近年來世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展十分迅速，每年其容量以30%的速度遞增。1998年世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量為9839MW，比1997年增加了29.6%。1999年4月世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已突破了10000MW。目前世 界市場上風(fēng)電機(jī)主要的調(diào)節(jié)技術(shù)有：定槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)，變槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)，主動(dòng)定槳距調(diào)節(jié)技術(shù)，變速恒頻四種。由于陸上風(fēng)電機(jī)受運(yùn)輸、安裝等條件限制，單機(jī)容量2MW是風(fēng)電機(jī)發(fā)展的極限，這主要是因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)容量達(dá)到2MW后，槳葉長度將達(dá)60-70m，陸上運(yùn)輸極為困難，安裝用的吊車容量將超過1200-1400t。這種容量的吊車，除了在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)外，其余地區(qū)基本沒有。同時(shí)，在西歐等發(fā)達(dá)地區(qū)，人口較稠密，安裝風(fēng)電機(jī)的地點(diǎn)受到較大限制，人們將大力發(fā)展海上風(fēng)電場。目前，我國僅掌握定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)電機(jī)技術(shù)，這類風(fēng)電機(jī)的容量可以擴(kuò)大到750kW，另外三種技術(shù)均沒有涉及。我國風(fēng)電機(jī)技術(shù)開發(fā)仍處于較低水平。  

近年來世界風(fēng)電機(jī)發(fā)展十分迅速，每年其容量以30%的速度遞增。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)資料，1998年全世界風(fēng)電機(jī)裝機(jī)容量為9839MW，比1997年的7588MW增加29.6%。1999年4月全世界風(fēng)電機(jī)裝機(jī)容量已突破10000MW  

目前世界市場上風(fēng)電機(jī)主要的調(diào)節(jié)技術(shù)  

1.1 家槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)(Stallregulation)  

這種技術(shù)就是所謂的典型丹麥風(fēng)電技術(shù)的核心，其基本原理是利用槳葉翼型本身的失速特性。其優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)節(jié)簡單可靠，控制也可大大簡化；其缺點(diǎn)為：槳葉、輪轂、塔架等主要受力部件的受力增大。  

現(xiàn)在國際上600kW以F的機(jī)組，大部分仍在使用該項(xiàng)技術(shù)，如MFG-MICON、BONUS、NORDEX等著名廠商都采用該項(xiàng)技術(shù)。  

1.2 變槳距調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)技術(shù)(Pitchregulation)  

主要代表為Vestas。  

變槳距調(diào)節(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)為：槳葉受力較小，槳葉可以做得比較輕巧，風(fēng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件都可以做得比較輕巧；其缺點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)復(fù)雜。  

1.3 主動(dòng)定槳距調(diào)節(jié)技術(shù)(Activestallregulation) 

這種調(diào)節(jié)方法是前述二種方法的組合。目前，國際上幾大風(fēng)電機(jī)制造商，如MFGMICON、BONUS等，在大于600kW風(fēng)電機(jī)上均采用此種技術(shù)。這種調(diào)節(jié)方法的主要好處是：具有定槳距調(diào)節(jié)方法的特性，輸出功率變化較小、輪平穩(wěn)。  

1.4 變速恒頻(Viarablespeed)

這種調(diào)節(jié)方式從理論上說是最優(yōu)化的調(diào)節(jié)方式。目前使用這種技術(shù)的制造商主要是德國的Enercon、荷蘭的Largeway。  

這種調(diào)節(jié)方法可以在輸出功率低于額定功率之前使效率達(dá)到最高。但當(dāng)輸出功率大于額定功率，即風(fēng)速大于額定風(fēng)速后，其調(diào)節(jié)方式與變槳距方式相同。恒頻裝置價(jià)格昂貴，是這種技術(shù)只在德國大量使用，而其它國家很少采用的原因。  

2 當(dāng)前世界風(fēng)電機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢  

由于陸上風(fēng)電機(jī)受運(yùn)輸、安裝等條件的限制，單機(jī)容量2MW是風(fēng)電機(jī)發(fā)展的極限，這主要是因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)容量達(dá)到2MW后，槳葉長度將達(dá)到60-70m，陸上運(yùn)輸極為困難，安裝用的吊車容量將超過1200-1400t。這種容量的吊車，除了在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)(也僅有有限的幾臺(tái))外，其余地區(qū)基本沒有。同時(shí)，在西歐等發(fā)達(dá)地區(qū)，人口較稠密，安裝風(fēng)電機(jī)的地點(diǎn)受到較大的限制，人們很自然地把眼光放在海上風(fēng)電場。為了適應(yīng)海上風(fēng)電場的發(fā)展，歐盟于1999年6月在阿姆斯特丹發(fā)布2000-2010年能源白皮書，其中將開發(fā)3-5MW容量等級(jí)的風(fēng)電機(jī)作為工作重點(diǎn)之一。  

歐洲許多大學(xué)、研究所、制造廠商紛紛推出各種新型海上風(fēng)電機(jī)概念，其中最受廣泛注意的是綜合以下技術(shù)的風(fēng)電機(jī)：3槳葉，下風(fēng)向；無變速箱；多極發(fā)電機(jī)與風(fēng)輪直聯(lián)；翼型塔架(對(duì)風(fēng)系塔架)；調(diào)向系統(tǒng)在塔架底部；變速恒頻等。  

3-5MW海上風(fēng)電機(jī)的主要特點(diǎn)為：運(yùn)輸問題可以通過海上直接運(yùn)輸(制造廠設(shè)在海邊)，安裝時(shí)可以通過大容量海上浮吊來解決。海上浮吊的容量大，超過1500t的浮吊比較普遍。  

通常，陸上風(fēng)電場的成本構(gòu)成為：風(fēng)電機(jī)約占70%，基礎(chǔ)設(shè)施(基礎(chǔ)電網(wǎng)、道路等)約占30%。而海上風(fēng)電場的成本構(gòu)成為風(fēng)電機(jī)約占30%，基礎(chǔ)設(shè)施(基礎(chǔ)、海底電纜等)約占70%。但海上風(fēng)電場由于風(fēng)力資源好，每年發(fā)電量可比陸上風(fēng)電場高出50%。同時(shí)，大容量的海上風(fēng)電機(jī)由于采用上述新技術(shù)，其成本下降，運(yùn)行可靠性增加，運(yùn)行成本降低，這樣就可以做到發(fā)電成本等于或低于陸上風(fēng)電場。  

3我國當(dāng)前風(fēng)電機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及差距  

我國當(dāng)前風(fēng)電機(jī)技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀為：具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的200kW／250kW風(fēng)電機(jī)在國家科技部的支持下已開發(fā)成功。  

該機(jī)組的開發(fā)成功，標(biāo)志著定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)電機(jī)在技術(shù)上獲得成功。這種類型風(fēng)電機(jī)的容量可以擴(kuò)大到750kW。  

除此之外，新疆風(fēng)能總公司引進(jìn)德國Jacobs600kW技術(shù)(也是定槳距失速調(diào)節(jié)型)，正在進(jìn)行部件國產(chǎn)化工作。第一批2臺(tái)，國產(chǎn)化率達(dá)到40%(包括塔架、機(jī)艙)，正在進(jìn)行發(fā)電機(jī)、齒輪箱、控制器的國產(chǎn)化工作。  

兩家合資公司(西航發(fā)-Nordex和洛拖-MADE)正在引進(jìn)300kW／600kW風(fēng)電機(jī)技術(shù)，都是定槳距失速調(diào)節(jié)的風(fēng)電機(jī)。  

我國在80年代中期曾開發(fā)過變距調(diào)節(jié)的20kW、30kW、40kW和50kW風(fēng)電機(jī)。由于當(dāng)時(shí)我國機(jī)械基礎(chǔ)水平和調(diào)節(jié)控制水平較低，開發(fā)出來的機(jī)組可靠性差，尤其是變距系統(tǒng)故障率高，機(jī)組常發(fā)生故障，到80年末基本上都停運(yùn)，沒有形成產(chǎn)業(yè)化。  

4結(jié)束語  

我國風(fēng)電機(jī)技術(shù)開發(fā)仍處于較低的水平。目前世界上流行的幾種風(fēng)電機(jī)技術(shù)，我國只掌握了一種。另外三種技術(shù)，即主動(dòng)失速調(diào)節(jié)、變槳距調(diào)節(jié)和變速恒頻調(diào)節(jié)均沒有涉及，更不用說容量達(dá)到3-5MW的海上風(fēng)電機(jī)了。從當(dāng)前世界發(fā)展趨勢來看，容量小于750kW的風(fēng)電機(jī)尚可使用定槳距失速調(diào)節(jié)技術(shù)，容量大于750kW的風(fēng)電機(jī)大多采用主動(dòng)失速調(diào)節(jié)、變槳距調(diào)節(jié)和變速恒頻調(diào)節(jié)技術(shù)。因此，我國在“十五”期間應(yīng)開展這些技術(shù)的攻關(guān)。