程實驗室”計劃開展以下研究和工程實驗:局部弱電網仿真、雙饋風力發電機儲能變流器仿真、全功率測試ＢＳｔａｔＣｏｍ儲能并網裝置全功率測試、儲能并網裝置在局部弱電網情況下對提高風電風電穿透功率極限的作用評估仿真等,力爭成為華南地區風電研究測試平臺,為我國風電產業發展提供技術上的保障。

　　應對新趨勢發展新葉片

　　新一代風力發電技術的主要特征就是大型化和智能化。當前的葉片研究熱點也主要體現在適應風電技術新趨勢上。隨著風電機組單機容量的不斷擴大,葉片的長度也從20米發展到60米以上,目前國際上正在研制的最大容量的風電機組是10兆瓦,其葉片長度達到了75米以上。

　　歐文斯科寧公司增強材料事業部大中華區營銷負責人徐旌戟表示:“即便在風速較低的條件下,長葉片也可以幫助提高葉片的氣動升力、扭矩和能量輸出。最終獲得更高的年發電量。”

　　葉片大型化趨勢優勢明顯,但也帶來了一系列技術新問題。加長葉片自然要增加葉片的重量,而葉片重量增加也將直接決定發電量的高低。由于葉片重量過高將增加渦輪和渦輪塔的負荷,這就導致渦輪在風速較低的情況下無法有效運作。

　　徐旌戟表示:“風機企業增加葉片長度需要關注葉片重量問題,同時需要保持恒定推力和渦輪塔的空間。因此,大葉片、輕量化是未來發展趨勢”

　　對此,歐文斯科寧公司近期推出Ｕｌｔｒａｂｌａｄｅ高性能織物,以支持市場向更長、更輕、更高剛度風力發電機葉片轉型。據悉,與使用傳統的Ｅ玻璃復合材料相比,Ｕｌｔｒａｂｌａｄｅ高性能織物生產的葉片可以使同等規格的2兆瓦風力渦輪葉片中織物和樹脂的重量減少近1噸。大大增加了風機的發電量。

　　在葉片大型化方面,國內風電企業同樣不甘于落后。

　　中國科學院工程熱物理研究所與保定開發區合作成立了國內第一個專門從事風電葉片研發的企業——華翼風電葉片研發中心。2009年10月,運用該中心大尺寸預彎式風電葉片的設計技術研制的1．5兆瓦38米葉片實現批量化生產,在河北省張北崇禮西橋梁風場實現掛機運行。該型號產品是國內第一個通過鑒衡認證中心認證的1．5兆瓦級風輪葉片,其氣動效率、噪音等各項指標達到國際同類產品水平,為建立我國自主知識產權的葉片設計體系奠定了基礎。

　　該中心還與金風科技合作,設計出適合于低風速地區的42．8米葉片,氣動效率和噪聲達到國際同類產品先進水平,葉片價格比國外同類產品進口價格低10％－15％左右。更為難得的是,這個葉片從開始設計到完成掛機僅用了3個半月時間,真正體現了“中國速度”。

　　此外,連云港中復連眾復合材料集團近日也宣布,其3兆瓦風機55米風電葉片投產,成為現在國產功率最大、長度最長的風電葉片,初步設計年產能500套。此外,該公司將全面啟動全球技術領先的5兆瓦62米葉片的設計工作,為大型風電主機制造商配套5兆瓦以上的風電葉片,并計劃于今年11月投產。